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机械创新工业设计范文1
工业设计是一门集工程技术、审美艺术、人文社会于一体的，多领域、跨学科的专业，它是各种学科、技术和审美观念的交叉产物。文章指出了跨学科协同创新培养工业设计人才的重要性，探析了我国目前工业设计教育存在的不足，提出了以跨学科为中心的从专业研究到协同创新的教学模式，阐述了跨学科协同创新培养模式的重要启示，有助于推进工业设计专业跨学科人才的培养。
关键词：
工业设计 跨学科教育 学科交叉 协同创新
中国分类号：G64
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）04-0153-02
2015全国两会制造业最热门的话题当属“工业4.0”德国是全球范围内的制造业强国，率先提出了“工业4.0”战略。“工业4.0”概念进入中国后，同样引起了社会各界的广泛关注，这体现了现阶段我国对工业设计相关人才的巨大需求。如何满足这一需求缺口，培养出推动国家工业发展的优秀工业设计人才，乃是现阶段教育工作者所需要探究的重点课题。如今，工业设计的发展也趋于更加广泛和深入，以往的教学模式已满足不了国家和社会对工业设计相关人才的需求，如何在教育中融合各种学科，使之相辅相成、协同创新，培养出具有工业设计专业综合能力的学生，是从事工业设计教育的工作者首先需要解决的问题。
1 工业设计专业培养模式现状及问题
1.1 专业间存在隔绝现象
由于工业设计涉及到心理学、社会学、美学、人机工程学、机械构造、材料、色彩学等，因此，必须依托市场需求，综合以上学科进行设计实践。在现在的工业设计教学活动中，往往只是片面地注重产品造型、色彩搭配以及一定的人机关系，弱化了机械构造、材料和工艺等方面，在校阶段，学生设计出来的产品往往只是理想化的模型，很难与市场接轨，产品的设计与生产脱节现象较为严重，学生的综合设计能力尚为欠缺，也使得他们毕业后需要花费较长的一段时间适应实际工作需要。专业间的相互隔离以及各个学科之间在教学过程中的隔绝现象，造成了在工业设计人才培养过程中单轨式的教学方式，是目前很多开设工业设计专业的高校在教学过程中所存在的突出问题。
1.2 综合性大学的优势没有得到发挥
大多数国内工业设计专业在综合性大学开设，综合性大学具备多学科、多领域的先天条件，校内各个专业的图书资料、实验室配备齐全，各式各样的学生社团和学生活动，各个专业和不同风格的学生，使每个学生都可以找到自己感兴趣的课程和志趣相投的同学。但是由于限定的专业培养固有模式，工业设计专业往往开设在艺术与设计学院或机械电子工程学院，这使得学生往往遵循本学院固有、沿袭多年的教学模式，教学环节与其他学院、专业相对隔绝，实验教学过程也仅仅利用本学院的实验室，这使得学生在学习生活中很难接触到其他学科领域的同学、教师，难以与他们进行学术交流，在一定程度上阻碍了学生思维能力的全方面发展，综合性大学的资源优势没有得到充分发挥，学生的综合设计、思维拓展能力也只是停留在有限范围内。
2 以跨学科为主的工业设计专业教学模式研究
2.1 从分化到融合
由于科学技术的广泛普及和社会的发展，当今社会正向着复杂而综合的时代所演变，复杂的社会生产和巨大社会需求告诉我们“知识分化”和“技术融合”已经在所难免，科学技术体系已经日渐成为一个有机的整体。
特别是第二次世界大战以来，世界格局的巨大变换给我们带来了一系列高度综合的、复杂的、仅仅凭借一两门学科无法解决的问题，譬如人类正面临着技术、生态环境和社会经济的三重危机，人们在大力发展生产力和科学技术的同时，海平面上升、臭氧层空洞的出现等环境污染问题也接踵而至，从而也使得当今社会正陷入一个越来越严峻的技术危机中。人口迅速膨胀，给地球带来了严重的负荷，使地球上有限的环境和资源正面临着巨大的压力毁灭性的灾难等等。这些问题都是多学科、多层次、多要素的综合性问题，都是仅仅利用一两门学科无法解决的、又现实地摆在我们面前的、亟待解决的问题。因而，对学科的综合性教育提出了新的要求。在教学过程中需要融合学科交叉、相互渗透的教育方式，因为如果我们以单一学科的视角来看问题，很有可能永远都无法理解我们周围的世界。
因此，在工业设计教学模式中应推陈出新，摒弃以往单轨式、传统的教学模式，通过各式各样的学生社团、学生活动、学术讲座将不同专业的学生融合起来，锻炼学生的社交能力、团队精神、拓宽其知识面。当今工业设计学科的迅速发展带来了很多高度综合的课题，大批量的问题越过学科边界相互联结起来，利用跨学科教学模式培养出来的学生可以利用各学科所学的不同方法，不同思维方式相互参证、协同攻关，这无疑大大提高了学生解决实际问题的能力。综合性大学内开设的第二学历、学位教育，以及公共选修课的设置也为多学科、多领域的融合起到了良好的促进作用，也为学生获取知识开辟了一个新的通道。
2.2 从专业研究到协同创新
学校是有计划、有组织地进行系统的教育的组织机构。而高等院校是培养专业型人才的地方，此处的“专业型人才”并不是指熟练掌握某一种技能的人才，而是指具有某一专业技能的，又了解专业相关交叉学科的，并在实践中灵活运用知识，不受学科界限限制的人才。高等院校需要拓宽学生的知识面，在宽的基础上求精，学生的专业研究才能精得有水平，高等院校作为衔接学校和社会的衔接点，高等院校有责任也必须承担起为社会培养合格人才的责任。当今社会的重大特征是学科交叉，知识融合以及技术集成，高等院校需要培养出能适应社会发展，满足社会需求的具有某一或某些专业技能的复合型人才。
