交通載運油泥模型制作的項目教學改革

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摘要：隨著工業(yè)設計專業(yè)課程改革的開展，實驗教學的比重在工業(yè)設計課程群中逐年增大，傳統(tǒng)課堂將不再是應用型本科高校教育的主體，更多與企業(yè)項目嫁接的實驗類課程逐漸代替了傳統(tǒng)實驗課程，學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，來源于新技術的應用實踐，實驗教學規(guī)范與質(zhì)量保障體系的構建，以及教學方法改革、產(chǎn)學研合作、教學質(zhì)量管理三者的協(xié)同，將內(nèi)涵與驅(qū)動力注入工業(yè)設計模型實驗課程體系，才能更好地構建培養(yǎng)學生協(xié)同創(chuàng)新能力的實驗教學平臺。

關鍵詞：協(xié)同創(chuàng)新；行業(yè)標準；復合型工業(yè)設計人才；藝工并舉；產(chǎn)教融合

0引言

2016年國家公布的“十三五”規(guī)劃綱要中關于“實施制造業(yè)創(chuàng)新中心建設工程，支持工業(yè)設計中心建設”，這標志著工業(yè)設計在國家未來創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中的關鍵作用，為了推動“高校協(xié)同創(chuàng)新”中心建設，培養(yǎng)應用型工業(yè)設計人才，全面提升高等教育質(zhì)量，服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展，學院不斷打破學科、行業(yè)、地區(qū)等壁壘，通過“藝工并舉、產(chǎn)教融合”的教學模式將實驗課程與實驗室建設不斷優(yōu)化與探索，同時借助學校海陸空三大專業(yè)優(yōu)勢與國家級工程實訓中心，通過交通載運工具油泥模型實驗課程教學，激發(fā)學生創(chuàng)意思維，提升設計應用能力與多學科知識的綜合應用方法[1]；利用項目進課堂和大學生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目研發(fā)，不斷提升應用型大學生的綜合素質(zhì)與協(xié)同創(chuàng)新能力。

1油泥模型制作實驗教學的改革思路

1.1傳統(tǒng)模型類實驗課程存在的問題

傳統(tǒng)的設計學院實驗教學過程中，大多執(zhí)行單一的知識理論傳授和外出企業(yè)制造基地車間參觀的雙模塊授課方式，即便有實踐環(huán)節(jié)，亦停留在基礎的小型外觀設計，無法在功能性造型設計上得到更多科學實踐性訓練，更無從談及綜合設計能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，同時傳統(tǒng)模型試驗教學過程中，無法將設計與工科深度融合，學生無法深刻理解“設計工科雙協(xié)同”“創(chuàng)造性技法與方法”等相關教學內(nèi)容。而當今的工業(yè)設計實驗教學內(nèi)容的重點已不是單一的將外觀造型實現(xiàn)作為教學重點，作為滿足時代需求的產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)時代背景下的服務形態(tài)，要求將“工學、美學、人機、社會、功能、結構、形態(tài)”等因素進行整合優(yōu)化的創(chuàng)意思維和設計能力的鍛煉與培養(yǎng)，通過系統(tǒng)實驗教學體系，使學生提高實踐創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)及復合型知識儲備學習能力。綜上所述，為了更好地提升工業(yè)設計專業(yè)的教學質(zhì)量，優(yōu)化相關課程群的關聯(lián)，縮短學校企業(yè)協(xié)同培養(yǎng)人才標準化與平臺等相關問題，故對工業(yè)設計類模型實驗教學進行探索與研究。

