工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究

時(shí)間:2022-09-29 09:25:07

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工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究

摘要:新科技革命推動(dòng)了新工科建設(shè),新工科建設(shè)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)都提出了新的挑戰(zhàn)。文章首先分析了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)與新工科建設(shè)的關(guān)系,其次分析了在新工科建設(shè)背景下工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn),最后從“專兼結(jié)合”的培養(yǎng)目標(biāo)、與時(shí)俱進(jìn)的課程內(nèi)容、成果導(dǎo)向的教學(xué)理念、豐富多彩的教學(xué)方法四個(gè)方面提出了新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)模式的改革方案。

關(guān)鍵詞:新工科;工業(yè)設(shè)計(jì);人才培養(yǎng)

新一輪科技革命促進(jìn)了信息化和智能化的發(fā)展,催生了新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì),從而對(duì)傳統(tǒng)工程教育提出了新的要求,新工科建設(shè)順勢(shì)而生。工業(yè)設(shè)計(jì)作為傳統(tǒng)工科中一門交叉學(xué)科性強(qiáng)的專業(yè),在新工科建設(shè)中應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),加強(qiáng)與新工科專業(yè)的交叉融合,及時(shí)改革人才培養(yǎng)模式。因此,研究新工科背景下工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)的改革就顯得尤為重要。

一、新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)發(fā)展

1.工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)是新工科建設(shè)的重要組成部分。何謂“新工科”,新工科并非新出現(xiàn)的事物,而是源于新一輪科技革命而產(chǎn)生的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)等對(duì)于高等工程教育改革和發(fā)展提出的新需求和新挑戰(zhàn)。自2017年2月以來,教育部先后組織開展新工科建設(shè)研討,形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”和“北京指南”,為新工科建設(shè)指明了方向。新工科基于新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)脫胎于傳統(tǒng)工科,其產(chǎn)生之初便具有交叉屬性。工業(yè)設(shè)計(jì)作為工科與設(shè)計(jì)的交叉,其性質(zhì)決定了它是一門覆蓋面很廣的交叉融匯的科學(xué),涉足眾多學(xué)科的研究領(lǐng)域。如同工業(yè)社會(huì)的黏合劑,使原本孤立的學(xué)科,諸如物理、化學(xué)、美學(xué)、人體工程學(xué)、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等結(jié)成有機(jī)的統(tǒng)一體。因此,在新工科建設(shè)中,工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)積極發(fā)揮其交叉融合的作用,積極參與,為新工科與其他學(xué)科的交叉融合搭橋建路。《中國(guó)制造2025》明確提出:“提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。在傳統(tǒng)制造業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)示范,全面推廣應(yīng)用以綠色、智能、協(xié)同為特征的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)。發(fā)展各類創(chuàng)新設(shè)計(jì)教育,設(shè)立國(guó)家工業(yè)設(shè)計(jì)獎(jiǎng),激發(fā)全社會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性。”[1]可見工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)智能制造等新興產(chǎn)業(yè)有著重要的作用。因此,將工業(yè)設(shè)計(jì)和智能制造等新工科領(lǐng)域結(jié)合、加強(qiáng)新工科背景下工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的教育改革、加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)問題的思考和實(shí)踐,完全符合國(guó)家對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科發(fā)展的需求。2.新工科建設(shè)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)提出了新要求。新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)教育,首先,必須緊密結(jié)合當(dāng)前科技革命帶來的新科技,如大數(shù)據(jù)、智能制造、AI、腦科學(xué)等。只有與這些前沿科技緊密結(jié)合,才能始終保持自身不落伍。其次,工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)必須與產(chǎn)業(yè)變革緊密結(jié)合。針對(duì)高校的工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科來說,也就是要保持與國(guó)家區(qū)域新興科技企業(yè)的緊密聯(lián)系,在人才培養(yǎng)方式上可以探討校企聯(lián)合培養(yǎng)等。再次,工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)必須適應(yīng)新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,專業(yè)技能過硬、綜合素質(zhì)全面,同時(shí)還要具有可持續(xù)發(fā)展的能力。只有這樣才能夠保證培養(yǎng)的人才跟得上與時(shí)俱進(jìn)的新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