由于我国高校普遍存在专业划分过细现象，“复合型人才”、“通才”等词汇被不断重视起来，这些词汇代表着社会对高等院校培养复合型人才的期望，意味着当今社会正在由重视专才到需求通才的转变。
首先，设计和艺术是现阶段许多高校工业设计教学中较为注重的元素，在教学过程中，应该从历史学、审美学等角度出发，引导学生进行设计活动。譬如明式家具是形成于明代的一项伟大的艺术成就，在世界家具体系中被誉为东方艺术的一颗明珠。制作精细、造型优美和考材讲究是明式家具的三大特点。在如此重视传统民族文化与传统的当今社会，传统设计观对现代设计意义非凡。21世纪具有文化趋同、文化危机等特点，在设计实践中融入中国的传统文化、民族文化，是当代设计中不可或缺的智慧源泉。
在科学技术广泛普及、迅速发展的今天，工业设计学生也需要掌握一定的机械制造知识，在以往的教学中，机械设计专业的学生只局限于产品的内部结构和功能，而工业设计的研究领域仅仅是产品的外观造型，这使得产品的造型与工程技术不能很好结合，机械设计与工业设计的学生在进行设计活动时往往各自为政，因此设计出来的产品往往与实际市场脱节，许多学生的工业设计作品只是理想化模型。如果在工业设计专业的培养方案中加入一些机械设计元素或让工业设计的学生同机械设计的同学一起进行设计活动，今后就能更好地在实际的设计实践中设计出更成功、更成熟的产品。
在产品设计中，商业因素也是不得不考虑的因素之一，市场是连接生产者、消费者同设计师的桥梁，它是检验一个产品是否有价值、是否被消费者接受的重要考量因素，因此，工业设计专业的学生只有进行市场调研及分析研究，并学习一定的金融学、市场营销知识，才能设计出符合消费者需求，可以在复杂的市场竞争中长期立于不败之地的产品。
其次，材料与工艺学也是决定产品造型的重要因素，许多高校的工业设计专业并没有开设这门课程或仅限于机械式理论的灌输，学生对不同材料特性及其成型工艺的了解还远远不足，可以通过建立材料加工模型室或与相关专业进行接轨式教学，让学生亲手了解产品的加工生产过程，为今后的产品设计打下坚实的基础。
最后，工业设计学生在设计时还需要考虑资源、环境、文化等因素。工业设计在为人类提供便捷、创造舒适生活方式和生活环境的同时，也加速了资源的消耗速度，并对地球的生态环境、生态平衡造成了一定的破坏。因此在教学过程中，需要引导学生向可持续发展的方向靠拢，进行绿色设计、可回收设计。
工业设计作为多种学科、技术和审美的交叉产物，其在教学过程中也需要考虑诸多方面的因素，教学模式亟待从以往的专业研究过渡到跨学科协同创新，使学生能够判断性的思考问题，应用多学科知识解决问题，能够在今后的社会实践中如鱼得水，并不断拓宽知识面，持之以恒地学习新知识，见图1。
3 跨学科协同创新教学模式的启示
在高校工业设计专业对跨学科协同创新的教学模式进行探究和实践，作为一种新型的人才培养模式，其意义和价值主要体现在：
协同创新已经成为当今时代创新发展的主流模式，任何一个个体都无法脱离一个系统而独立发展，跨学科的工业设计学生具有综合性的知识框架，能够从不同的角度出发去分析问题，用科学的视角思考问题，往往会成为符合社会需求的中坚力量。
对学生进行跨学科协同创新培养，能够让他们在设计实践中提高自己的综合运用能力和综合分析能力，积累了实践经验。
在跨学科团队设计的过程中也充分培养了学生的团队精神和集体意识。一个新产品从研发、生产到问世绝不是由某一个环节所决定或由某一个环节起到了绝对性的主导作用，团队中的每个成员都必须互相协助、共同合作，最终达到目的。
机械创新工业设计范文2
关键词：工业设计；教育体制；创新
20世纪90年代末，趁着全国高校大规模扩招之际，全国各类综合类院校和艺术类院校基本上都建立了工业设计专业，截至2007年9月，全国设计本科工业设计专业的高等学校达260余所。
一、新工业设计专业本科生教学现状
现阶段中国新建工业设计学士点存在缺乏优秀专业老师，缺乏办学经验和课程安排的合理性，缺乏明确的办学理念和办学特色等问题。所聘请的老师为重点院校的研究生甚至本科生或是在外从事设计的设计师。而一般将工业设计从属于机械系或美术学院下，由外行指导，这成为现阶段工业设计一般院校的一大特点。专业课程如素描、色彩、平面构成、电脑设计、手绘等十分松散，一般交个作业就能过关。学生也是从工科学生中随意挑选的，学生从未有过任何美术知识，也不知工业设计为何物，更不知道学些什么东西，懵懵懂懂毫无目的地学，以至于毕业生毕业后不具备从事工业设计的基本技能，如手绘效果图能力、电脑建模和渲染能力、创新能力，从而无法从事工业设计工作，这成为一般院校的最大问题。
二、教学观念与教学设备现状
工业设计的学生对设计与艺术理解不够深刻或混为一谈，认为只要能画出漂亮的效果图或能用电脑建出漂亮的模型就行了，殊不知设计最关键在创意。如果所设计出来的产品毫无新意，即便拥有再完美的表现，都不能称之为设计。对此，许多老师只注重教学生表现而忽视其创意的培养，选拔考试制度也注重表现技法，使得学生进入学习误区，从而成为一位机械的模仿师。
现在设计院校的设备简陋甚至缺乏。除了缺乏高质量的老师外，电脑机房或模型室的缺乏严重阻碍了工业设计学生的学习。就工业设计学生而言，手绘、电脑和做事物模型是学生必须掌握的技能。因此，需要如画室、电脑室、模型室等场所，还需要绘画和做模型所需要的如雕塑、大孔机、分割机、喷油机等设备。然而，许多学校缺乏硬件设施而直接导致学生的能力的缺陷，从而造成毕业生毕业后无法从事工业设计。因此，加大对工业设计的经费投入十分重要。
