關鍵詞:
工業(yè)設計;跨學科;理論教學
進入21世紀,世界主要興旺國度陸續(xù)展開了“再工業(yè)化”的進程。我國也于2015年正式發(fā)布《中國制造2025》作為工業(yè)轉型晉級的行動綱要。縱觀各個國度的規(guī)劃,雖然表述不同,其中心思想均是制造業(yè)的智能化與網絡化,加快制造技術與信息技術的深度交融。設計是制造業(yè)的靈魂,制造業(yè)的革新必然會惹起工業(yè)設計行業(yè)的改動,也會對工業(yè)設計專業(yè)人才培育提出新的請求。現階段,國內高校眾多工業(yè)設計專業(yè)對學生創(chuàng)意培育曾經比擬成熟,各類專業(yè)競賽中涌現出了眾多的優(yōu)秀設計作品。但不管競賽抑或日常教學中的創(chuàng)意,最終轉化為產品的卻屈指可數。眾多創(chuàng)意、計劃終結于圖紙,作品模型也多數停留在外形制造上,對功用和構造缺乏深化的考證。
在此背景下,如何有效應用各種新興技術進步工業(yè)設計專業(yè)人才的創(chuàng)新理論才能、滿足信息化、智能化制造業(yè)對設計人才的需求,成為一個亟待處理的新問題。對此,本文提出了一種工業(yè)設計專業(yè)跨學科理論平臺的建立計劃,對其在人才培育中的應用方式與作用也停止了初步的研討。
1跨學科理論平臺建立的必要性
1.1學生應用各種新技術停止設計活動的必然請求
工業(yè)設計與制造業(yè)的開展親密相關,制造技術的進步為工業(yè)設計提供了更多先進的工具。目前,3D打印、智能硬件等新技術的蓬勃開展正為設計辦法帶來一場新的革新:3D打印只需數小時即可將作品外型由虛擬轉變?yōu)槔硐耄桓鞣N先進傳感器的呈現能夠讓設計者完成比以往更復雜、更完善的功用設計。在此形勢下,工業(yè)設計教學應當順應時期開展,增強培育學生對各種新技術的純熟運用才能。而這種才能的培育,離不開相關軟、硬件平臺,離不開大量的儀器、工具和資料。這種培育環(huán)境既無法在圖書館中樹立,也無法在多媒體教室中樹立,只能依托跨學科的理論教學平臺完成。
1.2完成課程教育與行業(yè)需求無縫對接的必要保證
工業(yè)設計不斷以來都被認定為“應用型”的學科,但是承受專業(yè)教育后的學生在工作中卻常被冠以“高分低能”的評價。形成此種場面的一個重要要素即學校教育與行業(yè)需求間沒有很好的銜接。工業(yè)設計真正的根底不是外觀外型設計,而是用技術完成的才能。工業(yè)設計教育不能是脫離制造業(yè)的學院式教育。
課程中的理論教學常常沒有將真實行業(yè)中的資料工藝、本錢、市場等限制要素思索其中,學生能夠在很寬松的環(huán)境中自在發(fā)揮,關于設計能否轉換為實物缺乏根本的判別才能。因而,在工業(yè)設計教學中需求構建跨學科的理論平臺,為學生提供完備的“自制造”環(huán)境,使其在入手過程中深入了解技術、資料及工藝對設計的影響,以減少課程教育與行業(yè)實踐需求之間的差距。
1.3提升工業(yè)設計專業(yè)學生綜合素質的重要手腕
電子類產品設計是本學院工業(yè)設計專業(yè)的主要方向之一。智能化是該類產品的一個重要開展趨向。除外觀構造設計外,功用設計是產品智能化過程中不可或缺的一局部。脫離功用需求的工業(yè)設計只能是紙上談兵,必定無法產生優(yōu)秀作品,也無法進步學生真正的設計才能。跨學科理論平臺的樹立能夠為不同專業(yè)的學生提供思想碰撞、技術交流的場所。經過畢業(yè)設計、學生項目等方式,將不同專業(yè)的學生匯集到跨學科理論平臺中,共同研討處理工程問題,有利于學生把本專業(yè)學問應用在其他學科范疇,或從其他學科范疇學習本專業(yè)需求的技藝。如此,既拓寬了學生的學問面,完成了學問互補;又培育了學生在實踐工作中剖析、處理問題及互相協作的才能,有利于其綜合素質的進步。
2跨學科理論平臺建立計劃及應用效果
跨學科理論平臺的建立不是實驗室硬件設備的簡單堆疊,還需將配套的師資隊伍、教學方案、平臺應用方式等加以統籌思索,理順其在教學過程中的位置與作用,最大水平地發(fā)揮其在人才培育中的效能。分離本學院現有實驗室根底及專業(yè)方向,
2.1平臺硬件建立計劃
2.1.1創(chuàng)意設計
以“三創(chuàng)”實驗室為中心為學生提供作品創(chuàng)意設計、創(chuàng)新制造計劃設計及創(chuàng)業(yè)營銷設計的場所,培育學生的設計考慮才能。
2.1.2構造設計
包括計算機輔助設計(CAD)實驗室、金工實驗室與數控加工(CNC)實驗室,供學生完成作品的外觀、構造設計及完成。計算機輔助設計(CAD)實驗室提供Photoshop,Solidworks等設計軟件,擔任作品的外觀設計、機械構造設計及后期的產品手冊、宣傳海報等的設計。應用Solidworks軟件還可對產品的構造停止力學、運動學仿真,以考證設計的有效性與可行性。金工實驗室提供各類鋸、鉗、尺等五金工具及電鉆、電烙鐵等電動、焊接工具,用于完成簡單的外觀、構造的制造。數控加工(CNC)實驗室提供3D打印機、多軸數控加工設備,用于復雜機械零件、構造的快速成型與精密加工。
2.1.3功用設計
