探索學(xué)科交叉融合的綜合性工業(yè)設(shè)計教學(xué)模式

尹 虎

（北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院，北京 100191）

工業(yè)設(shè)計是技術(shù)、藝術(shù)與文化轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的核心環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分。同時，工業(yè)設(shè)計也是一門集藝術(shù)學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、心理學(xué)和可持續(xù)發(fā)展等眾多領(lǐng)域于一身且保持密切聯(lián)系的學(xué)科?；谝陨弦蛩毓I(yè)設(shè)計教育應(yīng)該具有跨學(xué)科、綜合性的特點。

進(jìn)入 21世紀(jì)，我國的工業(yè)設(shè)計發(fā)生了巨大的變化。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)計受到了前所未有的重視，無論是國家還是企業(yè)，對于工業(yè)設(shè)計作用的認(rèn)識，都有了很大的提高。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國的設(shè)計教育也有了長足進(jìn)步，根據(jù)教育部的統(tǒng)計，設(shè)置工業(yè)設(shè)計專業(yè)的高校已超過300所，名列最熱門的工科類專業(yè)前8名，大大超過了絕大多數(shù)傳統(tǒng)專業(yè)。這體現(xiàn)了社會對工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才的巨大需求。如何培養(yǎng)出合格的設(shè)計人才，滿足國家工業(yè)發(fā)展的需要，是工業(yè)設(shè)計教育面臨的挑戰(zhàn)之一，也是設(shè)計教育發(fā)展和改革需要深入研究和探討的重要課題[1]。當(dāng)今，工業(yè)設(shè)計的內(nèi)涵和外延不斷擴(kuò)展，傳統(tǒng)的教育模式已漸漸不能滿足企業(yè)和社會對工業(yè)設(shè)計人才的需求。那么，在工業(yè)設(shè)計教學(xué)中，如何將各種相互滲透的知識和技能融會貫通地傳授給學(xué)生，使學(xué)生具有工業(yè)設(shè)計專業(yè)綜合能力，對設(shè)計教育工作者來說，是首先應(yīng)該解決的問題。

1 現(xiàn)行工業(yè)設(shè)計教學(xué)模式與工業(yè)設(shè)計發(fā)展趨勢的矛盾

專業(yè)知識是專業(yè)技術(shù)人員在工作中所必須具備的最基本的條件。但是，一個專業(yè)尤其像工業(yè)設(shè)計這樣的專業(yè)往往牽涉到多方面的專業(yè)知識，需要有一個長期學(xué)習(xí)和實踐積累的過程。如何使學(xué)生利用有限的在校學(xué)習(xí)時間建立一個合理的、適應(yīng)社會發(fā)展需要的知識結(jié)構(gòu)是現(xiàn)行工業(yè)設(shè)計教學(xué)模式與專業(yè)發(fā)展趨勢的主要矛盾。

1.1 現(xiàn)行工業(yè)設(shè)計教學(xué)存在的問題

工業(yè)設(shè)計師需要的不是固化的知識，而是多學(xué)科的素養(yǎng)和合理的知識結(jié)構(gòu)。根據(jù)教育部工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會發(fā)布的《工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究》顯示，我國很多院校工業(yè)設(shè)計教育方法仍然沿用傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的灌輸式、家長式的教學(xué)方式和缺乏啟發(fā)性、研究性的教學(xué)內(nèi)容，更加忽視培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力和自主擴(kuò)延知識領(lǐng)域的素質(zhì)。

我們必須清醒地認(rèn)識到，盡管我國有世界上最大的工業(yè)設(shè)計教育體系，但設(shè)計教育的水平和設(shè)計師的素質(zhì)還有待提高。

1.2 工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特征

（1）創(chuàng)造性：創(chuàng)造性是工業(yè)設(shè)計的靈魂和核心。對于任何一件工業(yè)設(shè)計作品的評價，創(chuàng)新總是第一位的評價要素。沒有創(chuàng)新，就沒有工業(yè)設(shè)計的價值。對于任何一個企業(yè)而言，要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，創(chuàng)新是自己獨一無二的競爭優(yōu)勢。因此，工業(yè)設(shè)計教育必須將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性作為最重要的目標(biāo)。這就要求在設(shè)計教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生對新觀念、新技術(shù)、新材料有高度的敏感。此外，教學(xué)中還必須尊重學(xué)生的個性和獨立思考的精神。為了達(dá)到這個目的，設(shè)計教育本身也應(yīng)該具有高度的創(chuàng)造性。

