CDIO理念下的工業設計專業實踐教學體系研究*

張明坤 袁超 李保坤

安徽理工大學機電工程學院 安徽淮南 232001

0 引言

CDIO是近年來工程教育改革的新成果，CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）[1]。強調通過工程項目實施的全過程來培養學生的創新實踐能力，以滿足行業對人才的需求。近年來，安徽理工大學機械、電氣、土木等專業相繼引入CDIO教育理念，在提高人才培養質量方面取得顯著成效。工業設計是一個應用型專業，培養具有創新思維和專業設計能力，能夠解決企業實際問題的專門人才。CDIO以產品的整個生命周期為載體，讓學生以主動實踐的方式從產品研發到產品運行的全過程進行學習。工業設計專業的培養目標與CDIO強調以應用為導向的理念不謀而合。因此，將CDIO教育模式運用于工業設計專業實踐教育中，具有一定的操作性，為工業設計專業實踐教育改革提供了新的思路。

1 CDIO與工業設計培養目標

CDIO培養大綱將畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力4個方面[2]。根據學校工業設計專業定位，結合CDIO教學大綱對學生能力的要求，工業設計專業的總體培養目標是具備堅實的工業設計基礎理論、基本知識與應用能力，具有國際化視野和社會責任感、綜合性的創新思維方式和團隊合作精神，能在工業設計領域從事產品開發、研究、策劃、管理等方面工作的高素質專門人才。分為5個具體目標，與CDIO培養預定目標4個層面基本相一致，如表1所示。

表1 CDIO培養大綱與工業設計專業培養目標

2 工業設計專業實踐教學能力目標

根據CDIO工程教育標準的要求和工業設計專業特色，滿足社會和企業對工業設計高質量人才的需求，工業設計專業人才應具備工程基礎能力、專業實踐能力、創新創業能力、人文藝術素養四個方面的實踐能力。

2.1 工程基礎能力

工業設計專業人才應具備能夠將自然科學、工程基礎知識及專業知識應用于解決工業設計領域復雜的產品研發問題。這就要求學生了解和掌握與設計對象相關的工程等方面的知識，具備一定的工程技術經驗。在工業設計專業的課程設置中，工程基礎類課程是必不可少的，但傳統的以理論為主的授課方式，繁雜的課程內容，有限的教學學時，阻礙了該類課程教學目標的實現。CIDO教育理念是將學科概念和能力培養結合在一起，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的方式學習工程[3]。

針對學生不同學習階段能力培養的特點，有針對性地分階段構建工程基礎實踐教學體系，對一、二年級本科生進行全面、系統的工程技術教育和工藝技術訓練[4]。合理把握實踐課程的設置與組織管理原則，科學系統確定教學內容。在教學內容安排上，以現代工程圖學、設計材料與工藝、機械設計基礎為主線，合理整合工程基礎課程群，注重理論聯系實際，大力提高課程實踐環節所占比重。充分利用學校工程基礎實踐教學平臺和工業設計實驗實訓中心開展工程實訓等實踐課程，同時，借助校企合作的實習基地，開展生產實習、工程案例實訓等形式的工程實踐，讓學生全面了解現代工業生產方式,完成生產工藝、技術方法和工程實踐能力的系統訓練，獲得全方位的工程素質的培養。

2.2 專業實踐能力

CDIO理念的構思、設計、實現和運作，具體應用在工業設計當中就是能完成新產品的開發、設計、研究，合理有效地提出設計和解決方案,是一個發現問題、分析問題、解決問題的過程。根據CIDO教育理念，在對能力培養進行分析的基礎上，修訂工業設計專業實踐教學體系，確保該體系能夠更有效地培養學生的專業實踐能力與創新思維。將工業設計專業實踐教學分為兩個部分：一部分是理論課程當中的實踐學時；另一部分是課程設計等實踐課程。其中理論課程確立以項目為中心組織教學的原則，實踐環節將理論和案例、項目相結合，通過設計實踐加深對理論知識的理解，考核形式以設計實踐、匯報交流為主。實踐課程通過專業課程后面的專題設計、學期末的課程設計以及畢業設計來培養和檢驗學生理論聯系實際的能力。

已建立的工業設計創新實踐教育中心、工業設計綜合訓練實驗室等專業實踐教學平臺，主要面向工業設計專業的三四年級本科生。針對人機工程學、模型制作、產品開發設計、交互設計等專業主干課進行實踐教學。在此基礎上，通過設計項目讓學生接觸實際的產品開發流程，在低年級提供一些簡單易懂的產品和系統，到高年級逐漸傳授復雜的系統設計和開發設計的實踐經驗，提高學生綜合實踐能力，進而加強學生對專業的認識和對行業發展的把握。在設計實踐中使學生認識產品開發的系統及全過程，進一步鍛煉學生運用所學知識解決實際問題的能力，縮短學生綜合能力與企業要求的差距。