三、开展形式灵活的专业训练
笔者于2007年7月到大学从事教学工作，刚到学校便知道现在学校工业设计是2003年新办的专业，当年的毕业生为第一届。新专业从属于机电学院下，最突出的问题是专业教师太少，课程设置不合理，学生专业能力较差。学生到高年级都不具备基本的表现能力，即手绘能力和电脑建模和渲染能力，更不用说专业最重要的创新能力。并且有部分学生甚至有放弃工业设计而改投其他专业的想法，这跟笔者读的本科时的情况基本相同。
为了让大四学生在最后一年的时间里真正能够掌握工业设计的专业技能，具备基本的表现能力和创新能力，最终能够顺利毕业和找到工作。笔者向系领导提出了为大四毕业生开设专业加强班的建议并且得到系领导大力支持。具体内容是以半官方的形式开课，开课学时为每月40课时，开设4个月。每周开设10课时，分3次上，具体时间由学生和老师协商决定。上课内容为专业课程，具体为手绘表现技法、平面软件Photoshop、建模软件Rhino、3DMAX渲染插件Brazil、v－ray的学习等。老师的报酬采取半义务的形式进行，到年底由系里酎情给予部分报酬，不收取学生任何费用。原本打算采取自愿报名方式，分2个班开课，每班10人左右。动员后报名非常踊跃，两个班总共53人报(全年级70人左右)，考虑到教育机会均等，系领导同意扩大班级规模，所有报名学生均能参加专业强化学习。
笔者通过开设强化班，发现学生专业水平低下，不具备手绘能力，但同时可以感受到他们急切想学好专业，努力实现自己的愿望。经过两个月的强化班学习，学生的专业能力有了质的飞跃，由以前的不会效果图到现在的效果图高手；由不会建模、渲染到能够建出精美的模型和相片级的渲染效果，大家对工业设计从抵触到热爱。在老师的努力下，已成功与厂家联系到一个刀具设计项目，主要由大三、大四学生设计，以培养他们的创新能力，解决实际问题的能力。现在课程还在继续，笔者对本校第一届工业设计专业毕业生明年能够顺利通过专家专业评估，毕业以及找到理想的工作充满信心。
四、发展前景展望
机械创新工业设计范文3
关键词： 跨学科 创新工程 实训基地
1.问题提出的背景及创新基地的弊端
1.1背景
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”。当今社会已经进入知识经济时代和信息时代，经济增长和社会进步更依赖科技创新和高新技术产业的发展。“提高自主创新能力，建设创新型国家”已经成为国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。在实施素质教育的今天，创新性教育要体现在教育观念上，渗透在所有教育活动之中，培养学生的创新能力将成为所有教育活动的一个基本指向。增强大学生的科技创新意识，培养大学生的科学创新能力是高校的一项战略课题和重要任务。
当今世界各国特别是发达国家在课程的教学中为就很重视培养学生的创新精神、科学态度和科学方法，激发他们的求知欲和创造欲。为推动本科生创新教育扎实有效地进行，各兄弟院校纷纷开展创新基地的建设。
1.2现有创新基地的弊端
目前国内建设的创新基地存在一些弊端：（1）严格按学科划分，没有形成学科交叉与综合，在现今对跨行业跨领域合作需求越来越多的时候，无疑具有很大的局限性，不利于学生提高综合创新能力；（2）配套的开发实验室由于学科的局限性，缺乏有力的创新课题，最后往往流于形式；（3）普及面低，只适用于少数优秀的学生，无法对大量的学生进行普及型的创新培训。
2.建设思路
2.1创新工程实训基地建设目的
创新工程实训基地以创新型的可重构设计的光机电算一体化系统为载体，涵括电子电路设计、嵌入式系统、自动化机电设计、机器人、智能车、物联网、云计算及其综合的全新创新性综合平台，涉及工业设计、机械、电子、传感器、自动控制、计算机软件硬件等学科，因其科技含量高、实践创新性强、探索性强、综合性强等特点成为培养创新型人才的一条有效途径，是进行创新实践、工程训练及各种竞赛的理想平台。以该平台为基础，学生逐步自主建构广域的理工科知识，激活和强化多方面的能力，了解自己的能力结构，激发学习兴趣。
本实训基地的建设目的，可以用一句话概括为：“以创意型工程产品设计作为教学实训对象，该工程产品是涵盖电子、机械、软件等综合性的产品，运用项目式教学法，培养能综合运用知识、具备创新能力、具有工程实践经验、面向社会就业需求及科研单位所需要的高素质毕业生。”
通过建立以创意工程产品为载体的创新实训室，配备相关实验和创新实践设备，建立服务于工程教育传统骨干课程的新型实验教学体系，在学生中开展创意工程技术创新实践活动，以达到对传统教学体系进行改革的目的。
通过以创意工程实践和创新实训室的建设，在不改变现有教学体系和大纲的前提下，逐步地将工程教育的实践环节由“科学主导工程”的人才培养方式转变为“工程教育回归工程”的培养方式。即培养具备初步工程素养、具备初步工程实践能力，同时能够掌握、运用理论分析方法的实用型工程技术人才，改变工科毕业生不懂工程、缺少工程素养、缺乏实践动手能力的现状，也适当地为理科学生增加工程实践机会。为社会培养实用型人才，包括创新型人才和工程操作型人才，提高就业水平，使学生受到的理论教育能够初步运用在工程实践中。
通过创意工程的创新实践教育，包括学生自主创新和课堂竞赛等形式，为社会培养创新型工程技术人才，激发学生的学习兴趣。创意工程技术创新实践的灵活、活泼的形式可以激发学生的学习兴趣，而学生感兴趣就会主动学习，极大地提高教学成效。学生通过在工程项目载体上的亲手实践，可加深对课堂知识的理解。