（2）實踐性：工業(yè)設(shè)計本身是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，工業(yè)設(shè)計教育體系中必須體現(xiàn)出實踐性的特征。早在包豪斯的教學(xué)體系中就明確提出了“干中學(xué)”的教學(xué)方法，通過實踐活動來培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。工業(yè)設(shè)計教育的能力培養(yǎng)應(yīng)該包括動手能力、分析能力和整合能力、口頭及書面的表達(dá)能力、團(tuán)隊合作能力等。從工業(yè)設(shè)計發(fā)展趨勢來看，基于團(tuán)隊合作的實踐活動變得越來越重要，因為一個人的知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)背景畢竟有限，設(shè)計師在工作中“單打獨斗”已不能滿足工業(yè)設(shè)計對創(chuàng)造性的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）綜合性：工業(yè)設(shè)計是一門綜合性的學(xué)科。如何在工業(yè)設(shè)計教育體系中將各種相互滲透的知識傳授給學(xué)生，使學(xué)生具有高度的綜合能力，是工業(yè)設(shè)計教育的終極目標(biāo)。

工業(yè)設(shè)計專業(yè)的創(chuàng)新性來源于寬厚的基礎(chǔ)知識和不斷的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力。以往過于單一的專業(yè)課設(shè)置和思路狹窄的培養(yǎng)模式，使我國工業(yè)設(shè)計專業(yè)畢業(yè)生不能滿足企業(yè)和社會的需要，造成一方面高校畢業(yè)生就業(yè)困難，另一方面企業(yè)很難招到具有持續(xù)工作能力的設(shè)計師。所以，在工業(yè)設(shè)計專業(yè)的課程體系中，需要增加教學(xué)計劃的柔性，允許學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科選修課程，使學(xué)生既具有適應(yīng)性又具有多樣性；同時還要強(qiáng)化學(xué)生實際動手能力和實踐技能的培養(yǎng)，積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研項目或高水平的國際設(shè)計競賽。

2 學(xué)科交叉融合的綜合性教學(xué)模式探索思路

2.1 以課程群形式整合相關(guān)課程，建立綜合性工業(yè)設(shè)計教學(xué)體系

傳統(tǒng)的教學(xué)模式把工業(yè)設(shè)計課程體系籠統(tǒng)地分為基礎(chǔ)課和專業(yè)課。一般基礎(chǔ)課安排在一、二年級，專業(yè)課在三、四年級開設(shè)。造成先行課與后續(xù)課程教學(xué)銜接不緊密，出現(xiàn)先行課與后續(xù)課同時開課，甚至倒行排課的現(xiàn)象。這種教學(xué)安排導(dǎo)致同學(xué)不能直觀感受到基礎(chǔ)課與專業(yè)課的關(guān)系，在專業(yè)課學(xué)習(xí)中往往不能運用基礎(chǔ)課的知識與技能解決課題中的問題。

產(chǎn)品設(shè)計課程是工業(yè)設(shè)計專業(yè)的核心課。新教學(xué)模式把與產(chǎn)品設(shè)計課程相關(guān)的基礎(chǔ)課、理論課和專業(yè)課組成課程群，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)，協(xié)調(diào)各相關(guān)課程教學(xué)大綱和講授內(nèi)容，統(tǒng)一備課，整體教學(xué)。把以前被人為割裂開的課程體系集合成相互聯(lián)系，先后有序的整體，使相關(guān)的課程彼此聯(lián)系緊密，提升教學(xué)效果[2]。用 1～2個課題項目貫穿課程群的學(xué)習(xí)過程，讓同學(xué)知道為什么而學(xué)，所學(xué)知識和技能以后怎么用，在學(xué)習(xí)中做到有的放矢。在設(shè)計前期階段，同學(xué)了解到設(shè)計理論課（設(shè)計管理課程）對設(shè)計實踐的指導(dǎo)作用；在設(shè)計發(fā)展階段，學(xué)生用表現(xiàn)技法課程學(xué)到的技能開展設(shè)計方案發(fā)散；用材料與工藝課程的知識配合產(chǎn)品設(shè)計課程完善造型設(shè)計；先進(jìn)制造技術(shù)與模型課程用來實現(xiàn)設(shè)計方案。

