新工科背景下工业设计专业人才培养模式改革研究
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摘要：新科技革命推动了新工科建设，新工科建设对工业设计专业的发展和人才培养都提出了新的挑战。文章首先分析了工业设计专业与新工科建设的关系，其次分析了在新工科建设背景下工业设计专业人才培养面临的挑战，最后从“专兼结合”的培养目标、与时俱进的课程内容、成果导向的教学理念、丰富多彩的教学方法四个方面提出了新工科背景下的工业设计人才培养模式的改革方案。
关键词：新工科;工业设计;人才培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）37-0111-03
新一轮科技革命促进了信息化和智能化的发展，催生了新技术、新产业和新经济，从而对传统工程教育提出了新的要求，新工科建设顺势而生。工業设计作为传统工科中一门交叉学科性强的专业，在新工科建设中应与时俱进，加强与新工科专业的交叉融合，及时改革人才培养模式。因此，研究新工科背景下工业设计专业人才培养的改革就显得尤为重要。
一、新工科背景下的工业设计专业发展
1.工业设计专业是新工科建设的重要组成部分。何谓“新工科”，新工科并非新出现的事物，而是源于新一轮科技革命而产生的新技术、新产业、新经济等对于高等工程教育改革和发展提出的新需求和新挑战。自2017年2月以来，教育部先后组织开展新工科建设研讨，形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，为新工科建设指明了方向。
新工科基于新技术和新产业脱胎于传统工科，其产生之初便具有交叉属性。工业设计作为工科与设计的交叉，其性质决定了它是一门覆盖面很广的交叉融汇的科学，涉足众多学科的研究领域。如同工业社会的黏合剂，使原本孤立的学科，诸如物理、化学、美学、人体工程学、社会学、心理学、哲学等结成有机的统一体。因此，在新工科建设中，工业设计应积极发挥其交叉融合的作用，积极参与，为新工科与其他学科的交叉融合搭桥建路。
《中国制造2025》明确提出：“提高创新设计能力。在传统制造业、战略性新兴产业、现代服务业等重点领域开展创新设计示范，全面推广应用以绿色、智能、协同为特征的先进设计技术。发展各类创新设计教育，设立国家工业设计奖，激发全社会创新设计的积极性和主动性。”[1]可见工业设计对智能制造等新兴产业有着重要的作用。因此，将工业设计和智能制造等新工科领域结合、加强新工科背景下工业设计专业的教育改革、加强对创新设计问题的思考和实践，完全符合国家对工业设计学科发展的需求。
2.新工科建设对工业设计专业提出了新要求。新工科背景下的工业设计教育，首先，必须紧密结合当前科技革命带来的新科技，如大数据、智能制造、AI、脑科学等。只有与这些前沿科技紧密结合，才能始终保持自身不落伍。其次，工业设计专业必须与产业变革紧密结合。针对高校的工业设计学科来说，也就是要保持与国家区域新兴科技企业的紧密联系，在人才培养方式上可以探讨校企联合培养等。再次，工业设计专业人才培养必须适应新科技、新产业和新经济发展需要，专业技能过硬、综合素质全面，同时还要具有可持续发展的能力。只有这样才能够保证培养的人才跟得上与时俱进的新科技、新产业和新经济发展的需要。
二、新工科背景下工业设计专业人才培养面临的挑战
当前，我国工业设计专业人才培养总体上“拘囿于用19世纪的学校、20世纪的计划来培养21世纪的工程师”的现实困顿。这主要是因为工业设计专业作为一个后起的专业，建设方式大多是从机械设计、轻工纺织中直接分离出来的，这就导致了工业设计专业同质化问题严重的“先天不足”，并存在诸多问题。如培养目标定位不清晰，工科教学理科化，对于通识教育与工程教育、实践教育与实验教学之间的关系和区别存在模糊认识，工程教育与行业企业实际脱节太大，工科学生存在综合素质与知识结构方面的缺陷[2]。
新工科肩负着我国高等工程教育面向未来发展的历史重任，应改变过去迭代式人才培养模式，重构工科人才培养新模式。培养适应未来工程发展需求的，甚至具有可持续竞争力的新工科人才。工业设计在参与新工科建设的过程中，需要开展专业化教育，积极探索更加科学的人才培养模式，努力为我国工业化创新发展提供人才支撑和人才保障。
1.人才培养目标需要与时俱进。新一轮科技革命和新经济、新产业发展对于工程专业人才提出了新的需求，这也对传统的工程人才培养提出了新的挑战。新科技、新产业和新经济，更加需要综合素质高、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型的“新工科”人才。工业设计专业的人才培养，同样面临着需要与时俱进的挑战。工业设计专业人才培养目标应符合新科技、新产业和新经济发展的需要。不仅要培养学生具备良好的设计能力，更要培养学生具备批判性思维能力、持续学习的能力，使得他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术，解决未来发展中出现的新问题。