通过参与主流的学科竞赛，学生在竞赛中灵活运用工程和科学知识，并且与其他队伍交流、竞争，达到锻炼学生工程素质、培养学生工程创新思想，树立学校和所在专业品牌形象的目的。学科竞赛是“工程教育回归工程”教育理念最好的体现平台，并且可以促进“教学、科研、竞赛”三方面的良性循环和整体学科实力的螺旋式上升。
2.2建设以服务学生为目标的运行机制
本创新工程实训基地的宗旨是面向广大的理工学生和部分文科学生，覆盖面广。主要分两部分为学生服务。
2.2.1覆盖面广，为大量的学生安排创新实习。
拟安排美术与设计、土木学院、计算机学院、数学学院、机电学院、物理电子学院、商学院的同学来基地进行为期两周的实习，参照金工实习、电子电工实习的一些措施和管理办法，进行创新实习训练。该训练分两阶段，每一阶段为期一周，第一阶段为针对学科特色的启发性创意实习，第二阶段为学科交叉的综合性创意设计。例如：工业设计的同学、机械专业、电子设计和计算机的学生可联合组队，利用实验室的器材如3D打印机等，设计、改装一款新的创意工程产品，并完成软硬件的设计。而商学院的学生通过工程实训，可对产品的构成和制作有深入的了解，既可在就业前掌握产品设计和产品制作的原理，又可为创业挑战杯提供解决的创意思路和办法，避免大量资源投入到服务类而无实质的产品内容。
2.2.2选拔优秀同学进行更深入的综合创新培训。
从实习的学生中，选拔出优秀的进行集中培训，为各学科竞赛、从事本科生科研项目活动或协助老师完成科研项目做准备。
2.3多学院共享优质资源
本校各学院的师生都可以通过申请，利用创新实训基地的资源进行课程拓展、工程训练、竞赛培训和教师科研等，实现资源的共享，提高设备的利用率。
3.建设内容
3.1硬件建设
具有国际水平的先进性——为了保护学校投资，保证实训室技术和理念上的先进性，必须树立“模块化、可重构、全开放、标准化”的设计理念，通过成熟的工业总线将各个功能模块连接成统一的整体，符合当前创新工程研究领域中“可重构”、“分布式控制”、“分布式计算”、“模块化、标准化”的发展趋势。并降低学生的开发难度，将重心放在创意设计和功能实现上。
具有强大的实用性——创新工程实训由于其综合性强而带来了高度的复杂性。如果不针对学生的各个层次、各个学习阶段进行专门设计，这种技术复杂性就很容易造成学生难以学习，教师难以达到授课目的。可采购教学仪器厂家贯彻了模块化、标准化、全开放的特点的教学设备，各个功能模块相对简单，而通过工业总线、通讯协议、决策和调度算法等综合成为高度复杂的工程系统（含电子、嵌入式、自动化、机械、工业设计等）。
基于划分功能单元的原则，把复杂的控制部分划分为多个简单的功能组合。这可以使学生学习时深入浅出，由易到难，并可以适应专科或本科低年级、本科高年级甚至研究生等不同阶段的教学与研究
可靠性和持续性——由于涉及面广，要求多次重构和使用，因此产品应具有较强的可靠性，抗损毁能力强的特点。同时作为创新工程实训使用，产品应有持续的升级能力。
3.2软件建设
3.2.1师资力量。
师资力量是整个实验室建设中最重要的部分，对于创新工程实训基地实验室和教学实际来讲，师资、鼓励学生的政策等“软件环境”的重要性要超过实验室设备、场地、机器人平台等“硬件环境”。作为以创新实践教学为主的创新工程实训基地室，教师要具备创意工程教学和实验方面的实践能力，最好有相关教学或者竞赛经验。由学校实验中心的老师作为统一日常管理，并从各个学院抽调一名有经验的教师兼职进行辅导和培训。
3.2.2配套教材。
采用多种形式的配套教材：（1）自编配套资源丰富，具有完备的课程体系，包括以“项目”为导向的实验教材、指导书、教案；（2）仪器厂家用户现场的教学使用培训（面向工程创新教育目的）和定期的开发培训、竞赛专项培训视频。
3.2.3配套编程软件。
对于非计算机专业同学，为节省制作时间，可使用Arduino等简单易懂的开发软件进行开发，该软件入门简单，通过简单的培训即可掌握。
3.2.4项目的选题机制。
项目的来源来自四部分：（1）从教师的科研纵向和横向项目中分选出难度适中，有一定创新的子课题，进行归类整理，再分配给学生完成；（2）学生自选课题。鼓励学生提供有创意的课题，教师进行汇总归类，选出有意义的课题进行完善补充后，交给学生完成；（3）学习国外开源社区中具有创意和科技含量的课题，并进行改进，以期达到国内领先水平；（4）安排商学院学生去中小企业调研和问卷调查，进行选题，重点是满足中小企业的研发新产品的需求，解决中小企业技术实力不强的实际困难。
除上述四个途径外，还应该定期召开选题会，组织老师集思广益，提供各种项目题材，以供汇总筛选。
4.结论与建议
创新工程实训基地是综合性的创新科研、竞赛、实践教学平台，能为培养新型的实践型复合型人才提供更好地平台。建议各个学院多抽调老师参与，形成学科交叉优势，更好地为培养新时代跨学科复合型人才服务。
参考文献：
[1]EdwardCrawley.重新认识工程教育：国际CDIO培养模式与方法[M].侯佩华，沈民奋，陆小华，译.北京：高等教育出版社，2009：6-10.
[2]陈文杰，任立军，张林，杨锋.新加坡理工学院基于CDIO模式的项目教学改革[J].职业技术教育，2009（35）：91.
[3]谢海涛.艺术设计类人才培养模式改革初探[J].教育与现代化，2010（5）：16-18.
