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工業(yè)設(shè)計；跨學(xué)科；理論教學(xué)
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(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)化，加快制造技術(shù)與信息技術(shù)的深度交融。設(shè)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(shè)計行業(yè)的改動，也會對工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培育提出新的請求。現(xiàn)階段，國內(nèi)高校眾多工業(yè)設(shè)計專業(yè)對學(xué)生創(chuàng)意培育曾經(jīng)比擬成熟，各類專業(yè)競賽中涌現(xiàn)出了眾多的優(yōu)秀設(shè)計作品。但不管競賽抑或日常教學(xué)中的創(chuàng)意，最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的卻屈指可數(shù)。眾多創(chuàng)意、計劃終結(jié)于圖紙，作品模型也多數(shù)停留在外形制造上，對功用和構(gòu)造缺乏深化的考證。
在此背景下，如何有效應(yīng)用各種新興技術(shù)進步工業(yè)設(shè)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(shè)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(shè)計專業(yè)跨學(xué)科理論平臺的建立計劃，對其在人才培育中的應(yīng)用方式與作用也停止了初步的研討。
1跨學(xué)科理論平臺建立的必要性
1.1學(xué)生應(yīng)用各種新技術(shù)停止設(shè)計活動的必然請求
工業(yè)設(shè)計與制造業(yè)的開展親密相關(guān)，制造技術(shù)的進步為工業(yè)設(shè)計提供了更多先進的工具。目前，3D打印、智能硬件等新技術(shù)的蓬勃開展正為設(shè)計辦法帶來一場新的革新：3D打印只需數(shù)小時即可將作品外型由虛擬轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐耄桓鞣N先進傳感器的呈現(xiàn)能夠讓設(shè)計者完成比以往更復(fù)雜、更完善的功用設(shè)計。在此形勢下，工業(yè)設(shè)計教學(xué)應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時期開展，增強培育學(xué)生對各種新技術(shù)的純熟運用才能。而這種才能的培育，離不開相關(guān)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(xué)科的理論教學(xué)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(shè)計不斷以來都被認定為“應(yīng)用型”的學(xué)科，但是承受專業(yè)教育后的學(xué)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(xué)校教育與行業(yè)需求間沒有很好的銜接。工業(yè)設(shè)計真正的根底不是外觀外型設(shè)計，而是用技術(shù)完成的才能。工業(yè)設(shè)計教育不能是脫離制造業(yè)的學(xué)院式教育。
課程中的理論教學(xué)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(xué)生能夠在很寬松的環(huán)境中自在發(fā)揮，關(guān)于設(shè)計能否轉(zhuǎn)換為實物缺乏根本的判別才能。因而，在工業(yè)設(shè)計教學(xué)中需求構(gòu)建跨學(xué)科的理論平臺，為學(xué)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(shù)、資料及工藝對設(shè)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(shè)計專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要手腕