二、新工科背景下工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前,我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)總體上“拘囿于用19世紀(jì)的學(xué)校、20世紀(jì)的計(jì)劃來培養(yǎng)21世紀(jì)的工程師”的現(xiàn)實(shí)困頓。這主要是因?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)作為一個(gè)后起的專業(yè),建設(shè)方式大多是從機(jī)械設(shè)計(jì)、輕工紡織中直接分離出來的,這就導(dǎo)致了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)同質(zhì)化問題嚴(yán)重的“先天不足”,并存在諸多問題。如培養(yǎng)目標(biāo)定位不清晰,工科教學(xué)理科化,對(duì)于通識(shí)教育與工程教育、實(shí)踐教育與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間的關(guān)系和區(qū)別存在模糊認(rèn)識(shí),工程教育與行業(yè)企業(yè)實(shí)際脫節(jié)太大,工科學(xué)生存在綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的缺陷[2]。新工科肩負(fù)著我國(guó)高等工程教育面向未來發(fā)展的歷史重任,應(yīng)改變過去迭代式人才培養(yǎng)模式,重構(gòu)工科人才培養(yǎng)新模式。培養(yǎng)適應(yīng)未來工程發(fā)展需求的,甚至具有可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的新工科人才。工業(yè)設(shè)計(jì)在參與新工科建設(shè)的過程中,需要開展專業(yè)化教育,積極探索更加科學(xué)的人才培養(yǎng)模式,努力為我國(guó)工業(yè)化創(chuàng)新發(fā)展提供人才支撐和人才保障。1.人才培養(yǎng)目標(biāo)需要與時(shí)俱進(jìn)。新一輪科技革命和新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)于工程專業(yè)人才提出了新的需求,這也對(duì)傳統(tǒng)的工程人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì),更加需要綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型的“新工科”人才。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的人才培養(yǎng),同樣面臨著需要與時(shí)俱進(jìn)的挑戰(zhàn)。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)符合新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。不僅要培養(yǎng)學(xué)生具備良好的設(shè)計(jì)能力,更要培養(yǎng)學(xué)生具備批判性思維能力、持續(xù)學(xué)習(xí)的能力,使得他們不僅能運(yùn)用所掌握的知識(shí)去解決現(xiàn)有的問題,也有能力學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù),解決未來發(fā)展中出現(xiàn)的新問題。2.教學(xué)內(nèi)容體系需要及時(shí)更新。清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院教授、中國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)之父柳冠中曾說:“設(shè)計(jì)的本質(zhì)應(yīng)當(dāng)是解決問題,中國(guó)現(xiàn)在最大的問題就是要落實(shí)科學(xué)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。然而,現(xiàn)在社會(huì)上對(duì)設(shè)計(jì)存在誤解,以為設(shè)計(jì)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(chuàng)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(zhǎng)消費(fèi)者盲目消費(fèi)、喜新厭舊的心理。”[3]工業(yè)設(shè)計(jì),是以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)為基礎(chǔ)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)。這就說明,工業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是局限在對(duì)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行設(shè)計(jì),更要對(duì)產(chǎn)品的功能、實(shí)用性、用戶體驗(yàn)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。尤其是在新工科建設(shè)的過程中,工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容體系要及時(shí)更新,要及時(shí)結(jié)合新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,增加新興科技的課程內(nèi)容。提高學(xué)生所學(xué)知識(shí)的更新速度,使學(xué)生能夠及時(shí)掌握前沿科技產(chǎn)品可能會(huì)具備的產(chǎn)品功能。3.人才培養(yǎng)理念需要?jiǎng)?chuàng)新。傳統(tǒng)工科的培養(yǎng)理念是學(xué)科導(dǎo)向的、遵循專業(yè)設(shè)置按學(xué)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(xué)模式。知識(shí)結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完備性,教學(xué)設(shè)計(jì)更加注重學(xué)科需要。新工科建設(shè)則秉持成果導(dǎo)向(OBE)的培養(yǎng)理念,即教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程所取得的學(xué)習(xí)成果。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)在新工科建設(shè)過程中,應(yīng)積極探索OBE培養(yǎng)理念的實(shí)現(xiàn)方式。改變傳統(tǒng)的以學(xué)科發(fā)展為主要目的的培養(yǎng)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和未來發(fā)展;圍繞學(xué)生的個(gè)性、興趣、潛力實(shí)施培養(yǎng),從而培養(yǎng)出新科技、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的創(chuàng)新能力強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿Υ蟮淖吭絼?chuàng)新設(shè)計(jì)人才。4.教學(xué)方法需要進(jìn)一步提升。新工科教學(xué)理念的改變,必然對(duì)教學(xué)方法提出新的要求。結(jié)果導(dǎo)向的教學(xué)理念,以學(xué)生為中心,顛覆了傳統(tǒng)的教師為中心的教學(xué)模式。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)新工科建設(shè)過程中,應(yīng)該積極探索以學(xué)生為中心、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的新教學(xué)方法。比如PBL等教學(xué)方法,同時(shí)充分利用新科技革命帶來的互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù),開展MOOC學(xué)習(xí)新模式。構(gòu)建起完善的滿足學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展需要、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效果的教學(xué)方法體系。