在產(chǎn)品設(shè)計課程群具體教學(xué)實施過程中（見圖1），表現(xiàn)技法課程為技能先行課，第1～6周排課，每周 4學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容涉及手繪表現(xiàn)技法和計算機(jī)輔助設(shè)計，為產(chǎn)品設(shè)計課程方案發(fā)散與方案實施打下技能基礎(chǔ)。設(shè)計管理課程是此課程群的理論先行課，第3～8周排課，每周4學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容涉及產(chǎn)品開發(fā)與市場戰(zhàn)略知識，是產(chǎn)品設(shè)計課程設(shè)計前期部分的理論指導(dǎo)。產(chǎn)品設(shè)計課程是此課程群的核心課，第4～17周排課，每周6學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容分為課題背景分析、設(shè)計前期、方案衍生、價值分析、造型設(shè)計、設(shè)計實施。課程群其他課程的教學(xué)內(nèi)容和排課順序都圍繞它來展開。材料與工藝課程的教學(xué)內(nèi)容主要是配合產(chǎn)品設(shè)計課程的造型設(shè)計部分，第8～13周排課，每周4學(xué)時。因為產(chǎn)品設(shè)計課從第11周開始進(jìn)入產(chǎn)品造型設(shè)計，此課程授課內(nèi)容可以在制造工藝方面完善產(chǎn)品造型設(shè)計。先進(jìn)制造技術(shù)與模型課程，第 12～17周排課，每周 4課時。此課安排在學(xué)期的后半段，與產(chǎn)品設(shè)計課同時結(jié)束，是課程群的收尾課程。課程內(nèi)容涉及產(chǎn)品設(shè)計現(xiàn)代化實施手段，是產(chǎn)品設(shè)計流程中的重要一環(huán)。

同學(xué)們在課程群教學(xué)體系中把相關(guān)知識融會貫通地應(yīng)用到實際課題中，這種教學(xué)形式更接近設(shè)計公司的工作流程，使同學(xué)們提前適應(yīng)今后的工作節(jié)奏。

圖1 產(chǎn)品設(shè)計課程群

2.2 建立以工業(yè)設(shè)計為中心，各相關(guān)學(xué)科交叉融合的培養(yǎng)模式

在教學(xué)的組織安排上力求創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)的、以單一學(xué)科組織教學(xué)的模式，通過不同專業(yè)的學(xué)生編組學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊精神、管理能力、領(lǐng)導(dǎo)才能和相互溝通的技巧。不同專業(yè)的學(xué)生之間學(xué)習(xí)互動，還有利于培養(yǎng)未來設(shè)計師對其他專業(yè)領(lǐng)域的理解和尊重，這對于將來在企業(yè)中與相關(guān)專家合作與交流是至關(guān)重要的。

如何實施跨專業(yè)、跨學(xué)科的互動式教學(xué)實踐呢？北京航空航天大學(xué)（簡稱：北航）是一所具有工科背景的綜合性研究型大學(xué)，涵蓋工、理、管、文、法、經(jīng)、哲、教育、醫(yī)和藝術(shù) 10個學(xué)科門類。北航工業(yè)設(shè)計系依托北航綜合性，研究型大學(xué)平臺。本次教改實踐探索了一套跨學(xué)科、以主題研究項目為載體，體現(xiàn)小、博、雅教育特色的綜合性工業(yè)設(shè)計教學(xué)模式。