机械创新工业设计范文4
关键词: 工业设计; 艺术; 科学
0 引言
作为物资生产第一步的设计，从古代的兵器、乐器、食具到现代的家具、电器、文具、火车、飞机、太空船等等，无不在满足实用功能设计的基础上追求其外形尽可能完美的艺术形式，从而形成了人类今天灿烂的物质文明。随着社会的进步、科学技术的发展、人类认识空间的扩大及审美领域的延伸，给传统的设计理念注入新的内涵。以现代大工业化为生产方式的“现代设计艺术”———工业设计，在艺术与技术的双重变奏和融合中，怎样体现自身的时代性质与特征，是值得思考的问题。将艺术于科学技术相结合作为现代设计的基石，对当今艺术设计定位及未来设计领域的拓展有着十分重要的意义。
1 关于工业设计
1. 1 设计定义
工业设计( IndustrialDesign)是近百年来在国际上广泛兴起的一门学科，工业设计这一名词最早是由美国人提出的，不同的国家对此称呼不一，英国称之为设计(Design) 。19 世纪初欧洲工业革命的爆发成为现代设计诞生的最重要原因之一，农业文明时期的设计是以手工业设计为主的个性化设计，称之为“手工艺”、“工艺美术”，设计、生产和消费往往是融为一体的。工业革命之后，设计不仅获得了技术方面的支持，更重要的是获得了适合的社会文化和经济环境。蒸汽机、火车等一系列工业机械化成果的引入，使社会由封闭的小生产方式走向社会化大生产，系列化、批量化、标准化、机械化的工业生产特征由此显现，设计与工业化生产紧密相联。随着科学的进步、社会经济的发展、物品需求量的日益增大，促使工业设计迅速在世界各地发展起来。到“包豪斯”时期，工业设计已发展成具有完整的科学体系、教育体系的学科，并明确地将艺术与技术相结合作为现代设计的发展方向[ 1 ] 。
围绕工业设计的概念及定义，国际上各专业机构和学者一直争论不休。1959 年6 月在英国伦敦成立了国际性工业设计机构———国际工业设计联合会( ICSID) 。1980年联合会在法国巴黎举行的第十一次联会，对工业设计概念作了修改，定义如下“就批量生产的工业产品而言，凭籍训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加指的是与人们衣、食、住、行密切相关的工业化产品设计，以及为这些产品而进行的辅设计———视觉传达广告、包装、装饰等设计。国际现代工业设计运动的短短的一百多年里，世界发生了翻天覆地的变化，工业设计的含义及范围也在不断的补充和延伸，事实证明工业设计已成为带动各国经济、文化发展、改善国民生活质量必不可少的内容，它的出现彻底改变了人们的生活方式。
1. 2 艺术与设计
人类最初的设计只是一种对物象的摆弄和布局，其目的是满足人们本能的心理和生理需要。随着社会文明进步，生产资料的增多，设计成为对事物和物象有条理、有计划的安排和设想，达到人们对事物实用和审美的双重要求。条理、计划是人类对事物审美的一次飞跃，也是艺术形式美的最基本法则，设计从其开始就与美的活动紧密相联，每一次艺术的变革都会对当代设计产生影响。现代设计的美学原理，正是以19世纪初艺术运动思想为基础的，充分体现人与物、人与环境的关系。将设计称之一门艺术，设计的过程自始至终都渗透着艺术的存在，而设计是用艺术的眼光去设计，因此“艺术设计”、“设计艺术”的词语广泛出现在现代生活之中，艺术推动设计、设计演绎艺术[ 2 ] 。
设计的形态能给予人的五感极大的影响，但其中视觉和触觉影响最大，这是直观感受的反映，这个感受的结果应该是美好的、促进身心健康的。设计的最终目的是，达到结构与外形、美观与实用的统一。现代科学介入物质，转为某种技术和材质形态、一定的材质与技术的同构，为设计艺术意境创造提供了有利的物化条件。无论从设计或艺术发展的轨迹来看，设计与艺术始终是相互影响、相互渗透并相互作用的。
1. 3 科学与设计
了解到设计与艺术难以割舍互相渗透，再注意推动设计发展的另一重要因素，即设计与科学之间深刻的关系。18世纪蒸汽机的发明彻底改变了人类技术世界，机器时代的到来促使设计最终与制造业分离，成为真正独立的专业， 19世纪印刷术进一步发展，这对于印刷业、设计业、尤其是平面设计、字体设计发展有很大促进作用。1839 年达盖尔发明了摄影，使视觉表现迅速扩大和普及，此外新的能源和动力不断被开发和利用，带来新材料、新工艺的不断涌现。如:与人们生活密切相关的照明、通信、交通等工具的不断革新换代，都与时代科技发展相伴相随。事实总是这样，科学技术每一进步就创造出与其相应的日常生活的各种工艺设备，接着凭借这些工具和机械设备不断改变人们的生活质量和方式。设计从初始的简单粗糙发展至今天的实用精美，从蒸汽机火车到当今悬磁高速列车、从人工发报机和电话到现代互联网，每一个时代的设计作品，不仅是那个时代设计师的才智体现，同时是那个时代科技文化创新的标志。 毕业论文
在今天，现代设计具有科技含量很高的现代艺术特性，如全新的材料美、精密的技术美、极限的体量美、新奇的造型美、科幻的意味美等。特别是由于当代多媒体及数码技术迅猛介入现实生活，极大地拓展了未来设计空间，丰富了设计师的艺术灵感与设计元素，深化了设计环境的意蕴显示及空间的表现，为设计提供了强劲的技术支持。
2 艺术与科学融合是工业设计发展的趋势
由于设计与艺术、设计与科学相辅相存的关系，艺术与科学的结合是社会进步的必然，并为人类的未来带来无尽的福音，产品设计成功与否的审美标准、人体工程学程度的体现均在于艺术化的水平。
2. 1 艺术与科学融合的意义