包括電子電路實驗室、測控技術實驗室以及嵌入式系統實驗室,用于產品的功用設計與完成。3個實驗室對應的開發(fā)難度依次遞增,以應對不同復雜水平的功用設計。電子電路實驗室提供根本的電子元件與丈量工具,主要針對低年級學生停止簡單的電子產品設計制造。只需具備根本的模仿、數字電子學問,即可完成一定的功用,對提升學生的學習興味具有積極作用。測控技術實驗室主要提供基于開源平臺的Arduino控制器及相應的各類傳感器,主要面向單片機根底較單薄的學生停止創(chuàng)意產品的開發(fā)。嵌入式系統實驗室以51和STM32微控制器為主要開發(fā)工具,用于較復雜的功用設計開發(fā),學生可在此將課堂學問深化拓展,進一步提升本身的專業(yè)技藝。該實驗室同時也承當了為各類專業(yè)電子競賽培育、選拔人才的任務。
2.1.4行業(yè)應用
為增強專業(yè)教育與行業(yè)需求之間的聯絡,專業(yè)分離本地域產業(yè)特性,將與企業(yè)共建的行業(yè)實驗室也歸入理論平臺,如生物醫(yī)學儀器實驗室、機器人教育實驗室等。每學期在理論平臺中遴選優(yōu)秀學生進入實驗室,參與實踐企業(yè)項目的開發(fā)。同時理論平臺的作品也可經過該渠道承受企業(yè)考核,完成優(yōu)秀作品的成果轉化。
2.2平臺軟件建立計劃
2.2.1課程體系配套建立
跨學科理論平臺實質上是為人才培育效勞,平臺建立不能脫離專業(yè)的教學方案,應當與課程嚴密銜接,以平臺為工具,在課程教學中貫徹“完成產品”的理念。經過平臺建立過程中統籌規(guī)劃,每個實驗室均可作為相關課程的理論教學場所。如此,平臺除課余時間為學生提供穩(wěn)固學問、進步才能的場所外,也能很好的融入課程教學,進步了平臺的運用效率。
2.2.2指導教員隊伍建立
跨學科理論平臺包含了作品從創(chuàng)意到廢品的全流程,每一環(huán)節(jié)均需裝備具有相應學科背景的教員停止指導,如此才干保證平臺的教學質量。平臺師資隊伍主要由三局部組成:首先是工業(yè)設計專業(yè)教員,擔任對外型、構造設計的指導;其次是學院電子相關專業(yè)的教員,擔任對功用設計、數控加工的指導;最后,延聘協作單位中經歷豐厚的工程師作為兼職教員,從行業(yè)實踐需求的角度對學生停止作品立意、技藝鍛煉等方面的指導。
2.3平臺應用方式探究
2.3.1與課程教學考核嚴密分離
跨學科理論平臺的運用豐厚了課程教學手腕,增強了課程之間的聯絡。例如,在《計算機輔助三維設計》教學中,以往只能保管于計算機中的虛擬模型,經過平臺的快速成型設備能夠轉化為實物。而經過電工學課程的學習,學生可應用理論平臺制造出具備一定功用的電路,將其與計算機輔助三維設計課程作品分離,即可完成一個作品的開發(fā)。經過這一過程,學生可從更宏觀的角度把握每一局部學問在產品設計中的作用,提升學習的目的性。此外,理論平臺還為任課教員提供了新的考核方式,用提交實物作品的方式替代以往紙面考核,真正培育學生“學致使用”的才能。
2.3.2與專業(yè)競賽嚴密分離
除日常教學外,理論平臺還提供了一個各級學生競賽選拔培訓的場所。自建成以來,依托CAD實驗室、測控技術實驗室培訓的選手,已在全國“高教杯”“藍橋杯”等信息建模、電子技術專業(yè)競賽中連年獲獎。
2.3.3與企業(yè)項目嚴密分離
工業(yè)設計是一個應用性很強的專業(yè),跨學科理論平臺樹立的初衷也是為了進步學生的實踐設計才能。因而應用校企共建實驗室,將企業(yè)項目引入平臺,依托大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、畢業(yè)設計等方式,使學生在學校教育階段即可接觸到真實的產品開發(fā)流程。在這一過程中,學生也可理解企業(yè)中不同崗位的職業(yè)才能需求,可依據本身的學問構造與興味停止就業(yè)方向的選擇。如此既提升了學生的專業(yè)才能,又對學生就業(yè)乃至創(chuàng)業(yè)提供了有效的協助,提升了應用型人才培育的效果。
3結語
在信息技術高速開展的時期下,高校設計教育除了要培育學生的創(chuàng)新肉體,還應注重各種創(chuàng)意的落地完成,培育學生在新行業(yè)環(huán)境中必備的理論技藝。跨學科理論平臺的建立為該目的的完成提供了一條途徑,其價值主要表現在:經過機械、電子、數控加工等實驗室的構建,為學生創(chuàng)意的實體化提供了堅實的后臺。經過大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、競賽培訓、企業(yè)項目在平臺中的施行,拓寬了教學渠道,真正提升了學生的創(chuàng)新理論才能。經過平臺中畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)的跨學科結合指導,提升了工業(yè)設計專業(yè)教員的工程技術素養(yǎng),加強了指導作品時的嚴謹性與科學性。將來,若在教學方案、教學管理、考評體系等方面繼續(xù)施行配套變革,跨學科理論平臺在應用型工業(yè)設計人才培育中定能發(fā)揮更大的作用。


