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摘要：针对《工业设计工程基础》课程的实践性与创新性开展研究，结合目前高校工业设计专业教学实际情况，进行了创新创业的的专创融合工业设计工程课程教学改革，基于创新实验室、工作室实战平台，以项目、竞赛为驱动，融合人文知识、创新知识、专业知识、创新知识模块，构建“4模块+2平台”的双创融合教学模式，设计制作了专创融合展示柜，编写了教学文件。解决了工业设计学生工程知识与创新创业两者之间联系不紧密的问题，着重培养学生的创新精神和实践能力。
关键词：工业设计工程基础；展示柜；教学改革；专创融合；创新性
1专创融合概述
在社会生产力水平较低的社会背景下，教育只重视理论知识的传授，随着社会经济的发展，企业对人才的需求既要理论知识扎实，也要具备创新意识、实践能力、职业素养等。高校是知识创新、技术创新的重要平台，担负培养具有创新技能和科技知识兼备的人才培育任务[2]。世界各国的高等教育都在长期关注创新教育与专业教育的侧重与结合问题，重塑高校教育的目标定位；随着教育体系改革的推进，创新教育与专业教育融合的研究日益重要。“专创融合”是为了适应社会发展要求提出的教学模式，“专创融合”以培养学生创新与专业能力为中心对课程内容、实践内容等进行设计，重构促进综合型人才提升的课程内容、加强培养学生创新技能的教学实践，改变专业教育与创新教育相分离的关系，创新教育与专业教育协同发展，提高专业教育和创新教育的广度和深度，真正做到专创融合。
2《工业设计工程基础》课程现状分析
2.1工程实践与学习兴趣结合不足
高等学校扩大招生后，被动升学的学生数量日趋上升，对学习缺乏兴趣的学生数量也越来越多。缺乏学习动力的学生数量也越来越多。传统的《工业设计工程基础》教学内容主要讲授工程力学、机械设计基础知识上，培养学生对静力学、构件变形、平面机构、凸轮机构、带传动和链传动、间歇机构等在产品设计中的应用能力。使学生了解工程力学基础、机械设计工程基础知识，构筑工业设计相关工程技术的学科结构体系，搭建与工程技术人员有效交流的知识平台；使学生能够合理构思实现特定功能的切实可行的设计方案，寻找符合消费者接受的形态与质感，用确切的表达方式将设计思想转化为可生产的软件与图纸，进行生产操作，完成产品制造。在教学实践中缺少调动学生学习的积极性，缺少引导学生感知、认可和接受工程实践的过程，缺少提升学习兴趣的动力方法。国内高校工业设计专业经过了三十多年的发展，目前各个院校的设计专业正在努力办出自己的特色，社会和产业对应用型人才的要求越来越高，工业设计教育呈现出培养的学生与制造业的距离越来越大的被动局面。一方面，是社会需要的应用型人才严重匮乏，但是学生实践性创新能力不足；另一方面，工业设计专业的毕业生却难以就业[3]。实践教学是培养学生工程实践能力和创新能力的有效手段[4]，《工业设计工程基础》是工业设计的工程类基础课程，由于学时少，导致学生工程实践环节锻炼相对较少。教学的目标就是要激发学生学习动力，提升学生的学习兴趣，通过工程教学实践过程，将专业兴趣与学习兴趣有效地结合。
2.2创新思维与实践内容结合不足
创新思维是指马克思主义因时制宜、知难而进、开拓创新的科学思维。“在激烈的国际竞争中，唯创新者进，唯创新者强，唯创新者胜。”多次强调，大到一个国家在世界舞台上站稳脚跟，小到一个地方、一个企业，创新都是引领发展的第一动力。“在创新实践中发现人才、在创新活动中培育人才、在创新事业中凝聚人才”。工业设计是一个要求学生创新能力很强的专业，工业设计专业培养的不仅仅是能够进行形态表现的设计师，还是能够提出关键核心技术的创新，外观与结构相融合能力的具有工程素养的设计师。需要通过实验方法、实践的途径，融合专创实践训练内容，强化学生的创新意识[5]。工业设计工程基础实验设备仪器，主要依托于机械设计基础实验室常规实验设备，以验证技术原理为主，均为通用机械基本知识，现有机构展柜没有将创新原理与机械原理结合，不利于学生创新能力的培养，创新思维与实践内容结合不足，不利于在教学实践过程中培养学生的创新思维。
3基于专创融合的《工业设计工程基础》课程的教学改革模式
