新工科背景下“產品設計表達”課程的教學改革探索

楊培 丁滿 許曉云

摘要：“新工科”建設為設計專業人才的培養提出了更高的要求。具體到“產品設計表達”這門課上，應把握學科交叉融合、跨專業人才培養的新模式，以設計思維為核心，從課程的授課重心轉變，運用新手段、新方法，以問題為導向的課程體系和系統性設計思維幾方面做出嘗試和探索，為培養具有創新能力的綜合性“新工科”人才打下堅實的基礎。

關鍵詞：“新工科”;設計思維;設計表達;教學改革

中圖分類號：G64

文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）04-0029-02

Abstract：The construction of "new engineering" puts forward higher requirements for the training of design professionals.Speci?cally， in the course of "Product DesignExpression"， we should grasp the new mode of interdisciplinary integration， cross professional personnel training， take design thinking as the core， change the focus of teaching， use of new means and methods， problem-oriented curriculum system and systematic design thinking to make attempts and explorations.It lays a solid foundation for training comprehensive "new subject" talents with innovative ability.

Key Words："New engineering";Design thinking;Design expression;Teaching reform

1“新工科”理念的提出

2017年2月以來，教育部積極推進“新工科”建設，其所倡導的五個“新”，為相關專業的教育、教學改革指明了方向。其中，學科交叉融合，理工結合、工工交叉、工文滲透，孕育產生交叉專業，以及跨院系、跨學科、跨專業培養工程人才的教育新模式[1]對于當今的設計教育轉型具有重要的指導意義。

作為“新工科”專業類別中的一員，工業設計專業在探索課程的信息綜合性、問題導向性和學科交叉性等方面面臨著新的機遇和挑戰。“新工科”所倡導的專業融合和專業交叉應建立在專業間共通的基礎上，進而形成統一的教育內涵和人才培養目標――培養學生設計思維、工程思維、批判性思維和數字化思維，提升創新創業、跨學科交叉融合、自主終身學習、溝通協商能力和工程領導力[2]。

2以設計思維為核心貫徹“新工科”教育

“新工科”的提出加強了對于學生設計思維與創新意識的培養。“產品設計表達”課程服務于設計思維，是視覺化呈現設計思路與方法的渠道和手段。設計思維的本質，是設計師運用其洞察力從某一角度或原則切入，運用溯因推理，創造性地構建領域知識的新結構、新聯系，為每個結構不良問題的解決提供獨特的思路。其能力可以分解為如下五個方面[3]：

1）解決未明確定義的問題（一種以解決未明確定義的問題為目的的綜合能力）。

2）應用解決方案聚焦的認知策略。

3）使用溯因性、有效性、同位性的思維。

4）使用非口語的圖形、空間建模媒介。

5）設計關注的中心問題是“新事物的設想和實現”。

在實際的教學中被斯坦福大學D.school簡化為五個原則和步驟：Empathize（移情）、De?ne（下定義）、Ideate（發想）、Prototype（原型制作）、Test（測試）（見圖1）。

除了在具體步驟上的創新，設計思維所強調的另一點是Visual Thinking（可視化思維），這與N.Cross所提出的“使用非口語的圖形、空間建模媒介”也是吻合的。早在1973年，Robert McKim的一本書《Experiences in Visual Thinking》就講了視覺化在設計過程中的重要性，而除了步驟的創新和加入Visual Thinking，設計思維第三個區別于傳統設計思維的是，它關注真實的社會問題。

3“產品設計表達”課程介紹

設計思維的視覺化思考與“產品設計表達”即產品手繪草圖的課程有著直接的聯系。對于工程技術類專業的同學而言，學習和掌握設計要從設計思維和設計表達開始。此時，學習“產品設計表達”課程的目標被定義為溝通和交流，手繪只是交流工具。其原有的授課內容為以下幾個方面。

3.1設計草圖概述

講解設計手繪草圖的基本內容，包括思維草圖、交流草圖和渲染草圖三種不同形式的草圖表現形式所適用的不同場合以及學習的要點。并通過經典設計手繪案例向學生普及學習設計表達的重要意義。

3.2繪圖工具概述

介紹主要的草圖繪制工具：彩鉛、勾線筆、馬克筆、色粉、高光筆及對應的表現技法，分析各種工具的特性和適用場合。

3.3產品的透視表現

講解一點透視、兩點透視、三點透視繪圖要點和適用場合以及相關繪圖視角、透視比例等問題。

3.4明暗單色表現及投影

結合設計素描講解物體明暗關系和投影規律，運用單色馬克筆進行專項練習。

3.5產品材質表現

引導學生選擇一種或幾種材質，進行針對性臨摹練習，并通過彼此間交流，熟練掌握運用多種表現工具，如彩鉛、色粉、多色階馬克筆和高光筆，來表現玻璃、金屬、塑料、木材等典型材質的繪圖技巧和方法。