本培養(yǎng)模式強(qiáng)調(diào)以工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色為中心，圍繞一系列精心設(shè)計的研究課題，有計劃地編排教學(xué)與培養(yǎng)計劃相關(guān)知識，使學(xué)生在理論與實踐、討論與思考過程中培養(yǎng)設(shè)計創(chuàng)新能力。教學(xué)內(nèi)容采用研究型教學(xué)和以主題研究項目為載體的實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合，突破知識傳授型的教學(xué)傳統(tǒng)，建立以學(xué)生為核心的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式[3]。由轉(zhuǎn)任教師、企業(yè)市場營銷人員、企業(yè)管理人員和一線設(shè)計師組成具有復(fù)合型經(jīng)驗的指導(dǎo)團(tuán)隊，從不同視角為學(xué)生講解產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理念和案例分析，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地把設(shè)計知識和技能運用到設(shè)計實踐中。

本培養(yǎng)模式還根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生特點組成跨專業(yè)、多學(xué)科背景的設(shè)計小組。具體實施方法：在專業(yè)課環(huán)節(jié)，促使工業(yè)設(shè)計系同學(xué)與工科背景同學(xué)依據(jù)興趣，建立強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢互補(bǔ)的課題小組。(其他學(xué)院同學(xué)為選修課；工業(yè)設(shè)計同學(xué)為必修課)結(jié)合課題，以小組為單位進(jìn)行討論，共同學(xué)習(xí)，共同促進(jìn)。不同專業(yè)背景學(xué)生之間的研討互動，有利于同學(xué)了解其他學(xué)科的專業(yè)知識。課堂教學(xué)中，即堅持知識講授與課題項目結(jié)合、也籌劃國際設(shè)計競賽與課程進(jìn)度并舉。通過輔導(dǎo)，同學(xué)們更加理解課程內(nèi)容與實際需求的應(yīng)用關(guān)系，有的放矢的安排學(xué)習(xí)重點。這種團(tuán)隊小組式的、跨學(xué)科的、工程與藝術(shù)設(shè)計結(jié)合的教學(xué)模式促使來自不同專業(yè)的同學(xué)們在合作中建立團(tuán)隊意識，擴(kuò)展知識面，開闊視野，極大激發(fā)了同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情。

3 教學(xué)形式與內(nèi)容體現(xiàn)小、博、雅特色

為解決工業(yè)設(shè)計教育長期存在的人才培養(yǎng)模式單一以及教學(xué)缺乏創(chuàng)造性的問題，本培養(yǎng)模式采取模糊學(xué)科界限，靈活專業(yè)方向，使培養(yǎng)的學(xué)生既具有適應(yīng)性又具有多樣性。

3.1 體現(xiàn)“小”——化整為零，學(xué)研結(jié)合

在教學(xué)實踐中，除以班級為單位講課外，同學(xué)們依據(jù)課題興趣組成4～5人的小組（包括工業(yè)設(shè)計、機(jī)械設(shè)計和其他工程專業(yè)的學(xué)生），并以小組為單位進(jìn)行討論，教師分別輔導(dǎo)，以此形式增強(qiáng)教學(xué)互動，掌握每組同學(xué)的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

3.2 體現(xiàn)“博”——跨專業(yè)學(xué)習(xí)，實踐環(huán)節(jié)兼具國際視野

組織高等工程學(xué)院同學(xué)與機(jī)械專業(yè)、工業(yè)設(shè)計專業(yè)同學(xué)交流。通過跨專業(yè)的學(xué)習(xí)交流，增加同學(xué)們對彼此專業(yè)的了解，嘗試用更寬泛的思路解決設(shè)計中遇到的問題，這對于設(shè)計師將來在企業(yè)中與團(tuán)隊其他人員合作與交流積累下經(jīng)驗。

把主題研究項目引入教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，力求在設(shè)計課題中消化專業(yè)知識。除了完成課程任務(wù)，任課教師還組織同學(xué)把設(shè)計成果投送國際著名產(chǎn)品設(shè)計競賽（IF、REDDOT、IDEA等國際著名工業(yè)設(shè)計競賽）。上述高水平工業(yè)設(shè)計競賽的關(guān)注熱點在于科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)品概念創(chuàng)新。通過參賽，同學(xué)們開拓國際視野，了解 產(chǎn)品設(shè)計前沿趨勢，有利于創(chuàng)新性設(shè)計理念的學(xué)習(xí)和理解（見圖2、圖3）。