三、新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

新工科背景下的高素質(zhì)工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)需要從培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)理念和教學(xué)方法四個(gè)方面進(jìn)行改革探索。1.“專兼結(jié)合”的培養(yǎng)目標(biāo)。新工科建設(shè)背景下,工程教育應(yīng)改變以往重知識(shí)、輕能力的培養(yǎng)方式。以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)為導(dǎo)向,適應(yīng)企業(yè)需求,培養(yǎng)出真正滿足社會(huì)需要的大學(xué)生。代爾夫特理工學(xué)院2014年的研究報(bào)告EngineeringEducationinaRapidlyChangingWorld顯示,未來的工程教育主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵方面:工程嚴(yán)謹(jǐn)性、批判性思維與非標(biāo)準(zhǔn)化解決問題、跨學(xué)科與系統(tǒng)思維、想象力、創(chuàng)造力、主動(dòng)性、溝通與合作、全球化思維模式、多樣性與流動(dòng)性、學(xué)生參與和專業(yè)學(xué)習(xí)共同體、就業(yè)與終身學(xué)習(xí)。[4]新工科背景下的高素質(zhì)工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng),需要有“專”以及“通”的能力,應(yīng)兼顧“創(chuàng)新思維、綜合素質(zhì)”兩個(gè)維度。創(chuàng)新思維能力是創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),也是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生需要具備的基礎(chǔ)技能。工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展,究其根本就是創(chuàng)造力的發(fā)展。所以工業(yè)設(shè)計(jì)教育課程應(yīng)當(dāng)更加注重對(duì)于學(xué)生自主創(chuàng)造能力的培育,而不是簡(jiǎn)單的知識(shí)傳輸。新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo),不僅需要熟練掌握本學(xué)科的設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)、批判性思維能力、設(shè)計(jì)能力等,還要廣泛學(xué)習(xí)相關(guān)的審美、藝術(shù)、物理、數(shù)學(xué)等知識(shí),最終促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的提升。2.與時(shí)俱進(jìn)的課程內(nèi)容。華中科技大學(xué)李培根認(rèn)為,“新工科”需要重新審視專業(yè)邊界。“如在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化專業(yè),也應(yīng)該使學(xué)生有互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等方面的概念。”[5]同樣,工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)也要面向產(chǎn)業(yè)需求,深化教學(xué)內(nèi)容與課程體系的改革。一方面積極探索綜合性課程、交叉學(xué)科研討類課程,以學(xué)科前沿、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容更新。另一方面,工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)加強(qiáng)與國(guó)際前沿科技的銜接,與時(shí)俱進(jìn)地更新課程內(nèi)容體系。適當(dāng)增加人工智能與認(rèn)知科學(xué)、智能設(shè)計(jì)與智能制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與3D打印、情感設(shè)計(jì)與虛擬現(xiàn)實(shí)等課程內(nèi)容。比如,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)、行為反應(yīng)測(cè)量和腦認(rèn)知科學(xué)技術(shù),結(jié)合用戶體驗(yàn)眼動(dòng)儀與腦電儀器等,測(cè)量用戶在人機(jī)界面交互中的視覺軌跡、認(rèn)知決策及腦力負(fù)荷有關(guān)的行為績(jī)效。3.成果導(dǎo)向的教學(xué)理念。新經(jīng)濟(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、相對(duì)的概念。新工科要著眼于互聯(lián)網(wǎng)革命、新技術(shù)發(fā)展及制造業(yè)升級(jí)等時(shí)代特征,提升學(xué)生核心能力的培養(yǎng)。