基于专创融合的《工业设计工程基础》课程的教学改革模式，以创新创业、递进融合、专创融合为指导思想，以大学生从业理想信念为出发点，从立志到立业启发学生创业激情，从立德树人到立业强国启迪学生抱负与责任感。在《工业设计工程基础》课程内容中，增加人文道德素养、创新创业方法，创新创业技能相关理论，解决工业设计专业学生工程知识与创新创业两者之间联系不紧密的问题，强化创新创业递进到工业设计工程基础课程的全过程，通过全周期、全方位、分阶段的有序地引导和实践，实现科学有机融合、专创融合，逐步提升学生创新创业能力与素养，实现创业领域内的创新创业。《工业设计工程基础》专创融合教学改革，从理论知识与实践平台改革入手，理论知识由单一的专业内容，扩展到人文、创新与创业知识内容，在工程力学、机械设计专业基础上增加机电控制理论知识内容，将人文思想、创新方法、专业技巧、创业能力4个知识模块进行融合，挖掘学生的开拓创新精神，深化知识创造和知识运用，达到培养基础知识好，创新能力持续，跨学科领域知识面广，自信、豁达、勇于担当，人文素质突出，创新意识强，具有专业知识与创新技能的综合型人才教学目标；培养学生具有立志立德的理想，达到立德树人到立业强国的目的。通过实验室与工作室2个实践平台，基于创新思维、创新方法，将工程力学基础、机械设计基础知识、机电控制基础知识融合创意设计过程，以德国慧鱼机电产品模型为平台，以学生主动学习为目的，以学生学习目标与兴趣为导向，通过创新理论学习，基于创新思维的机电实验项目，专业比赛与综合比赛、课题项目实践环节，展开对机电产品专业知识与创新知识融合的认知、扩展、提高到应用的一系列实践过程。在竞赛、综合创新项目过程中，循序渐进引导学生将创新与专业能力融合，实战实践，增强就业能力。
3.1课程融合4个知识模块
3.1.1人文知识模块
通过讲述改革开发的成果、名人故事，对学生进行人文知识，人文引导，和人文精神培养，培养学生的人文素养，不断提升学生的气质、人格和修养，树立学生从业理想与志向以及社会责任感。通过企业调研、专业调研，使学生感受企业文化的魅力，多读书与时俱进，具有高尚情操和高尚敬业奉献精神，培养自我学习兴趣，立德立志人文素养。
3.1.2创新知识模块
学习创新意识、创意思维、创新技巧的理论知识内容，让学生了解创新能力培养方法和创造性思维的形成过程，用创新性思维进行实战实践创新活动。根据创新理论和技术发展趋势，观察生活中的需求设计机电产品，提出发明与创新问题，利用创新性思维方法及技巧设计机电产品创新方案。
3.1.3专业知识模块
学习工程力学与工业设计、构件与产品的强度，常用机构、机械零件基础、机械传动基础，电子技术应用基础理论知识内容；实战进行模块化机构搭接类的创新性实验，基于创新思维的机电控制等实验项目、实践性项目。用慧鱼创意组合模型将所设计的模型搭建出来，并调试运行直至达到满意的性能要求，促进产品设计与创新设计的交叉渗透。
3.1.4创业知识模块
创新创业与实践，通过创新创业意识、市场洞察力，增强策划操作能力，提高项目执行力，创业就业能力。学习工业设计创新类、国内、国际设计大赛、全国大学生机械创新设计大赛、大学生“挑战杯”、互联网+、大学生创新创业训练等案例，基于创新理论的仿生机器人的机构创意设计、制作与控制实战实践，通过设计与发明创新实体作品为目标，撰写创新作品设计说明书等，培养和提高学生运用创新造性思维、创新方法，对产品进行设计发明创新实体作品的能力。
3.2创新实战2个平台设计
3.2.1创新实验室平台
工业设计基础课程实验平台由机械基础实验室、慧鱼创新实验室组成，开设基于创新原理的机构类、控制类、创新类实验项目。以德国慧鱼创新模型为平台，首先通过机、电基础实验项目的训练，打下工程知识基础，结合创新理论与方法的培训，通过基于创新思维的机电基础实验项目、综合项目，展开对机电产品专业知识与创新知识融合的认知拓展。基于创新思维的作品概念设计训练、创意作品的设计与制作项目训练、专业竞赛项目训练。在实践环节，加强学生处理与解决问题的能力，提升并训练学生想象力与创造力。
3.2.2创新工作室平台
工业设计基础课程实验平台由机械创新工作室、工业设计工作室组成，通过工业设计、机械创新设计大赛、互联网+、大学生“挑战杯”、创新创业等竞赛项目训练。将专业知识与创新创业知识相互融合，增加学生的原创能力与执行力。以实际项目进行专创融合实践。通过创新实践项目（基础+综合）将关注自然科学与社会科学方向的新理念、新技术、新发明，重视产业知识实践与创新能力融合培养，提升并训练学生将在专业知识的基础上拓展较多想象力、创造力。根据创业能力特点，在巩固实践中培养学生的识辨力与执行力，通过校内外合作基地，与企业设计人员交流，帮助企业解决设计中的实际问题，既锻炼学生的工程实践能力，又培养学生的创业实战能力。