2.教学内容体系需要及时更新。清华大学美术学院教授、中国工业设计之父柳冠中曾说：“设计的本质应当是解决问题，中国现在最大的问题就是要落实科学发展、实现经济转型。然而，现在社会上对设计存在误解，以为设计就是造型美化，就是一些能吸引眼球的东西，很多所谓‘文化创意’的小东西看着挺好玩，买回家没多久就成了累赘、鸡肋，这样只能助长消费者盲目消费、喜新厌旧的心理。”[3]工业设计，是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。这就说明，工业设计不仅仅是局限在对产品的外观进行设计，更要对产品的功能、实用性、用户体验等进行设计。尤其是在新工科建设的过程中，工业设计专业的教学内容体系要及时更新，要及时结合新科技、新产业和新经济发展需求，增加新兴科技的课程内容。提高学生所学知识的更新速度，使学生能够及时掌握前沿科技产品可能会具备的产品功能。
3.人才培养理念需要创新。传统工科的培养理念是学科导向的、遵循专业设置按学科划分的原则。教育模式倾向于解决确定的、线性的、静止封闭问题的科学模式。知识结构强调学科知识体系的系统性和完备性，教学设计更加注重学科需要。新工科建设则秉持成果导向（OBE）的培养理念，即教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程所取得的学习成果。工业设计专业在新工科建设过程中，应积极探索OBE培养理念的实现方式。改变传统的以学科发展为主要目的的培养理念，转变为以学生为中心，强调学生的学习成效和未来发展;围绕学生的个性、兴趣、潜力实施培养，从而培养出新科技、新产业和新经济发展需要的创新能力强、发展潜力大的卓越创新设计人才。 4.教学方法需要进一步提升。新工科教学理念的改变，必然对教学方法提出新的要求。结果导向的教学理念，以学生为中心，颠覆了传统的教师为中心的教学模式。工业设计专业新工科建设过程中，应该积极探索以学生为中心、调动学生学习积极性的新教学方法。比如PBL等教学方法，同时充分利用新科技革命带来的互联网新技术，开展MOOC学习新模式。构建起完善的满足学生学习发展需要、激发学习兴趣、提升学习效果的教学方法体系。
三、新工科背景下的工业设计专业人才培养模式探索
新工科背景下的高素质工业设计人才培养需要从培养目标、课程内容、教学理念和教学方法四个方面进行改革探索。
1.“专兼结合”的培养目标。新工科建设背景下，工程教育应改变以往重知识、轻能力的培养方式。以提高學生的综合素质为导向，适应企业需求，培养出真正满足社会需要的大学生。代尔夫特理工学院2014年的研究报告Engineering Education in a Rapidly Changing World显示，未来的工程教育主要包括以下几个关键方面：工程严谨性、批判性思维与非标准化解决问题、跨学科与系统思维、想象力、创造力、主动性、沟通与合作、全球化思维模式、多样性与流动性、学生参与和专业学习共同体、就业与终身学习。[4]
新工科背景下的高素质工业设计人才培养，需要有“专”以及“通”的能力，应兼顾“创新思维、综合素质”两个维度。创新思维能力是创意产业发展的基础，也是工业设计专业学生需要具备的基础技能。工业设计的发展，究其根本就是创造力的发展。所以工业设计教育课程应当更加注重对于学生自主创造能力的培育，而不是简单的知识传输。新工科背景下的工业设计人才培养目标，不仅需要熟练掌握本学科的设计专业知识、批判性思维能力、设计能力等，还要广泛学习相关的审美、艺术、物理、数学等知识，最终促进学生综合素质能力的提升。
2.与时俱进的课程内容。华中科技大学李培根认为，“新工科”需要重新审视专业边界。“如在传统的机械设计与制造自动化专业，也应该使学生有互联网、大数据分析、人工智能等方面的概念。”[5]同样，工业设计专业也要面向产业需求，深化教学内容与课程体系的改革。一方面积极探索综合性课程、交叉学科研讨类课程，以学科前沿、产业和技术最新发展推动教学内容更新。另一方面，工业设计专业人才培养应加强与国际前沿科技的衔接，与时俱进地更新课程内容体系。适当增加人工智能与认知科学、智能设计与智能制造、计算机辅助设计与3D打印、情感设计与虚拟现实等课程内容。比如，运用实验心理学、行为反应测量和脑认知科学技术，结合用户体验眼动仪与脑电仪器等，测量用户在人机界面交互中的视觉轨迹、认知决策及脑力负荷有关的行为绩效。
3.成果导向的教学理念。新经济是一个动态的、相对的概念。新工科要着眼于互联网革命、新技术发展及制造业升级等时代特征，提升学生核心能力的培养。坚持以成果为导向的教学理念，要以学生为中心，改变传统的以教师为中心——“教师教什么，学生学什么，教师讲什么，学生听什么”的模式。让教师从“知识传授者”转变为“知识引领者”，实现“以学习者为中心”的新型工业设计教学理念。坚持以新科技人才需求这一结果为导向，根据需求决定培养目标，再根据培养目标决定毕业要求，再由毕业要求决定课程体系。它是反向设计、正向实施。这时“需求”既是起点又是终点，从而在最大程度上保证教育目标与结果的一致性。