1.2交通載運工具項目的實驗教學目的

1927年通用公司首次采用油泥作為模型制作材料，油泥廣泛運用在載具外觀設計。如今，各設計類高校的模型課程也已將油泥作為實踐教學的主要材料，同時油泥模型實驗課也是工業(yè)設計專業(yè)的重點實踐課程。經(jīng)過近幾年教學的不斷總結和改進，為了能讓學生更好地掌握載具模型制作從設計到制作的全過程，通過引入企業(yè)項目，教師、學生、企業(yè)專業(yè)人員共同協(xié)作，完成交通載運工具油泥模型外觀設計與數(shù)據(jù)逆向工程教學，最終以1∶1尺度交通載運工具油泥模型作為成果表現(xiàn)，充分將外觀造型課程知識向工程構造實踐遷移，以實驗室為基礎平臺，產(chǎn)品外觀設計為目標，提高外觀造型基礎的實踐掌控能力與分析功能性構造基礎的實踐應用能力，同時，與行業(yè)內(nèi)載具模型制作的技術同步，企業(yè)專業(yè)模型師分階段進行課程指導，以學生設計方案為中心，行業(yè)標準為基礎，在實驗過程中將圖紙不能表述清楚的問題與構造基礎知識，在實體模型中逐步解決，大大激發(fā)了學生的學習興趣，并使學生逐漸清晰設計過程中的自主性，形成良性循環(huán)、將藝術與工科不斷交融，打造符合現(xiàn)代工業(yè)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟模式下的應用型設計人才培養(yǎng)模式[2]。

2交通載運工具油泥模型實驗教學方法改革及實施

2.1油泥模型實驗課程方法探索

基于企業(yè)項目驅(qū)動教學，注重協(xié)同創(chuàng)新的辦學理念，實驗課程進行雙優(yōu)化原則暨“學術優(yōu)化”“行業(yè)優(yōu)化”的教學方法，將立項調(diào)研、設計方案、外觀造型實踐、雙評價考核等環(huán)節(jié)整合，有效形成學術閉環(huán)(見圖1)，與企業(yè)協(xié)同培養(yǎng)應用型工業(yè)設計人才，同時在專業(yè)教師與行業(yè)設計人員的輔導下，學生能夠細致地了解到交通載運工具油泥模型從設計到加工制作的具體操作方法和流程。

相較傳統(tǒng)實驗課程里學生制作等比模型來說，1∶1尺度的交通載運工具模型制作更有利于學生不斷在空間中探討功能與造型，加深人、機、環(huán)境三者理解與分析。學生不僅從市場調(diào)研和工程結構中尋找設計的平衡點，也對交叉學科中的各類專業(yè)知識從需求導向逐漸轉(zhuǎn)入認知研究，同時行業(yè)導師對于項目的科學性、可實施性、項目開發(fā)流程、造價等多維度進行輔導與判定，將行業(yè)需求與學術研究有機融合，開拓實驗創(chuàng)新注重知識有效傳遞，形成一個系列多層次，遞進式的實驗教學模式[3]。

2.2油泥模型實驗室平臺建設三協(xié)同

實驗教學的比重在工業(yè)設計課程群中逐年增大，傳統(tǒng)課堂將不再是應用型本科高校教育的主體。更多與企業(yè)項目嫁接的實驗類課程將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗教學體系，而創(chuàng)新力驅(qū)動的培養(yǎng)，新技術的應用實踐、規(guī)范與質(zhì)量保障構建，必須通過教學方法改革、產(chǎn)學研合作、教學質(zhì)量管理三者的協(xié)同，將內(nèi)涵與驅(qū)動力注入工業(yè)設計專業(yè)模型實驗課程體系，才能更好地構建協(xié)同創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗平臺。

(1)實驗課程內(nèi)容驅(qū)動創(chuàng)新能力培養(yǎng)的協(xié)同。模型制作類實驗課程在高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮著十分重要的作用，通過大量的實驗設備使用和實踐教學，不僅學生的設計思維和操作技術都有了一定程度的提高，還通過跨學科團隊合作的方式參與校企合作項目，加深培養(yǎng)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。讓學生充分利用教學實驗環(huán)境的優(yōu)勢和學科協(xié)同創(chuàng)新的工作模式，將實驗室變成第二自習室，最大程度利用實驗教學資源，為學生營造自主學習環(huán)境和操作環(huán)境，將實踐教學貫穿于應用型設計人才培養(yǎng)的全周期，將實驗室作為創(chuàng)新平臺，在優(yōu)化課程體系的同時，不僅增強學生的探索精神和實踐經(jīng)歷，將自主學習、主動實踐融入學生的興趣點[4]。

