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工業設計專業人才培養模式研究

摘要:新科技革命推動了新工科建設,新工科建設對工業設計專業的發展和人才培養都提出了新的挑戰。文章首先分析了工業設計專業與新工科建設的關系,其次分析了在新工科建設背景下工業設計專業人才培養面臨的挑戰,最后從“專兼結合”的培養目標、與時俱進的課程內容、成果導向的教學理念、豐富多彩的教學方法四個方面提出了新工科背景下的工業設計人才培養模式的改革方案。

關鍵詞:新工科;工業設計;人才培養

新一輪科技革命促進了信息化和智能化的發展,催生了新技術、新產業和新經濟,從而對傳統工程教育提出了新的要求,新工科建設順勢而生。工業設計作為傳統工科中一門交叉學科性強的專業,在新工科建設中應與時俱進,加強與新工科專業的交叉融合,及時改革人才培養模式。因此,研究新工科背景下工業設計專業人才培養的改革就顯得尤為重要。

一、新工科背景下的工業設計專業發展

1.工業設計專業是新工科建設的重要組成部分。何謂“新工科”,新工科并非新出現的事物,而是源于新一輪科技革命而產生的新技術、新產業、新經濟等對于高等工程教育改革和發展提出的新需求和新挑戰。自2017年2月以來,教育部先后組織開展新工科建設研討,形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”,為新工科建設指明了方向。新工科基于新技術和新產業脫胎于傳統工科,其產生之初便具有交叉屬性。工業設計作為工科與設計的交叉,其性質決定了它是一門覆蓋面很廣的交叉融匯的科學,涉足眾多學科的研究領域。如同工業社會的黏合劑,使原本孤立的學科,諸如物理、化學、美學、人體工程學、社會學、心理學、哲學等結成有機的統一體。因此,在新工科建設中,工業設計應積極發揮其交叉融合的作用,積極參與,為新工科與其他學科的交叉融合搭橋建路。《中國制造2025》明確提出:“提高創新設計能力。在傳統制造業、戰略性新興產業、現代服務業等重點領域開展創新設計示范,全面推廣應用以綠色、智能、協同為特征的先進設計技術。發展各類創新設計教育,設立國家工業設計獎,激發全社會創新設計的積極性和主動性。”[1]可見工業設計對智能制造等新興產業有著重要的作用。因此,將工業設計和智能制造等新工科領域結合、加強新工科背景下工業設計專業的教育改革、加強對創新設計問題的思考和實踐,完全符合國家對工業設計學科發展的需求。2.新工科建設對工業設計專業提出了新要求。新工科背景下的工業設計教育,首先,必須緊密結合當前科技革命帶來的新科技,如大數據、智能制造、AI、腦科學等。只有與這些前沿科技緊密結合,才能始終保持自身不落伍。其次,工業設計專業必須與產業變革緊密結合。針對高校的工業設計學科來說,也就是要保持與國家區域新興科技企業的緊密聯系,在人才培養方式上可以探討校企聯合培養等。再次,工業設計專業人才培養必須適應新科技、新產業和新經濟發展需要,專業技能過硬、綜合素質全面,同時還要具有可持續發展的能力。只有這樣才能夠保證培養的人才跟得上與時俱進的新科技、新產業和新經濟發展的需要。