堅(jiān)持以成果為導(dǎo)向的教學(xué)理念,要以學(xué)生為中心,改變傳統(tǒng)的以教師為中心———“教師教什么,學(xué)生學(xué)什么,教師講什么,學(xué)生聽什么”的模式。讓教師從“知識(shí)傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R(shí)引領(lǐng)者”,實(shí)現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”的新型工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)理念。堅(jiān)持以新科技人才需求這一結(jié)果為導(dǎo)向,根據(jù)需求決定培養(yǎng)目標(biāo),再根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求,再由畢業(yè)要求決定課程體系。它是反向設(shè)計(jì)、正向?qū)嵤_@時(shí)“需求”既是起點(diǎn)又是終點(diǎn),從而在最大程度上保證教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性。4.豐富多彩的教學(xué)方法。首先,新工科背景下的工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)教學(xué)模式也應(yīng)區(qū)別于傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)。充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性,建立“自主互動(dòng)式”和“知識(shí)拓展式”教學(xué)模式。加強(qiáng)課堂講授中的討論式學(xué)習(xí)、學(xué)生演講式互動(dòng),進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)定位。將創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念和方法運(yùn)用在設(shè)計(jì)實(shí)踐中,完成學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐的融會(huì)貫通。增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、集思廣益的設(shè)計(jì)習(xí)慣。其次,堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)方法,將目前“單通道的灌輸教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸嗤ǖ赖闹鲃?dòng)性思考”。建構(gòu)以“啟發(fā)式問題導(dǎo)入”為中心的教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和設(shè)計(jì)判斷能力。再次,以現(xiàn)代化信息技術(shù)為手段,采用在線課程和虛擬仿真等數(shù)字化教學(xué)方式,為信息技術(shù)和工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的融合搭建平臺(tái)。如MOOC、SPOC、微格教學(xué)等。最后,結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,構(gòu)建“設(shè)計(jì)創(chuàng)客”,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地,鼓勵(lì)學(xué)生將課堂設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,從而進(jìn)一步推進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合和工業(yè)設(shè)計(jì)市場(chǎng)的轉(zhuǎn)換,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。

四、結(jié)語

新一代科技革命背景下,新科技蓬勃發(fā)展,新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)層出不窮,新工科建設(shè)勢(shì)在必行。新的科學(xué)技術(shù)和新的知識(shí)體系對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)人才提出了更高的要求,工業(yè)設(shè)計(jì)教育的理念和方法也必須隨之發(fā)生改變。因此,培養(yǎng)適應(yīng)新科技革命需求的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)能力強(qiáng)和綜合素質(zhì)能力兼?zhèn)涞墓I(yè)設(shè)計(jì)人才,對(duì)于全面提升國(guó)家整體創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,充分發(fā)揮工業(yè)設(shè)計(jì)在智能制造和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用有著重要的意義。

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作者:孫曉楓 趙瑩 周淼 楊松 趙新軍 單位:東北大學(xué)