基于校企結合的仿生物形態設計課程教學研究

龐 慧 劉宗明

（湖南工業大學包裝設計藝術學院，湖南 株洲 412007）

目前，教育部“2011 計劃”提出“要大力推進高校與高校、科研院所、行業企業、地方政府以及國外科研機構的深度合作，探索適應于不同需求的協同創新模式”[1]。

20世紀20年代，德國包豪斯設計學院開始提出產品設計專業產學研相結合的課程教學模式，通過建立與企業的聯系來促進產品設計專業的培養。現階段而言，產品設計專業課程教學改革必須緊跟企業的發展步伐，依靠企業發展變化，針對性調整專業課程教學內容。為了滿足產品設計專業人才培養的需要和企業發展的需求，要求我們積極尋求比較有效的、可操作性的校企結合模式。

現今，產品設計專業課程教學改革應該圍繞校企結合模式研究，通過教學改革給課堂注入新的活力，使學生提高自身的專業能力，以符合當今企業人才需求。根據校企結合雙方的意向，以提高高校專業人才質量為目的，以企業就業為導向，以專業課程體系為基礎，加強課程教學改革與校企結合模式的推進。

1 仿生物形態設計課程教學模式的不足

在傳統的產品設計專業課程教學中，學生的知識獲取大多局限在課堂上，學生經常感到平日所學專業知識往往會比社會發展速度慢一拍，專業能力得不到更好、更多的提升空間。

仿生物形態設計課程是產品設計專業基礎課程，主要涉及產品形態設計研究中的重要造型手段和設計方法，通過對自然界物質存在的外部形態及其象征寓意的提煉，模仿生物生長或活動過程中的形態特征,使設計的產品具有生物形態特征，從而提升產品附加價值。

該課程是由具體轉化抽象再轉化具體的過程，首先是對生物體的具體認識，其次運用仿生創造性思維進行提煉抽象，再轉化創造新的具體事物。仿生物形態設計課程教學重點是使學生認知并運用仿生思維，將學生的創造性思維擴展開,從更多層次深入思考產品設計問題。

仿生物形態設計課程內容以產品設計專業學生系統學習專業設計基礎知識及設計思維基礎訓練為主。現階段而言，傳統教學模式存在許多需要改革的問題：

一是教學內容方面。課程教學課件一成不變，缺乏創新性；課程教學中教師過于側重講述理論，缺乏實踐教學的現象較普遍；課程教學練習環節中缺乏對學生進行綜合性基礎訓練，教師過多地側重于對已學知識的運用，基礎訓練過程中忽視了傳授和融入更多的仿生物形態設計新知識、新方法。

二是教學方法方面。為了仿生物形態設計而設計教學內容，使得課程教學的實際效果難以達到要求，缺乏對學生進行實踐能力和創新能力應有的培養作用。

三是專業教師方面。目前專業教師本身缺乏科研和社會實踐背景，在課堂教學環節的把關與掌握上缺乏控制，容易忽略對學生動手實踐能力的培養。

2 仿生物形態設計課程教學與校企結合模式

通過仿生物形態設計課程教學與校企結合模式研究，結合產品設計專業特點，目的是適應經濟社會對應用型人才的需求，為高校產品設計專業的發展帶來生機與活力，給企業培養出更多能解決實際問題、更符合實際需求的人才。

2.1 課程教學過程中“一課多師”模式

仿生物形態設計課程教學過程中采取“一課多師”模式。在課堂教學過程中產品設計專業教師與企業產品設計師的教學結合首先能使學生學到專業理論知識，同時也能及時地將所學的專業理論知識運用到設計實踐中。

圖1 鯨魚形態的CRH3動車組

課程教學過程中“一課多師”模式使學生獲得多方指導、多面反饋，使得教學效果顯著提高。“一課多師”模式可以通過引進企業產品設計師互動式教學或者專題講坐，應用多種教學形式打破課程上傳統單一的教學方式，使課程教學內容更加豐富，提高學生的創造性設計思維能力及實踐能力。

仿生物形態設計課程教學從提高學生實踐能力的角度出發，利用產品設計專業教師與企業產品設計師的教學結合,解決了專業教師實踐教學經驗不足的難題，專業課教師提高了專業教學水平、實踐能力和科研能力，企業產品設計師將其實踐知識和技能的特點帶入課堂，更好地豐富課程教學內容。

“一課多師”模式的教學效果關鍵在于對多師的選擇與組合，通過校企共同負責師資建設，夯實人才培養，是校企結合模式的可靠保證。如2016年上學期湖南工業大學包裝設計藝術學院舉辦了《中國高鐵——從“追趕者”到“引領者”》的專題講座，由中車工業設計中心主任高楠主講，專題講座內容中就提到中車工業設計中心的設計師將仿生物形態設計方法運用到高速機車車頭設計的實際案例：隨著中國列車的速度飛速發展提高，傳統機車空氣動力問題日漸突出，高速機車（車頭）設計需要有一個好的空氣動力學外形來促進其發展[2]。CRH3 動車組機車（車頭）設計通過對鯨魚的仿生物形態設計，提煉出形態元素運用到車頭形態設計中，使車頭設計具有鯨魚理想的空氣動力學性能，能較好地解決高速下機車（車頭）運行過程中所產生的問題（圖1）。高楠主任講到工業設計中心的設計師們還有很多高速機車（車頭）實際案例都有運用到仿生物形態設計方法。