3.6構圖與版面設計

通過臨摹大師作品，學習草圖的排版樣式，并加以歸納總結。

4新工科背景下“產品設計表達”課程的教學創新

4.1轉變授課重心

該課程原有的課程體系側重于手繪技法的訓練以及產品效果的渲染，在臨摹和材質表現方面投入較多。在學科交叉與融合的背景下，特別是面向工程類專業、零基礎的學生，應調整課程重心，將線條、透視、立體感與形態分析等基礎內容做深做實，使學生具備基本的手繪溝通能力，可以將內心所想通過草圖表達出來，至于畫的好看與否不做要求。這樣就降低了產品手繪草圖的學習門檻，讓零基礎但對設計有興趣的同學快速上手，把設計表達作為一種工具和手段，為設計思維服務（見圖2、3）。

4.2運用新手段、新方法

新型的數字終端產品為產品設計表達提供了工具和手段。在課程前期的基礎教學階段，仍要求學生使用打印紙和中性筆進行直線、曲線、橢圓等圖形的繪制。實體的交互方式有助于學生找到最佳的繪圖狀態和線條感覺，也為數字媒體終端上的手繪草圖做好鋪墊。在后期的綜合設計階段則鼓勵學生使用數字媒體終端完成作業。目前較為常用的數字手繪工具為iPad Pro和Surface Pro以及各種手繪板。

4.3以問題為導向

將傳統的側重于技能教學的基礎課變為與實踐結合的設計課。以問題為導向，引導學生自己建構學習內容，提升設計能力。不再設置臨摹環節，而是讓學生從問題出發，形成設計概念，進而借助數字終端繪制草圖表達出來。有能力的同學可以借助建模軟件和渲染工具將產品的最終效果呈現出來。這樣的成果遠比手繪效果圖逼真，也更具說服力。更重要的是，運用現代化的技術和手段，給予了學生更大的發揮空間，激發了其學習的主動性和積極性，提升了學習興趣和學習動力（見圖4、5）。

4.4系統性設計思維的引導

一個問題的全面解決需要多專業的協同合作。這就需要學生打破專業壁壘，以設計思維為核心，從不同角度去思考問題，以需求的滿足和問題的解決為目的，形成一條龍、一攬子的解決方案，運用全局視角，才能獲得復雜問題的理想解。

比如，針對學校外接送孩子的家長擁堵交通的問題，工業設計專業可能會想要設計更節省空間、減少污染的小型交通工具;城市規劃專業會考慮合理安排周邊建筑場所，擴寬道路。而運用系統性思維去分析問題，我們會想到構建一個社區互助接送孩子的服務系統，依靠智能手機就可以解決這一問題。既避免了車輛的擁堵，也照顧了被限號的家長的不便。

這時，對于課程就提出了更高的要求，學生不僅需要清晰表達某一個產品的外形和內部結構，還應該具有全局意識，可以將產品所處的場景、用戶的行為以時間軸一一呈現，形成系統的解決方案。具體表現為流程圖和故事板等自由靈活的形式（見圖6）。

5結語

新型的“產品設計表達”課程更為靈活和綜合，有助于學生形成全面系統性的設計思維，在設計技能、方法的掌握上會更加全面，對設計的理解和思考深度上也會有所加強，是具有重要意義和積極作用的新嘗試。通過學科融合、學科交叉，為培養具有較強設計意識的綜合性“新工科”人才打下了堅實的基礎。

參考文獻

[1]教育部工業和信息化部中國工程院關于加快建設發展“新工科”實施卓越工程師教育培養計劃2.0的意見[EB/OL].中國人民共和國教育部，2018，10，08.

[2]“新工科”建設行動路線（“天大行動”）[EB/OL].中國人民共和國教育部，2017，04，08.

[3]（英）Nigel Cross.設計師式認知[M].任文永，陳實譯.武漢.華中科技大學出版社，2018，01，01.

[4]楊亞萍.產品設計中基于圖解思維的設計表達教學研究[J].設計，2018（13）：86-87.

[5]陸興發.新工科視域下大學生綜合創新能力提升的教學設計探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2018，34（01）：149-151.