古希腊人把能够凭专门知识学会的技能都叫“艺术”，音乐、雕刻、绘画、诗歌是艺术，手工业、农业、医药、骑射、烹调也叫艺术。这种艺术与科学技术相统一的“艺术”观念到欧洲文艺复兴时期达到了顶峰，而文艺复兴时期的科学、文化、艺术的发展也是人类文明史上最辉煌的时期。达·芬奇、米开朗基罗、丢勒等不但是艺术具匠，也是科学家、工程设计师，他们创造了卓越的艺术作品，同时在科学发展、技术发明上也取得了巨大成就。无论是中国古代“六艺”之内涵，还是古希腊的“艺术”概念，都深刻体现出艺术与科学技术之间曾经非常密切关系。
文艺复兴时期的科学文化成就，就是艺术与科学相互融合共同发展的最佳体现。正如法国19世纪文学家福楼拜所说:“艺术越来越科学化，科学越来越艺术化，两者在山麓分手，有朝一日在山顶重逢”。
随着网络科学、信息科学的发展，艺术与科学之间的关系则更加密切。当今许多科学家认识到，科学的创造发明，离不开艺术的情感和艺术的思维，离不开人文关怀的精神，所以又回过头来呼唤艺术与科学的互动和融合。1999年1月8日美国《纽约时报》曾发表过《网络艺术流派方兴未艾》一文，提出“缪斯也需要科学的翅膀”，揭示艺术与科学融合将带来各种艺术流派和手法的百花齐放，对艺术和科学的发展和完善将起推动作用，对促进人类物质文明和精神文明有着重要的意义[ 3 ] 。
机械创新工业设计范文5
【关键词】跨专业；协同创新；工业设计；资源整合
随着经济的发展和市场的日益成熟，工业设计从单纯的造型设计服务逐步发展为提供更深层次的整合。而随着设计服务的改变，设计师工作模式也从传统的串接模式发展为并行的设计模式。工业设计师必须与其他关联学科的专业人才沟通合作，才能保证项目的高效性和系统性。即使在以培养学生设计技能为主的高职院校，也要求学生在精通设计技能的同时要掌握相关的材料、工程、美学等学科知识。在现有的办学条件下，如何培养符合市场需求的设计人才，是高职院校亟待解决的问题。
一、跨专业协同办学的工业设计人才培养模式
事实上，多学科交叉的工业设计人才培养模式在国内外的工业设计教育中早有范例，并已经形成了成熟的培养模式。例如，芬兰阿尔托大学、意大利米兰理工大学，以及国内的浙江大学、广州美术学院等。由于自身办学实力较强，这些设计院校往往能够在工业设计学科中配备较为完整的教学资源。但国内高职院校的办学现状与之不同，对这些成功的办学模式可以参考借鉴，但无法照搬。
（一）解决高职院校的办学困境
在目前国内大部分高职院校的师资构建中，与许多传统设计学科相比，工业设计专业的教师数量明显偏少。而仅有的几名专业教师基本都是艺术设计出身，其知识结构较为单一，导致学生系统知识和能力体系构建的缺陷。同时，由于大部分高职工业设计的相关专业方向归属于艺术设计系，学校的办学资金投入多倾向于理工科专业。因此，工业设计教学中所必需的大型设计、生产、制造及检测设备配备不全，导致学生的设计往往停留在概念创意阶段，无法完成完整的产品设计及制作。与本科院校相比，高职院校普遍存在经费短缺等问题，单一的工业设计专业在短时间内无法配齐所需的师资和设备。因此，与其他学科协同合作，利用其他院校的教学资源培养工业设计人才成为高职院校的必然选择。
（二）跨专业人才培养方式的可实施性
相比本科院校，高职院校的学科和专业设置较少，但是与产业结合比较紧密。以笔者所在学校为例，学科院系包括机械、电子、材料、艺术、管理等。从产品的整个设计、生产、制造、销售环节来看，这些专业隶属于横向产业链中的一环，相互之间联系紧密，并在各自的学科领域具备基础的师资和设备。将整个高职专业串联起来，就是一条较为完整的产业链，这为工业设计与其他专业的交叉整合提供了基础。
二、跨专业协同创新下高职工业设计的教学实践
（一）教学内容的跨学科整合
目前，工业设计专业的课程体系大体可以分为设计学课程、工程学课程、人文学课程。在实际教学中，工程学课程及人文学课程往往与实际设计严重脱节，教学效果不太理想。因此，需要整合现有课程体系，尤其是工程学的课程，要紧扣实际设计，增加课程的广度和深度。例如，工业设计专业可以减少传统模型制作的学时，保留的课程仅作为产品形态训练的手段，主要运用油泥、石膏等材料进行产品形态的推演，训练学生的造型能力和动手能力；将削减的课程与工程软件的教学合并成产品手板制作课程，让学生在掌握工程软件的基础上学会简单的分件、装配，并深刻理解造型与功能、结构、材料及工艺之间的关系，建立成本意识。此外，取消或削减设计营销、设计方法、模具设计、声光电学设计等相关课程的学时，转而增加产品设计实训的比重。高职三年的教学共有三门产品设计实训课程，分别设置在大二第一学期、大二第二学期、大三第一学期。除了提交传统教学中的产品效果图版面外，学生在产品设计实训（I）阶段必须提交产品工艺图，标注表面处理工艺和材料成型工艺，制作忠实于外观效果的外观手板；在产品设计实训（II）阶段增加详细的结构和内部装置设计，制作安装了核心部件的结构手板；产品设计实训（III）阶段则在前面的基础上增加了产品的后期包装和推广策划。课程中其他涉及到工程学和策划等方面的内容则作为机电、电子、策划等专业的课题，由相关的学生完成，工业设计专业学生协助参与。这些专业参与工业设计课题时，各自有着相对独立的教学目标和明确的教学计划。例如，手板制作环节，机电专业学生必须根据前期的3D模型加工出忠实于原型的手板，锻炼了学生的数控编程能力；电子专业学生则根据产品的创意设计，进行内部电路的设计、安装和检测，以实现产品的视觉效果和使用功能。经过教学内容的整合，工业设计专业学生既不用花费大量时间学习工程和人文方面的知识，又有效掌握了与设计直接关联的部分，极大提升了学生知识结构的完整性。
（二）教学资源的跨专业整合