4基于专创融合的《工业设计工程基础》课程教学改革实践
4.1设计制作专创融合展示柜
针对学生工程实践能力不足的问题，根据工设专业学生工程实践锻炼少的情况，以“基础——专业——创新”设计理念，将基础零件、组合运动件、创意结构件内容重构，设计制作专创融合展示柜。设计的展示柜分为产品设计基础和产品创新设计两大模块：(1)产品设计基础介绍机械零件基础、常用机构和机械传动基础；(2)产品创新设计模块，结合学校特色和我校工业专业研究方向，按创新思维应用划分为：纺织服装机械、生活电器和康复器械类。并结合工业设计的专业特点，以代表性的产品为研究对象，设计建造(1)杆机构类比展示柜（移动与转动）、(2)传动件组合展示柜、(3)连接件工艺展示柜、(4)纺机原理展示柜、(5)康复原理展示柜、(6)仿生机能原理展示柜。通过不同领域行业的产品展示，为学生后期的产品设计过程提供参考和指导作用。从部分已报废淘汰的教学设备中挑选合适的机构进行拆解、维修、保养等处理，调研典型基础构件，收集整理纺织机械中等典型机构的应用案例，结合纺织机械、康复行业专业特色，依据行业应用特点设计零部件的布局，组装型式、内部结构等方面综合考虑，使学生更为直观地了解和掌握相关知识，制作具有行业创新特色的工业设计工程基础展示柜。从“运动简图——仿生机构——仿生造型”展示创意过程，通过《工业设计工程基础》系列展示柜，进行《工业设计工程基础》课程的实战化教学，激发学生创新思维。
4.2建设课程专创融合讲义
以工程技术能力和创新创业能力的培养为目标，编写了《工业设计工程基础》课程的专创融合课程讲义。通过工程基础知识和创业创新思维的学习，鼓励学生参加各类大学生学科竞赛。工业设计竞赛工业注重创新思维进行创意产品设计，机械创新大赛注重在专业知识上进行技术革新和解决实际问题的能力锻炼，创新创业大赛、大学生“挑战杯”、互联网+等比赛注重学生技术创新和创业能力的锻炼；积极探讨将竞赛项目案例融入学生创新思维的教学案例课程之中，提高课程内容的立体感和丰富度。
4.3编写课程专创融合教学大纲
编写了《工业设计工程基础》课程的专创融合教学大纲。基于人文素质、创新思维、创新方法，将工程力学基础、机械设计基础知识、机电控制基础知识融合创意设计过程，以德国慧鱼机电产品模型为平台[6]，以学生主动学习为目的，通过创新理论学习，基于创新思维的机电实验项目，专业比赛与综合比赛、课题项目实践环节，展开对机电产品专业知识与创新知识融合的认知、扩展、提高到应用的一系列实践过程。
4.4设计课程专创融合实验指导书
以创新实战与创新思维融合，基于创新原理方法、机械基础、机电控制基础、机械创新实验内容，设计了模块化机构搭接类的创新性实验、基于创新思维的机电控制实验、基于创新理论的创意（仿生气动、躲避障碍等）机器人设计制实验内容，编写了《工业设计工程基础》课程的专创融合实验指导书。
4.5建立课程创新创业案例库
建立了《工业设计工程基础》课程的专创融合案例库。确定专业知识教学目标，研究在关键知识点上让学生开展创新，在一些关键点能将专业知识与社会需求联系并进行创新。如，连杆运动，课前布置作业，让学生查阅相关资料，杆机构自由度是如何计算的。在课堂教学中，引入杆机构产品真实案例，说明杆机构产品设计创意流程，培养学生对创意的兴趣，让学生多观察、多思考，将创意激发融入课堂，培养学生的集中思维与发散思维。以机械结构、机械传动等单元知识点、结构改良专项设计、红点、机械创新、创业实践、互联网+等创新设计案例，设计了递进式创新创业案例库。
5结语
通过《工业设计工程基础》课程的实战化专创融合的教学实践，激发了学生的学习兴趣，培养了适应“大众创业，万众创新”时代需要、满足企业岗位能力需求、深受企业喜爱的工业设计人才，取得了丰硕的育人成果和社会效益。学生参加“德国红点”、机械创新大赛、大学生“挑战杯”、互联网+等国际、国内工业设计赛事活动积极性高，近四年来，先后获得国际设计竞赛中获奖2项、获得国内外各种设计奖100余项，获得金、银将、铜奖36项，学生设计能力、创新能力与实践能力明显提高，创新专利获得国家授权。在以后的教学实践中，实施教学制度创新，探讨实施专创融合、产教融合背景下的专业特色教学运行机制、管理制度和教学工作评估制度，进一步完善有利于学生自主学习、利用创新创业的教学质量监控与保障体系。
作者:付晓莉 车江宁 张伟杰 单位:中原工学院