電子類產(chǎn)品設(shè)計是本學(xué)院工業(yè)設(shè)計專業(yè)的主要方向之一。智能化是該類產(chǎn)品的一個重要開展趨向。除外觀構(gòu)造設(shè)計外，功用設(shè)計是產(chǎn)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(shè)計只能是紙上談兵，必定無法產(chǎn)生優(yōu)秀作品，也無法進步學(xué)生真正的設(shè)計才能。跨學(xué)科理論平臺的樹立能夠為不同專業(yè)的學(xué)生提供思想碰撞、技術(shù)交流的場所。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計、學(xué)生項目等方式，將不同專業(yè)的學(xué)生匯集到跨學(xué)科理論平臺中，共同研討處理工程問題，有利于學(xué)生把本專業(yè)學(xué)問應(yīng)用在其他學(xué)科范疇，或從其他學(xué)科范疇學(xué)習(xí)本專業(yè)需求的技藝。如此，既拓寬了學(xué)生的學(xué)問面，完成了學(xué)問互補；又培育了學(xué)生在實踐工作中剖析、處理問題及互相協(xié)作的才能，有利于其綜合素質(zhì)的進步。
2跨學(xué)科理論平臺建立計劃及應(yīng)用效果
跨學(xué)科理論平臺的建立不是實驗室硬件設(shè)備的簡單堆疊，還需將配套的師資隊伍、教學(xué)方案、平臺應(yīng)用方式等加以統(tǒng)籌思索，理順其在教學(xué)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(xué)院現(xiàn)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(shè)計
以“三創(chuàng)”實驗室為中心為學(xué)生提供作品創(chuàng)意設(shè)計、創(chuàng)新制造計劃設(shè)計及創(chuàng)業(yè)營銷設(shè)計的場所，培育學(xué)生的設(shè)計考慮才能。
2.1.2構(gòu)造設(shè)計
包括計算機輔助設(shè)計(CAD)實驗室、金工實驗室與數(shù)控加工(CNC)實驗室，供學(xué)生完成作品的外觀、構(gòu)造設(shè)計及完成。計算機輔助設(shè)計(CAD)實驗室提供Photoshop，Solidworks等設(shè)計軟件，擔(dān)任作品的外觀設(shè)計、機械構(gòu)造設(shè)計及后期的產(chǎn)品手冊、宣傳海報等的設(shè)計。應(yīng)用Solidworks軟件還可對產(chǎn)品的構(gòu)造停止力學(xué)、運動學(xué)仿真，以考證設(shè)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(gòu)造的制造。數(shù)控加工(CNC)實驗室提供3D打印機、多軸數(shù)控加工設(shè)備，用于復(fù)雜機械零件、構(gòu)造的快速成型與精密加工。
2.1.3功用設(shè)計
包括電子電路實驗室、測控技術(shù)實驗室以及嵌入式系統(tǒng)實驗室，用于產(chǎn)品的功用設(shè)計與完成。3個實驗室對應(yīng)的開發(fā)難度依次遞增，以應(yīng)對不同復(fù)雜水平的功用設(shè)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(xué)生停止簡單的電子產(chǎn)品設(shè)計制造。只需具備根本的模仿、數(shù)字電子學(xué)問，即可完成一定的功用，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興味具有積極作用。測控技術(shù)實驗室主要提供基于開源平臺的Arduino控制器及相應(yīng)的各類傳感器，主要面向單片機根底較單薄的學(xué)生停止創(chuàng)意產(chǎn)品的開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)實驗室以51和STM32微控制器為主要開發(fā)工具，用于較復(fù)雜的功用設(shè)計開發(fā)，學(xué)生可在此將課堂學(xué)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(dāng)了為各類專業(yè)電子競賽培育、選拔人才的任務(wù)。
2.1.4行業(yè)應(yīng)用
為增強專業(yè)教育與行業(yè)需求之間的聯(lián)絡(luò)，專業(yè)分離本地域產(chǎn)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(xué)儀器實驗室、機器人教育實驗室等。每學(xué)期在理論平臺中遴選優(yōu)秀學(xué)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(jīng)過該渠道承受企業(yè)考核，完成優(yōu)秀作品的成果轉(zhuǎn)化。
2.2平臺軟件建立計劃
2.2.1課程體系配套建立