教学内容的整合是教学改革的核心，而教学内容实施的前提是教学资源的跨院系整合。高职院校工业设计专业现有的师资结构无法承担全部教学内容，学生也无法独立完成完整的设计课题，相关设备配置也达不到课题所需的要求。因此，指导教师团队和学生设计小组必须吸纳其他相关学科的师生进入，同时充分利用其他院系的CNC数控加工中心、金工实习工厂、电子电工实验室等实训场所和设备来完成课题。以产品设计实训（III）为例，根据课题不同，指导教师及学生设计小组中除了艺术设计专业的师生外，还需配备机械设计、电子电路设计等不同学科背景的师生。整个课程分为产品策划、创意及造型设计、工程设计、原型制作、产品推广五个阶段。所有学生必须全程参与课程设计，但是在不同阶段各专业学生的设计分工有所区别，任务权重也不同。课程设计过程中实训室和设备的使用更具开放性，不同阶段所需的设备资源由承担该项设计任务的师生所在系部提供。例如，造型设计阶段使用工业设计专业的创意及模型制作室，样机白模制作使用机电专业的CNC数控加工中心，而声、光、电路的安装和检测则使用电子专业的电子实训室。工业设计的师生可以作为设计课题的发起者，但除了在第二阶段的创意及造型设计部分起主导作用外，在其他的设计环节与各专业背景的学生相互平行，甚至处于从属地位。工业设计专业学生必须与小组其他学科的成员沟通协作，充分利用各自的优势资源，以确保项目的高效性，提高创意设计的可实施性。整个课程实施关键在于对于各个院系相关专业教学资源的整合优化，使人力资源、技术资源、设施资源实现交融互补。
（三）教学管理的跨专业整合
不同学科及专业之间存在显著的差异性，学科特点和教学规律不尽相同，工作量的计算及学生评价标准各异，教学管理、设备使用等方面也有不同制度。因此，必须建立适当的教学组织形式和合作交流平台，实行有效的激励制度，提升不同专业师生对协同合作教学模式的认可程度。第一，以实践课题为主导，将不同专业的相关课程串联起来，打破各院系相关专业的课程壁垒，统一置于产品设计课题的不同环节中。在设计的各个环节，以任务解决方案的可行性为总体评分标准，不同专业再根据各自学科特点对学生的学习进行定量评价。在课程结束后，根据教师的实际指导，课时被拆分成各个教师（包括实训室管理员）的工作量；学生在课题中的学习允许被置换成所在系部相关课程的学分，促使师生积极参与到合作中。第二，以开放工作室为平台，使多学科的协同合作成为常态。作为传统课程教学以外的有利支撑，设计创新工作室可以作为多学科之间的日常纽带和组织形式，融合不同学科的专业资源。工作室不但可以开展教学计划内的协同合作，同时还可承担设计竞赛、企业课题等教学计划外的项目。在开放的工作室平台上，不同学科的师生提供自身优势资源，同时寻求其他学科的支持，既可以从创意出发，寻求技术的支持；也可以从技术应用出发，利用设计实现技术的产品视觉化和商业化。例如，企业技术服务项目——新风机设计（图1）。在为企业进行前期技术开发后，由于工程学的师生缺乏技术商品化的能力，企业不得不重新寻找设计公司根据技术进行产品造型设计，这样就增加了企业的时间成本。然而，在工程专业与工业设计专业合作后，发现可以共同承接企业完整的产品研发流程，所得产品研发报酬也有了提升。事实证明，在经过几次成功的完整产品开发后，不同学科的师生加深了对工作室的认同，协同合作的模式逐渐稳定下来。
三、跨专业协同创新下高职工业设计教学的意义
（一）节约办学成本，提高办学效率
从目前大部分高职院校的办学现状来看，办学所需的物力、人力和财力在短时间内难以获得大幅提升，要想通过大规模的投资来提升工业设计的办学质量，一时难以实现。对其他专业教学资源的整合是解决这一问题的有效途径，这对于其他资源短缺的专业同样适用。从整体来说，这种整合甚至可以节约整所学校的办学成本，并提升办学效率。
（二）打造专业特色，形成差异化办学
工业设计与其他学科交叉整合，相互之间可以形成优势互补、互惠互利。例如，笔者所在学校近年来在机电系开设了计算机辅助设计与制造专业，侧重于产品结构和工程设计；在电子系开设了绿色光源LED专业和嵌入式技术与应用专业分别侧重LED技术的实际应用和智能终端技术的应用。这些学科可以为工业设计教学提供强大的平台和技术支持，改变工业设计专业偏重艺术审美训练，而忽视技术知识体系培养的状况。与相关学科的深度整合，一方面可以提升工业设计的办学内涵，增加办学深度，打造工业设计专业特色，以此形成差异化办学。另一方面，工业设计专业也可以为其他学科的专业建设提供补充，尤其是为工程学科提供技术产业化和商品化的课程体系，为其他学科技术成果的应用转换及人才培养提供支持。
（三）以教学改革带动产学研能力的整体提升
跨专业多学科的交流合作，不仅能够提升教学质量，而且能够通过设计创新平台的构建整合各个学科的资源，组合研发团队，改变不同学科在科研及校企合作方面单打独斗的局面，从而获得策划、设计、制造及商业推广的产品整体研发能力，为企业提供集成式服务，提升高职院校整体的产学研能力。
结语
机械创新工业设计范文6
关键词： 应用导向 《设计材料与工艺》 教学方法
一、引言
《设计材料与工艺》是工业设计专业的专业必修课之一，其教学对工业设计专业是非常重要的。材料是产品设计的物质条件，是产品设计的基础和前提。优秀的设计，离不开恰当的选材与合理的工艺。而今天人们对于材料的关注又超出以往任何时候，对产品材料的设计亦提出更高的要求。
二、现状分析
在目前《设计材料与工艺》课程教学中存在一些不足之处，具体来说，存在以下问题：
