應用型大學產品設計專業創新創業教學模式探究

高偉霞 楊艷石 苗靜

摘 要：產品設計作為實踐性強的應用型專業，基于3D打印這種能夠快速、直接、精確地將設計思想轉化為實物模型的成型技術，其創新創業教學目標、內容等環節發生革新。本文以常熟理工學院產品設計專業孵化的中小學3D打印創客教育課程體系的開發為例，嘗試推廣3D打印技術在產品設計類大學生創新創業教育中的應用。

關鍵詞：產品設計;創新創業;3D打印;創客教育

創新創業教育是服務創新型國家建設、培養學生創新精神和實踐能力的重要舉措，為統籌做好高校創新創業教育，教育部陸續頒布了相關文件，要求各地各高校都要把提高教育質量作為創新創業教育改革的出發點和落腳點。常熟理工學院產品設計專業緊扣學校“應用型品牌大學”的辦學定位，結合學校“雙能協同、知行合一”的應用型人才培養模式，本著“以學生為中心、職業為導向、能力為本位”的原則，重視培養學生設計實踐能力、應用能力、創意創新和創業能力，與周邊及國內標桿院校同類專業進行互補和協同發展，強化校地、校企、校際合作，通過校企合作的產教深度融合、課程課題的項目工作室化，推動具有產品專業特色和優勢的“非對稱性”核心競爭力的增強，即主動對接、融入并根植于區域性產業轉型和升級發展需要，力求實現具有差異化比較優勢的核心競爭力，實現為區域經濟和地方社會發展培養創新型、復合型、能力型產品開發與設計專業人才的目標。下文將以常熟理工學院產品設計專業孵化的“互聯網+”大學生創新創業大賽項目：青少年3D打印創客教育課程體系開發為例，對應用型大學產品設計專業創新創業為導向的教學培養模式進行探討。[1]

1 3D打印技術在產品設計專業創新創業教學中的應用價值

1.1 利用3D打印技術促進專業的創新發展

以創新創業為導向的應用型大學產品設計專業教學基于STEAM教育理念，展開科學、技術、工程、數學與藝術的融合，提高學生的綜合素養培養。將3D打印技術引入探究式、體驗式的教學活動中，對產品原有的流程設計、結構、造型等均能夠產生有益影響，原有的設計概念能夠獲得快速調整，不斷測試、改善，制作出實物，使學生的自主創新式的實踐學習效果顯著增強。

1.2 利用3D打印技術實現與市場的契合

3D打印技術簡化了高校學生的創新創業教育。基于成熟的技術載體，學生在產品系統設計、用戶調研、智能交互分析的專業優勢上，能更好地對接市場，實現產品的商業轉化。以快速增長的交通工具的定制化消費為例，產品的內飾、外飾以及動力系統、車身、配件等方面都是能展示定制化服務的設計區域，借助3D打印技術，學生不僅能快速展示項目產品實物模型，而且在融資時能充分展現設計創意，提高孵化概率。[2]

2 3D打印在產品設計創新創業教學中的案例分析——以中小學創客教育課程開發為例

2.1 3D打印在課程模塊中的開發應用

萌發于2009年的創客教育最早可以在中小學基礎教育和校外的少年宮、科技館中找到雛形，而近年一批公立學校信息技術學科教師、物理學科教師以及其他科技課教師的教學探索推動了創客教育的發展。自2015年起，中小學創客教育得到各級政府、組織的引導和大力支持，高校科研機構也開始深化相關理論與實踐研究。

2017年教育部印發《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》中明確提出3D設計及3D打印機要進入學校，進行3D設計與打印技術的初步應用。應用型大學的產品設計專業立足于自身專業創新創業特點，嘗試與行業專家共同完成中小學目標市場的創客教育課程開發。課程內容基于對使用群體——中小學生的心理和生理特征的用戶調研，以生活實際問題的解決、未來發明創造為兩條主線展開。教學方法上選擇借鑒翻轉課堂、慕課，基于藍墨云、學習通等線上平臺，展開線上線下結合的互動式教學模式，實現課程資源的多元化與獲取知識路徑的多樣性。課程模塊主題根據不同年齡段的認知特征劃分為啟蒙、探究、創造、共享四個階段。如3～6年級進行三維趣味設計：了解三維設計思路，理解三維設計應用，用3D One三維建模軟件設計學習、生活相關的簡單物品，體驗作品的創意、設計、制作、測試、運行、分享、評價的完整過程;7～9年級初步體驗機器人：用3D One三維建模軟件設計機器人結構件，結合開源硬件，設計有行動能力的機器人，初步形成利用信息技術方法觀察事物、發現問題、分析問題和解決問題的能力，養成運用計算思維解決問題、運用工程思想制作作品的習慣，激發學生創新的興趣，培養學生創新的意識、思維和技能，帶來實踐與理論、知識與思維、現實與未來三方面的結合，最終建構出以3D打印硬件為中心，配套相關的教學軟件、輔助系統等，延伸到前端和后端的完整的服務和教學鏈。[3]

2.2 3D打印在課程教具中的研發應用

3D打印可用于制作立體的教具，具有可視化特點。[4]中小學生的3D打印創客課堂借助此類教具的三維數據模型，通過模型的仿真構建、測試完善、打樣制作、實物展示，不僅能夠將抽象的知識轉化為生動的實物模型，有助于簡化學生對數學、生物等課程理論知識點的理解，教學環節中立體教具的使用亦可以增加學生的感官認識，加強對學生視覺上的沖擊力，激發學生的學習興趣，活躍課堂氛圍，給學習方法帶來新的思考。如在推進傳統文化教育方面，介紹傳統木建筑中的榫卯結構時，借助3D打印的榫卯結構模型進行生動的展示，讓學生通過動手拆裝的體驗式教學，更容易達到“以文化人”“情感體驗”的授課目標，同時有助于啟發學生對傳統文化再設計的創新思考，取代死記硬背式的書本式二維課堂教學。

3 結語

3D打印在應用型大學產品設計專業創新創業教學中的運用，不僅是簡單的技術載體創新，更對其教育理念、教學方式帶來了巨大革新，產品設計專業應基于自身特色，更好地推進雙創教學培養。

參考文獻：

[1] 鄭登濱.應用型高校廣告學專業創新創業教育改革的探索與實踐[J].傳播與版權，2019（3）：162-165.

[2] 周屹.基于3D打印技術在產品設計專業中教學改革探索[J].戲劇之家，2018（33）：157-158.

[3] 陳森昌. 3D打印與創客[M].武漢：華中科技大學出版社，2017.

[4] 胡亞南，陳鑫，趙錦文. 3D打印技術在護理系教具制作與教學中的應用[J].當代教育實踐與教學研究，2017（12）：41.

作者簡介：高偉霞（1990—），女，江蘇揚州人，博士，講師，研究方向：產品設計。

通訊作者：楊艷石，副教授，研究方向：3D打印。