此次講座使學生了解到仿生物形態設計方法的應用方法,首先由生物原型提煉出生物模型，并構建出數學模型，以試驗模型得出產品模型，這讓學生更好地了解仿生物形態設計方法在產品設計中的運用以及仿生物形態設計方法的未來趨勢。使學生認識到仿生物形態設計方法不是只通過簡單的模仿生物形態特征來設計，是需要通過對生物形態特征反復實踐中的提煉創造，最終產品設計的實際形態與生物形態原型是神似而不是形似的設計方法[3]。

通過“一課多師”模式的專題講座加強與企業間的相互交流，改革現有的教學模式，建立與企業產品設計師的聯系，使學生參與到實踐教學中，促使三方形成良性互動，促進學校專業教學改革并探索出更多的校企深度合作的模式和可持續發展的機制。

后期專業課程教學改革也可以應用其“一課多師”模式的專業講座形式來提高課程教學效果。學校應多組織各類專業講座，通過企業產品設計師的專題講座，使學生看到專業課程理論知識如何運用在實際案例上。

2.2 教學過程融入產品設計比賽項目

仿生物形態設計課程教學過程中，專業教師選取與專業課程相吻合的產品設計比賽，再把比賽要求融入課程教學過程中，使學生在參與比賽過程中檢驗課程理論知識和實踐能力，這樣不同水平層次的學生都能得到相應提高，并更好地完成教學任務和教學目標。

在仿生物形態設計課程教學過程中，專業教師需要認識到在產品設計比賽實踐活動中的主體地位是學生，通過“一課多師”的模式來組織和協調課堂教學，并且在課程教學的過程中更加注重其實踐性。專業教師在進行課程教學過程中，需要堅持實踐的導向作用，規劃合理的設計教學環節，通過教學情境的設置提升學生設計能力和實踐能力，最終實現課程教學過程中校企結合的目的。

仿生物形態設計課程設計教學改革主要采用產品設計比賽的校企結合形式，把產品設計比賽融入到課程教學內容中。專業教師選取相關具體產品設計比賽，并指導學生參與比賽。

（1）首先將相關具體產品設計比賽認知融入課程的講解中，讓產品設計比賽更有針對性。如在講述仿生物形態設計要素時候，以相關具體產品設計比賽為例，分析獲獎產品仿生物形態設計特點。

（2）可組織學生了解實際產品，并請企業產品設計師對產品的部件、結構等方面進行講解。講解過程中結合產品和仿生物形態設計課程內容進行分析。

（3）學生結合該產品設計比賽要求，運用仿生物形態設計課程知識展開設計，進行草圖方案，以及細化設計方案。

（4）學生在專業教師指導下按比賽要求制作出設計方案電腦效果圖和參賽展板。

（5）專業教師組織學生投遞比賽設計作品[4]。

2.3 新教學模式的實踐與成果

近兩年來，湖南工業大學在仿生物形態設計課程教學改革中，結合中國玩具與嬰童用品協會舉辦的“中國玩具與嬰童用品創意設計比賽”來提高學生的實際設計能力。2017學年仿生物形態設計課程中，學生們以2017年中國第八屆“奧飛杯”玩具與嬰童用品創意設計大賽比賽要求完成課程作業。學生的設計方案以奧飛公司旗下的喜羊羊、灰太郎等動物卡通形象為設計切入點，進行仿生物形態設計，設計方案完整。近10個優秀課程作業投遞此次大賽，一位同學的設計作品“趣多多—喜羊羊與灰太狼”獲得了此次大賽的優秀獎。

專業教師通過組織參與相關產品設計比賽來提高仿生物形態設計課程的教學效率，課程教學過程中通過項目化模式打破傳統教學形式，更加注重相關產品設計比賽和專業課程的結合，能夠為學生提供足夠的時間和空間來進行教學內容實踐和訓練，使學生可以利用所學到的知識來實現多元化與多層次的應用，最終提高知識理解能力和實際應用能力[5]。

3 結語

基于校企結合模式的仿生物形態設計課程研究采取“一課多師”課程教學模式，課程教學以校企結合項目化模式為主，融入相關產品設計比賽形式，在提升課堂教學效率、豐富課堂教學內容、加強學生實踐能力方面效果突出。此研究推進了產品設計專業課程教學改革，探索出一條規范、健康、雙贏、可持續發展的有特色的校企結合模式，提升了產品設計專業學生就業競爭力，充分發揮高等院校與企業的環境、資源優勢，培養產品設計專業學生就業核心競爭力。

仿生物形態設計課程進行教學改革，在教學過程中能優化人才培養質量，培養學生的創新創業能力，是課程教學改革和校企結合的有效途徑，教學改革將有效地提高學生的實踐應用能力，也符合目前高校產品設計專業應用性人才的培養目標。

[1] 李文冰.行業特色院校師資“雙送”建設研究與實踐——基于高素質應用型人才培養[J].教育研究,2013,05.

[2] 陳為.產品形態中的仿生設計及其應用[J].包裝工程,2010(8):46-49.

[3] 戚彬，余隋懷.基于眼動跟蹤實驗的產品形態仿生設計研究[J].機械設計，2014,05.

[4] 張春紅，郭磊，劉艷霞.基于校企合作的《產品設計》課程教學方法改革[J].河南科技，2013.

[5] 劉宗明，胡俊紅．基于工學結合視野的一般本科院校產品設計人才培養模式研究[J].職教論壇，2014(36):32-34.