二、新工科背景下工業設計專業人才培養面臨的挑戰

當前,我國工業設計專業人才培養總體上“拘囿于用19世紀的學校、20世紀的計劃來培養21世紀的工程師”的現實困頓。這主要是因為工業設計專業作為一個后起的專業,建設方式大多是從機械設計、輕工紡織中直接分離出來的,這就導致了工業設計專業同質化問題嚴重的“先天不足”,并存在諸多問題。如培養目標定位不清晰,工科教學理科化,對于通識教育與工程教育、實踐教育與實驗教學之間的關系和區別存在模糊認識,工程教育與行業企業實際脫節太大,工科學生存在綜合素質與知識結構方面的缺陷[2]。新工科肩負著我國高等工程教育面向未來發展的歷史重任,應改變過去迭代式人才培養模式,重構工科人才培養新模式。培養適應未來工程發展需求的,甚至具有可持續競爭力的新工科人才。工業設計在參與新工科建設的過程中,需要開展專業化教育,積極探索更加科學的人才培養模式,努力為我國工業化創新發展提供人才支撐和人才保障。1.人才培養目標需要與時俱進。新一輪科技革命和新經濟、新產業發展對于工程專業人才提出了新的需求,這也對傳統的工程人才培養提出了新的挑戰。新科技、新產業和新經濟,更加需要綜合素質高、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型的“新工科”人才。工業設計專業的人才培養,同樣面臨著需要與時俱進的挑戰。工業設計專業人才培養目標應符合新科技、新產業和新經濟發展的需要。不僅要培養學生具備良好的設計能力,更要培養學生具備批判性思維能力、持續學習的能力,使得他們不僅能運用所掌握的知識去解決現有的問題,也有能力學習新知識、新技術,解決未來發展中出現的新問題。2.教學內容體系需要及時更新。清華大學美術學院教授、中國工業設計之父柳冠中曾說:“設計的本質應當是解決問題,中國現在最大的問題就是要落實科學發展、實現經濟轉型。然而,現在社會上對設計存在誤解,以為設計就是造型美化,就是一些能吸引眼球的東西,很多所謂‘文化創意’的小東西看著挺好玩,買回家沒多久就成了累贅、雞肋,這樣只能助長消費者盲目消費、喜新厭舊的心理。”[3]工業設計,是以工學、美學、經濟學為基礎對工業產品進行設計。這就說明,工業設計不僅僅是局限在對產品的外觀進行設計,更要對產品的功能、實用性、用戶體驗等進行設計。尤其是在新工科建設的過程中,工業設計專業的教學內容體系要及時更新,要及時結合新科技、新產業和新經濟發展需求,增加新興科技的課程內容。提高學生所學知識的更新速度,使學生能夠及時掌握前沿科技產品可能會具備的產品功能。3.人才培養理念需要創新。傳統工科的培養理念是學科導向的、遵循專業設置按學科劃分的原則。教育模式傾向于解決確定的、線性的、靜止封閉問題的科學模式。知識結構強調學科知識體系的系統性和完備性,教學設計更加注重學科需要。新工科建設則秉持成果導向(OBE)的培養理念,即教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程所取得的學習成果。工業設計專業在新工科建設過程中,應積極探索OBE培養理念的實現方式。改變傳統的以學科發展為主要目的的培養理念,轉變為以學生為中心,強調學生的學習成效和未來發展;圍繞學生的個性、興趣、潛力實施培養,從而培養出新科技、新產業和新經濟發展需要的創新能力強、發展潛力大的卓越創新設計人才。4.教學方法需要進一步提升。新工科教學理念的改變,必然對教學方法提出新的要求。結果導向的教學理念,以學生為中心,顛覆了傳統的教師為中心的教學模式。工業設計專業新工科建設過程中,應該積極探索以學生為中心、調動學生學習積極性的新教學方法。比如PBL等教學方法,同時充分利用新科技革命帶來的互聯網新技術,開展MOOC學習新模式。構建起完善的滿足學生學習發展需要、激發學習興趣、提升學習效果的教學方法體系。