(2)逆向工程等專業(yè)技術實踐與行業(yè)標準的協(xié)同。隨著科技的發(fā)展，逆向工程的技術掌握不僅僅局限于機電機械等專業(yè)，在工業(yè)設計專業(yè)中，針對已存在的產(chǎn)品或外觀造型的設計模型進行剖析、理解和改進，是對造型設計中二次設計認知理解的重要過程。同時針對空間中復雜曲面的產(chǎn)品設計研發(fā)與UG、RP(RapidPrototyping)快速成型等實驗設備的實踐過程，能讓學生在使用設備過程中，加深理解載具研發(fā)流程、標準化部件制作規(guī)范、制作周期審核、數(shù)據(jù)模型導入規(guī)范等因素，大大填補了行業(yè)與高校應用型人才培養(yǎng)與就業(yè)間的標準縫隙，以專項技術實踐為基礎，拓寬教學資源合作渠道，建立更多元化的合作機制，與企業(yè)共同培養(yǎng)具備行業(yè)標準就業(yè)能力的應用型設計師。

(3)實驗室規(guī)范管理與實驗教學質(zhì)量保障建立的協(xié)同。隨著國家對高等教育的投入加大，各高校陸續(xù)建成了各類模型實驗室，由于各種客觀因素影響，實驗室管理建設不健全，直接導致教學未能達到預期效果，所以規(guī)范高校模型實驗室管理與標準化建設，通過不斷學習新技術和同類院校的載具模型制造實驗室建設經(jīng)驗，將現(xiàn)階段的最新技術和理論成果引進教學內(nèi)容作為標準，銜接最新的市場動向和制造技術實踐過程，率先建立具有示范性油泥模型實驗室，也是支撐協(xié)同創(chuàng)新專業(yè)平臺的重要環(huán)節(jié)[5-6]。

考核評審也是檢驗教學的重要環(huán)節(jié)，在實驗課程中多元化的考核方式與實踐教學的督導、管理、實踐型師資隊伍的建設等相關建設也成為保障教學質(zhì)量必要條件。通過近幾年的實驗教學過程，學院不斷完善相關規(guī)章制度，建立了多層次、全過程、全方位的教學質(zhì)量考核標準辦法，將基礎型實驗、綜合設計型實驗、研究創(chuàng)新型實驗分類考核，大大促進了理論課程與實踐教學的深入融合[7]。

2.3交通載運工具油泥模型實驗教學雙目標與實驗教學實施

(1)協(xié)同融合，培養(yǎng)復合型應用人材。實驗教學體系的改革與建設問題必須把握高校定位、符合經(jīng)濟發(fā)展需求、具備一定客觀現(xiàn)實性原則。根據(jù)應用型設計人才培養(yǎng)目標，設計實驗類型課程的教學觀念、教學規(guī)則、教學方法的發(fā)展方向，必須具備一定的規(guī)律性與傳統(tǒng)認知，但如今課程群中交叉學科的理論知識、技術應用，設計表現(xiàn)三者的關系正在逐步協(xié)同與融合，為應用型素質(zhì)能力搭建一個全方位實踐平臺。所以在正向?qū)嵤嶒灲虒W過程中，必須保持學科知識與人才培養(yǎng)目標辯證統(tǒng)一的關系[8]，將實驗內(nèi)容、對應實踐能力、實驗室建設及實驗教學保障制度系統(tǒng)化、獨立化、創(chuàng)新化，強化過程中構筑復合型高素質(zhì)強能力的標準導向。