4.丰富多彩的教学方法。首先，新工科背景下的工业设计人才培养教学模式也应区别于传统的以教师为中心的课堂教学。充分发挥学生的主动性、创造性，建立“自主互动式”和“知识拓展式”教学模式。加强课堂讲授中的讨论式学习、学生演讲式互动，进行准确的设计定位。将创新的设计理念和方法运用在设计实践中，完成学生理论知识和实践的融会贯通。增强学生自主学习、独立思考、集思广益的设计习惯。其次，坚持以问题为导向的PBL教学方法，将目前“单通道的灌输教学”转变为“多通道的主动性思考”。建构以“启发式问题导入”为中心的教学体系，培养学生的独立思考能力和设计判断能力。再次，以现代化信息技术为手段，采用在线课程和虚拟仿真等数字化教学方式，为信息技术和工业设计教学的融合搭建平台。如MOOC、SPOC、微格教学等。最后，结合创新创业教育，构建“设计创客”，创新创业孵化基地，鼓励学生将课堂设计模型转变为创新创业实践，从而进一步推进工业设计产学研的紧密结合和工业设计市场的转换，服务地方经济。
四、结语
新一代科技革命背景下，新科技蓬勃发展，新产业和新经济层出不穷，新工科建设势在必行。新的科学技术和新的知识体系对工业设计人才提出了更高的要求，工业设计教育的理念和方法也必须随之发生改变。因此，培养适应新科技革命需求的工业设计专业技术能力强和综合素质能力兼备的工业设计人才，对于全面提升国家整体创新设计能力，充分发挥工业设计在智能制造和社会经济发展中的作用有着重要的意义。
参考文献：
[1]国务院.国务院关于印发《中国制造2025》的通知[EB/OL].2017-04-12/2018-08-18.
http：//www.miit.gov.cn/n973401/n1234620/n1234622/index.html.
[2]王庆环.“新工科”新在哪儿？[N].光明日报，2017-04-03（5）.
[3]柳冠中.设计的本质是实事求是地解决问题——清华大学美术学院责任教授柳冠中专访[N].大兴报，2017-09-05（3）.
[4]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017，（3）：1-6.
[5]李培根.工科何以而新[J].高等工程教育研究，2017，（4）：1-4.
Research on the Reform of Industrial Design Talents Cultivation Mode under the Background of New Engineering SUN Xiao-feng，ZHAO Ying，ZHOU Miao，YANG Song，ZHAO Xin-jun
（School of Mechanical Engineering and Automation，Northeastern University，
Shenyang，Liaoning 110819，China）
Abstract：The new scientific and technological revolution has promoted the construction of new engineering，and the new engineering construction has brought new challenges to the development of industrial design and talent cultivation.The paper analyzes the relationship between industrial design and new engineering construction，and then analyzes the challenges faced by industrial design professionals in the context of new engineering construction.Finally，the paper puts forward the reform plan of talent cultivation mode in industrial design under the background of new engineering from the "special and combined" training objectives，the curriculum of advancing with the times，the results-oriented teaching philosophy，and colorful teaching methods.
Key words：new engineering;industrial design;talent cultivation
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