跨學(xué)科理論平臺實質(zhì)上是為人才培育效勞，平臺建立不能脫離專業(yè)的教學(xué)方案，應(yīng)當(dāng)與課程嚴密銜接，以平臺為工具，在課程教學(xué)中貫徹“完成產(chǎn)品”的理念。經(jīng)過平臺建立過程中統(tǒng)籌規(guī)劃，每個實驗室均可作為相關(guān)課程的理論教學(xué)場所。如此，平臺除課余時間為學(xué)生提供穩(wěn)固學(xué)問、進步才能的場所外，也能很好的融入課程教學(xué)，進步了平臺的運用效率。
2.2.2指導(dǎo)教員隊伍建立
跨學(xué)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(yīng)學(xué)科背景的教員停止指導(dǎo)，如此才干保證平臺的教學(xué)質(zhì)量。平臺師資隊伍主要由三局部組成：首先是工業(yè)設(shè)計專業(yè)教員，擔(dān)任對外型、構(gòu)造設(shè)計的指導(dǎo)；其次是學(xué)院電子相關(guān)專業(yè)的教員，擔(dān)任對功用設(shè)計、數(shù)控加工的指導(dǎo)；最后，延聘協(xié)作單位中經(jīng)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(xué)生停止作品立意、技藝鍛煉等方面的指導(dǎo)。
2.3平臺應(yīng)用方式探究
2.3.1與課程教學(xué)考核嚴密分離
跨學(xué)科理論平臺的運用豐厚了課程教學(xué)手腕，增強了課程之間的聯(lián)絡(luò)。例如，在《計算機輔助三維設(shè)計》教學(xué)中，以往只能保管于計算機中的虛擬模型，經(jīng)過平臺的快速成型設(shè)備能夠轉(zhuǎn)化為實物。而經(jīng)過電工學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可應(yīng)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(shè)計課程作品分離，即可完成一個作品的開發(fā)。經(jīng)過這一過程，學(xué)生可從更宏觀的角度把握每一局部學(xué)問在產(chǎn)品設(shè)計中的作用，提升學(xué)習(xí)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(xué)生“學(xué)致使用”的才能。
2.3.2與專業(yè)競賽嚴密分離
除日常教學(xué)外，理論平臺還提供了一個各級學(xué)生競賽選拔培訓(xùn)的場所。自建成以來，依托CAD實驗室、測控技術(shù)實驗室培訓(xùn)的選手，已在全國“高教杯”“藍橋杯”等信息建模、電子技術(shù)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(shè)計是一個應(yīng)用性很強的專業(yè)，跨學(xué)科理論平臺樹立的初衷也是為了進步學(xué)生的實踐設(shè)計才能。因而應(yīng)用校企共建實驗室，將企業(yè)項目引入平臺，依托大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、畢業(yè)設(shè)計等方式，使學(xué)生在學(xué)校教育階段即可接觸到真實的產(chǎn)品開發(fā)流程。在這一過程中，學(xué)生也可理解企業(yè)中不同崗位的職業(yè)才能需求，可依據(jù)本身的學(xué)問構(gòu)造與興味停止就業(yè)方向的選擇。如此既提升了學(xué)生的專業(yè)才能，又對學(xué)生就業(yè)乃至創(chuàng)業(yè)提供了有效的協(xié)助，提升了應(yīng)用型人才培育的效果。
3結(jié)語
在信息技術(shù)高速開展的時期下，高校設(shè)計教育除了要培育學(xué)生的創(chuàng)新肉體，還應(yīng)注重各種創(chuàng)意的落地完成，培育學(xué)生在新行業(yè)環(huán)境中必備的理論技藝。跨學(xué)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(xiàn)在：經(jīng)過機械、電子、數(shù)控加工等實驗室的構(gòu)建，為學(xué)生創(chuàng)意的實體化提供了堅實的后臺。經(jīng)過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、競賽培訓(xùn)、企業(yè)項目在平臺中的施行，拓寬了教學(xué)渠道，真正提升了學(xué)生的創(chuàng)新理論才能。經(jīng)過平臺中畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的跨學(xué)科結(jié)合指導(dǎo)，提升了工業(yè)設(shè)計專業(yè)教員的工程技術(shù)素養(yǎng)，加強了指導(dǎo)作品時的嚴謹性與科學(xué)性。將來，若在教學(xué)方案、教學(xué)管理、考評體系等方面繼續(xù)施行配套變革，跨學(xué)科理論平臺在應(yīng)用型工業(yè)設(shè)計人才培育中定能發(fā)揮更大的作用。