2.3 創新創業能力

創新源于實踐，將CDIO融入創新教育，使學生在掌握各種基本技能的同時，具有創新意識、創新精神、創新能力。在教學過程中讓學生熟練掌握工業設計的創新方法和理論，追求原創設計。將設計項目與創新方法相融合，將項目要求與設計技能訓練相結合，將項目進度與設計管控過程相對應，給學生提供各類實訓機會，協助學生進行設計成果轉化。以提高學生的創新能力為導向，以各級各類科技創新、學科競賽活動為載體，創建與專業實踐緊密結合的大學生課外創新能力培養模式，并將其納入日常的教學管理。每個年級均有8個固定的創新設計團隊，積極吸納機械設計等專業學生，實現知識互補，每個團隊都有專業教師指導，規劃每年需要參加的各種創新實踐活動。鼓勵學生積極參加“互聯網+”“安徽省工業設計大賽”“全國大學生工業設計大賽”“全國大學生廣告設計大賽”“挑戰杯”等各種賽事。

CDIO使專業學習與企業人才需求有效銜接，學生在完成核心技能學習的基礎上，能夠具備基本的職業素養。讓學生通過大量不同類型的設計實踐訓練，具備一定的項目經驗，了解一名工業設計師的職業生涯服務體系，關注工業設計師在企業中承擔的責任以及工業設計師在職業生涯和創業過程中應具備高尚的職業道德。CDIO大綱中關于個人職業技能和態度、職業道德方面有明確的要求，工業設計師的責任應在CDIO的基礎上提出更高的要求，將設計師的社會責任、設計倫理與人文精神融入其中，豐富原有CDIO關于職業責任及職業道德的培養要素內涵[2]。

2.4 人文藝術素養

CDIO是一個開放、包容的教育模式。不同專業在引入CDIO理念時，應根據各自特點做出適當的調整。對工業設計專業而言，一方面，工業設計是應用型學科，與產品開發、生產制造緊密聯系，以解決企業實際問題為出發點；另一方面，工業設計作為典型的交叉學科，涉及一些人文與藝術方面的能力培養目標，而CDIO教育模式立足工程教育，并未太多關注這方面的內容。因此，應針對工業設計的專業特點和發展需求，對CDIO的適應面進行拓展，將原CDIO大綱未有效涵蓋的人文、藝術方面的能力目標納入，為工業設計人才培養以及實踐教學發展提供更完善的目標指導。

將與專業相關的人文課程體系納入CDIO教學框架，構建面向工業設計專業學生的人文學科方面的課程和實踐教學。注重學生價值觀和精神世界的培養，以培養工業設計師為目標，在價值觀層面對CDIO教學理念進行強化。工業設計師還應具備良好的審美能力和美學修養，具有駕馭美的能力和經驗，將美的形式與內容融入產品設計。人文、藝術類的課程應加大實踐教學內容，通過內容豐富的實踐教學，激發學生的學習興趣，增強學生人文、藝術素養在設計層面的轉化和應用能力。這是工業設計師與工程師的明顯區別，體現了交叉學科人才培養的特點，這就要針對教學大綱進行調整，同時在CDIO標準基礎上新增相應的評價體系。

3 工業設計專業實踐教學體系構建

通過對以上四個實踐教學目標的研究，將學生所要達到的實踐教學能力目標映射到課程設置上，構建學校工業設計專業實踐體系教學體系。將課程分為工程基礎實踐課程、專業實踐課程、創新創業實踐課程、人文藝術實踐課程4個教學模塊，以能力目標為導向，設置具體課程內容，如圖1所示。

圖1 工業設計專業實踐課程設置

4 結論

CDIO教育模式作為培養工業設計學生創新精神和實踐能力的有效途徑，強調的是學生的綜合能力與社會大環境的協調發展，同時更加注重工程實踐，加強培養學生的設計實踐能力?；贑DIO工程教育理念，以培養學生綜合實踐能力為目標，圍繞工程基礎能力、專業實踐能力、創新創業能力、人文藝術素養四個實踐教學能力目標，構建工業設計實踐教學體系，目的是更好地培養學生解決實際問題、應對設計項目的各個環節挑戰的能力，對于培養符合社會和企業需求的高質量工業設計人才具有重要的意義。