第一，教学内容与专业结合不强，绝大多数关于材料加工工艺方面的教材都是针对材料专业或机械专业的学生，内容包括很多抽象、概念性强的材料学知识，不适合工业设计专业的学生。工业设计的学生要求在产品设计中能合理选择材料及加工工艺，并通过设计体现材料的美感，通过材料实现产品的设计效果，但现有的少数教材对这方面内容鲜有介绍。
第二，教学内容过于陈旧，部分内容跟不上新材料新工艺的发展步伐，现在是新材料、新工艺飞速发展且广泛应用的时代，需要及时更新教学内容。而国外发达国家的设计之所以优秀，是因为设计师具备丰富的材料和工艺方面的知识，并有较多的材料应用的经验，在设计产品中材料和工艺的选择和应用方面很成功。
第三，实践动手的环节太少。与发达国家相比，我国目前大部分设计材料与工艺的课程教材偏重于理论知识的讲解，传统的教学手法无法实现应用型人才培养目标。工业设计专业的学生设计表达能力较突出，但生产实践方面的知识了解太少，材料工艺方面的知识欠缺，导致学生的设计只停留在外形臆想。材料与工艺成为工业设计教学体系中的软肋。因此，强化实践环节，探索一种适合工业设计《设计材料与工艺》的教学方法迫在眉睫。
三、教学方法探索与设计
1.改进教学内容，使教学内容符合学生的岗位需求，突出实践能力和创新精神。
（1）理论联系实际，将优秀设计案例穿插于知识的学习及应用中。目前西方高校工业设计专业是将企业课题项目作为教学案例。以企业实际研究项目推动教学，以教学研究推动企业产出更好的产品，相互扶持相互帮扶，以建立良性循环的合作关系，以实际项目为课题培养学生的创新与动手实践能力。
（2）以材料与工艺课程为纽带，有意识地将材料与工艺知识和其他课程的相关环节联系，既加强本课程知识点的学习，又明确与其他课程的协作关系，这不但有助于掌握材料与工艺知识，还有助于学生了解所学知识在整个课程体系中的相对位置和相互关系。
（3）更新课程内容，要将该学科的最新发展成果向学生介绍，并引导学生自己去学习这方面的新知识。要让学生认识到现代设计的竞争在一定程度上是材料和工艺的竞争。
2.采用灵活多样的教学手段及三段式教学模式，提高学生的动手能力、创新意识和创新能力。
（1）贯穿三段式教学模式，即第一阶段：工程认知，基础知识学习；第二阶段：工程实践，建立生产过程的概念；第三阶段：工程综合，以项目为牵引，通过来源于社会生产生活实际的工程实践类创新项目，综合运用所学的基础知识和操作技能，进一步增强学生的实践能力，挖掘学生的潜能，培养学生的创新意识和创新能力。
（2）在课堂上，任课老师采用启发式教育，用提问、问答或引而不发方法，培养学生的积极思维能力；在教学过程中及时向学生与材料工艺学教学内容密切相关的信息，鼓励学生积极参与讨论，既扩大学生的知识面又使教学内容更新颖。
（3）编制教学软件及教学录像、幻灯片，供学生在多媒体教室中使用，并在橱窗里和实验室里将有关典型材料的组织照片、金相样品、图谱等展示出来，供学生课余参观，加深对课程内容的理解，也提高学生的学习兴趣。同时，为了提高学生对那些难点的理解和掌握，教师将先进的多媒体现代化教学手段引入材料工艺学教学中，并让它们以二维、三维动画或视频形式生动形象地展示在学生面前，从而实现图、文、声、像并茂的视听一体化教学，弥补传统教学的不足，以增强教学效果。
（4）在分阶段讲授每种常用材料特性和相应的加工工艺后，要求学生收集使用该种材料的产品案例，并对其产品进行拆卸和组装，并分组讨论、演讲汇报。通过这个实践过程让学生分析为什么要用这种材料，这种材料对产品的形态、安全性、操控性、肌理、耐用性及产品用到该材料的哪些加工工艺和表面处理方法等。这样学生容易理解、记忆材料的属性，真正明确材料工艺在产品中的应用。
3.注重实践环节，丰富工程实践训练内容，培养工程素质。
（1）《设计材料与工艺》课程的一个重要教学环节是实验课，它可以让学生有更多的实践和动手机会，以培养学生的实践技能和创新能力。
（2）通过材料市场实地考察，学生了解材料的价格、种类等行情。应鼓励并指导学生到大型的建材市场去调研，了解金属、塑料、陶瓷等材料的价格和应用，以及现有产品的设计特点，在实际设计中体会设计与材料的密切关系。
（3）尽可能地将企业的和工作室的实战项目引入学校，与企业共同开发产品，在开发过程中引导学生尝试各种材料的运用。
（4）进一步加强与企业的联系，将企业生产的实战空间引进到学校，真正让学生通过一线生产了解材料的运用和工艺加工过程。尽可能地为学生多创造进工厂学习的机会，包括参观和实习等，让学生增加实战。如安排学生到校办工厂进行金工实习、到陶艺室做陶器、学习拉坯成型、到模具厂参观注塑生产过程等。
4.建立合理的课程考核体系，考查学生的应用能力。
怎样对学生进行考核是教学环节的重要一环，《设计材料与工艺》是一门实践性很强的课程，不能以单一的考核方式确定学生对材料特性及工艺知识的掌握度，对于学生而言，需要综合地评判而不仅以试卷的分数定成绩。
课程的考核可以分为三个部分：第一部分是课程设计作业及课堂表现，第二部分是实践课程的表现，即实验课，第三部分为课程结束后的考核。前两部分占学生最终成绩的40%，即所谓的平时成绩，对于第三部分的考核采用大作业设计考核，要求学生给出设计说明书，其中包括：设计思路、设计方案、材料选择、工艺选择、产品特点、产品对象等内容，从而真正检验学生对材料与工艺的掌握情况，以及所学知识在产品设计中的应用情况，占最终成绩的60%。
四、结语
在应用型本科教育为大背景的前提下，本文结合本校的工业设计专业的学生特点，以及《设计材料与工艺》课程的特点，着重培养学生的工程实践能力，更符合应用型本科的人才培养目标，培养的学生更能适应工作岗位需要，适应性强。
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