三、新工科背景下的工業設計專業人才培養模式探索

新工科背景下的高素質工業設計人才培養需要從培養目標、課程內容、教學理念和教學方法四個方面進行改革探索。1.“專兼結合”的培養目標。新工科建設背景下,工程教育應改變以往重知識、輕能力的培養方式。以提高學生的綜合素質為導向,適應企業需求,培養出真正滿足社會需要的大學生。代爾夫特理工學院2014年的研究報告EngineeringEducationinaRapidlyChangingWorld顯示,未來的工程教育主要包括以下幾個關鍵方面:工程嚴謹性、批判性思維與非標準化解決問題、跨學科與系統思維、想象力、創造力、主動性、溝通與合作、全球化思維模式、多樣性與流動性、學生參與和專業學習共同體、就業與終身學習。[4]新工科背景下的高素質工業設計人才培養,需要有“專”以及“通”的能力,應兼顧“創新思維、綜合素質”兩個維度。創新思維能力是創意產業發展的基礎,也是工業設計專業學生需要具備的基礎技能。工業設計的發展,究其根本就是創造力的發展。所以工業設計教育課程應當更加注重對于學生自主創造能力的培育,而不是簡單的知識傳輸。新工科背景下的工業設計人才培養目標,不僅需要熟練掌握本學科的設計專業知識、批判性思維能力、設計能力等,還要廣泛學習相關的審美、藝術、物理、數學等知識,最終促進學生綜合素質能力的提升。2.與時俱進的課程內容。華中科技大學李培根認為,“新工科”需要重新審視專業邊界。“如在傳統的機械設計與制造自動化專業,也應該使學生有互聯網、大數據分析、人工智能等方面的概念。”[5]同樣,工業設計專業也要面向產業需求,深化教學內容與課程體系的改革。一方面積極探索綜合性課程、交叉學科研討類課程,以學科前沿、產業和技術最新發展推動教學內容更新。另一方面,工業設計專業人才培養應加強與國際前沿科技的銜接,與時俱進地更新課程內容體系。適當增加人工智能與認知科學、智能設計與智能制造、計算機輔助設計與3D打印、情感設計與虛擬現實等課程內容。比如,運用實驗心理學、行為反應測量和腦認知科學技術,結合用戶體驗眼動儀與腦電儀器等,測量用戶在人機界面交互中的視覺軌跡、認知決策及腦力負荷有關的行為績效。3.成果導向的教學理念。新經濟是一個動態的、相對的概念。新工科要著眼于互聯網革命、新技術發展及制造業升級等時代特征,提升學生核心能力的培養。堅持以成果為導向的教學理念,要以學生為中心,改變傳統的以教師為中心———“教師教什么,學生學什么,教師講什么,學生聽什么”的模式。讓教師從“知識傳授者”轉變為“知識引領者”,實現“以學習者為中心”的新型工業設計教學理念。堅持以新科技人才需求這一結果為導向,根據需求決定培養目標,再根據培養目標決定畢業要求,再由畢業要求決定課程體系。它是反向設計、正向實施。這時“需求”既是起點又是終點,從而在最大程度上保證教育目標與結果的一致性。4.豐富多彩的教學方法。首先,新工科背景下的工業設計人才培養教學模式也應區別于傳統的以教師為中心的課堂教學。充分發揮學生的主動性、創造性,建立“自主互動式”和“知識拓展式”教學模式。加強課堂講授中的討論式學習、學生演講式互動,進行準確的設計定位。將創新的設計理念和方法運用在設計實踐中,完成學生理論知識和實踐的融會貫通。增強學生自主學習、獨立思考、集思廣益的設計習慣。其次,堅持以問題為導向的PBL教學方法,將目前“單通道的灌輸教學”轉變為“多通道的主動性思考”。建構以“啟發式問題導入”為中心的教學體系,培養學生的獨立思考能力和設計判斷能力。再次,以現代化信息技術為手段,采用在線課程和虛擬仿真等數字化教學方式,為信息技術和工業設計教學的融合搭建平臺。如MOOC、SPOC、微格教學等。最后,結合創新創業教育,構建“設計創客”,創新創業孵化基地,鼓勵學生將課堂設計模型轉變為創新創業實踐,從而進一步推進工業設計產學研的緊密結合和工業設計市場的轉換,服務地方經濟。

四、結語

新一代科技革命背景下,新科技蓬勃發展,新產業和新經濟層出不窮,新工科建設勢在必行。新的科學技術和新的知識體系對工業設計人才提出了更高的要求,工業設計教育的理念和方法也必須隨之發生改變。因此,培養適應新科技革命需求的工業設計專業技術能力強和綜合素質能力兼備的工業設計人才,對于全面提升國家整體創新設計能力,充分發揮工業設計在智能制造和社會經濟發展中的作用有著重要的意義。

參考文獻:

[1]國務院.國務院關于印發《中國制造2025》的通知[EB/OL].2017-04-12/2018-08-18.

[2]王慶環.“新工科”新在哪兒?[N].光明日報,2017-04-03(5).

[3]柳冠中.設計的本質是實事求是地解決問題———清華大學美術學院責任教授柳冠中專訪[N].大興報,2017-09-05(3).

[4]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究,2017,(3):1-6.

[5]李培根.工科何以而新[J].高等工程教育研究,2017,(4):1-4.

作者:孫曉楓 趙瑩 周淼 楊松 趙新軍 單位:東北大學

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