(2)行業(yè)標準對接實驗教學系統(tǒng)目標。載具模型實驗項目過程中相對獨立的復合型實踐能力有一定的行業(yè)壁壘和獨特性，在與相關課程過程中銜接上具備行業(yè)標準評價反饋機制，將考評體系對接項目，兼顧企業(yè)的利益與發(fā)展，將原本為驗證理論的實驗過程進行獨立系統(tǒng)化運作(見圖2)。如企業(yè)將項目分解，交付相關文件后，分階段與高校進行研發(fā)與方案評審，將項目的流程規(guī)范、專項參數(shù)等系統(tǒng)化管理與課程銜接，加快培養(yǎng)人才輸出的應用實踐能力，真正做到實驗環(huán)境等同于“真實的企業(yè)工作環(huán)境”。

(3)實驗教學實施內(nèi)容及效果。交通載運工具實驗課程“三協(xié)同”與“雙目標”的課程體系，在教學中不斷將實驗內(nèi)容、對應培養(yǎng)能力、實驗室設備/材料、實驗室管理相關制度、實驗教學保障制度(教學質(zhì)量保障體系+行業(yè)標準質(zhì)量保證體系)，進行了系統(tǒng)梳理與對應(見表1)。將實驗內(nèi)容分成了6個模塊分別對培養(yǎng)方案中的專業(yè)實踐能力進行細化與梳理，并時刻圍繞協(xié)同創(chuàng)新原則，將機械構造原理、逆向工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、金工實踐等跨學科能力逐步融入工業(yè)設計實驗教學中。

在教學過程中，學生的積極性非常高，但實際情況是由于各項基礎知識的缺乏與動手實踐能力環(huán)節(jié)的缺失，不得不將交通載運工具整車，進行有內(nèi)至外的項目拆借與原理分析，對于任課教師與行業(yè)人員，提出了較高的要求，但是通過各實驗環(huán)節(jié)，學生學習復雜構造性的理論基礎效率大幅提高，對于基礎金屬五金加工技能有了初步的掌握，材料與油泥的實驗，也讓他們感受到二維平面與三維間的差異，成品展示與數(shù)據(jù)模型間規(guī)范操作流程，課程效果非常理想，概念載具《T-union》入選2014年第十二屆全國美展(見圖3)，其他交通載運工具外觀部件開發(fā)也與企業(yè)合作取得了一定的成果，三部交通載運工具功能性外觀造型已申報發(fā)明專利與實用新型專利等，將實驗教學與科研緊密銜接[9]，促進工業(yè)設計特色專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

(4)實驗教學改革后續(xù)展望。協(xié)同創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開實驗課程平臺的建設，單一的實驗課程體系，已經(jīng)不能滿應用型人才能力需求，如何在高校實驗課程群中打造多樣化的實踐教學模式，將工程基礎、設計學、科技創(chuàng)新三者形成良性的聯(lián)動機制，也成為了工業(yè)設計學科未來發(fā)展中的關鍵問題。在未來的教學體系中，復合型創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育方法勢必將高校與企業(yè)捆綁，科研與市場驅(qū)動各個教學環(huán)節(jié)，完善創(chuàng)新實踐教學體系，真正夯實“藝工并舉、產(chǎn)教融合”專業(yè)培養(yǎng)特色模式。

3結語

實驗課程的探索是培養(yǎng)應用型工業(yè)設計人才的必經(jīng)之路，而實踐過程的標準化，管理與教學的制度化才能構建起培養(yǎng)復合型設計人才的平臺，基于“藝工并舉、產(chǎn)教融合”的理念，以實踐工程技能為導向，行業(yè)導向為基準，注重深化工業(yè)設計核心實驗課程的建設及教學方案，提高工業(yè)設計人才輸出質(zhì)量。通過大量實驗課程的將其他理論類課程中學習的知識與實際項目聯(lián)系，觸類旁通，將學習的時間與空間進行系統(tǒng)延伸，使協(xié)協(xié)同創(chuàng)新不僅停留在紙面上，而是通過不斷的實踐過程尋找到應用型人才培養(yǎng)模式中更深層的內(nèi)涵問題，為國家十三五規(guī)劃中“工業(yè)設計中心建設”與服務地方經(jīng)濟的專業(yè)設計人才培養(yǎng)增添一份力量。

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作者:姚惠 朱翔 單位:上海工程技術大學藝術設計學院