3.3 體現(xiàn)“雅”——實踐環(huán)節(jié)兼顧工程與藝術(shù)設(shè)計結(jié)合

工業(yè)設(shè)計專業(yè)是工程與藝術(shù)結(jié)合的綜合學(xué)科，需要同學(xué)有一定的美學(xué)修養(yǎng)和較強(qiáng)的美術(shù)表現(xiàn)技能，特別在產(chǎn)品造型設(shè)計中，對美學(xué)法則在設(shè)計中的應(yīng)用要求較高。任課教師有針對性的對非設(shè)計背景同學(xué)開設(shè)繪畫類基礎(chǔ)課程，使其具備一定的手繪技能，便于同學(xué)們使用設(shè)計草圖交流創(chuàng)意想法。對于工科同學(xué)，繪畫學(xué)習(xí)是一次有益的經(jīng)歷和嘗試。同時，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和工程知識背景對工業(yè)設(shè)計專業(yè)同學(xué)設(shè)計思維的啟發(fā)和設(shè)計方案的完善也起到了促進(jìn)作用。除此之外，通過大量的經(jīng)典案例分析，使非工業(yè)設(shè)計專業(yè)同學(xué)建立起良好的工業(yè)美學(xué)修養(yǎng)。

圖2 此款照相機(jī)可以把拍攝的照片直接輸出成明信片，便于旅行時寄給家人朋友

圖3 此購物車可在購物的同時完成結(jié)算

4 結(jié) 束 語

此工業(yè)設(shè)計人才培養(yǎng)模式和課程體系建設(shè)的教學(xué)效果顯著，同學(xué)們打破了專業(yè)設(shè)置的局限，學(xué)習(xí)重點不再局限于視覺設(shè)計和工程設(shè)計，而是著眼于從概念衍生，工程實現(xiàn)，到市場營銷策略一整套循環(huán)式的解決方法（見圖4～5）。我系畢業(yè)生的綜合設(shè)計素養(yǎng)大大提高，得到企業(yè)和社會的認(rèn)可，今天他們活躍在包括微軟、谷歌、聯(lián)想、李寧、香港設(shè)計研究院等著名機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)部門；選擇繼續(xù)深造的同學(xué)就讀于哈佛大學(xué)，斯坦福大學(xué)，卡耐基梅隆大學(xué)，清華大學(xué)等名校（見圖6）。

工業(yè)設(shè)計專業(yè)的發(fā)展和社會對設(shè)計人才的需求促使設(shè)計教育必須將工業(yè)設(shè)計作為一種高度綜合性的學(xué)科來組織教學(xué)。把專業(yè)課程重新整合成相互聯(lián)系的整體，創(chuàng)建一種學(xué)科交叉融合的工業(yè)設(shè)計人才培養(yǎng)模式是必要的，因為綜合性的設(shè)計教育才能適應(yīng)工業(yè)設(shè)計專業(yè)發(fā)展的趨勢，也是設(shè)計教育必須遵循的科學(xué)發(fā)展方向。

圖4 當(dāng)小孩遠(yuǎn)離家長一定距離后，此款手表可以發(fā)出振動提醒家長

圖5 此微波爐可以識別食品包裝上的二維碼，從而實現(xiàn)自動烹飪，針對城市工作繁忙的年輕人群體

圖6 此設(shè)計為燈具和時鐘的結(jié)合，通過產(chǎn)品設(shè)計使居室環(huán)境變成一個景觀。此作品獲得2011美國IDEA工業(yè)設(shè)計競賽，產(chǎn)品設(shè)計類，銅獎（此獎為世界最著名的工業(yè)設(shè)計獎項之一，同年我國僅6件作品得獎）。該學(xué)生憑借此獎順利就讀于美國哈佛大學(xué)進(jìn)行研究生階段學(xué)習(xí)

[1] 柳冠中. 走中國當(dāng)代工業(yè)設(shè)計之路[J]. 裝飾,2005,(1): 6-9.

[2] 柳冠中. 科學(xué)×藝術(shù)的時代[J]. 科技文萃,1994,(12):99-103.

[3] 孟繁瑋,陰澍雨,薛 爽,柳冠中. 設(shè)計不是目的,是一種解決問題的方法—柳冠中訪談[J]. 美術(shù)觀察,2011,(10): 8-12.