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摘要：为提高工业设计专业学生产品设计能力，本文针对国内设计教育与产业需求严重失衡，设计人员需求增大与专业化的设计队伍及合格的设计人才却相当缺乏等现状，结合西安石油大学的实际情况和就业环境要求，基于校企结合理念构建了产品开发设计课程群，以满足“学生自主、探索和合作地学习方式”开展多种教学方法的综合尝试，充分运用现代教育技术手段，注重理论与实践相结合，基于CDIO理念开展考核方式改革，为课程群教学模式的研究和顺利开展奠定了基础。
关键词：产品开发设计；课程群；校企结合；CDIO
作者简介：屈文涛（1970-），男，山东临邑人，西安石油大学研究生部副主任，教授，工学博士，主要研究方向：工业设计、工程图学、CAD等；宋红（1977-），女，河南荥阳人，西安石油大学机械工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：计算机辅助工业设计。（陕西 西安 710065）
基金项目：本文系陕西高等教育教学改革研究项目“校企结合构建应用型人才培养模式”（项目批准号：陕教高[2007]68号）的研究成果。
工业设计是科学技术与艺术紧密结合的新学科，现代企业正在试图依靠工业设计降低产品成本，增强产品的竞争性，提高企业的经济效益。但实践中，工业设计专业输送社会的“工业设计人才”并非完全符合社会的期待，相当一部分走上岗位的工业设计师难以胜任创造有竞争力的设计产品的工作。
究其原因，笔者认为工业设计专业教学主要存在课程之间内容重复（或遗漏）与衔接问题尚未解决，易造成学生学习过程的困惑与迷茫；工业设计专业以设计流程为主线的教育理念难以在单个课程中得到体现；重理论、轻实践（或理论与实践脱节）的教育定位难以满足市场的要求。
“课程群建设”是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发思路，其基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同—个培养能力范畴的同一类课程作为—个课程群组进行建设。作为工业设计专业的核心课程，产品开发设计对于学生设计能力的培养起着非常重要的作用。笔者在十余年的专业建设和教学实践的基础上，以提高学生产品设计能力为出发点，以设计流程为主线，根据工业设计专业人才培养目标和培养模式要求，分析课程与课程体系间在逻辑和结构上的关系，打破课程间的壁垒，顺应网络时代教育发展趋势，构建了产品开发设计课程群，并对其教学方法和手段进行了研究和尝试性改革。
一、课程群体系建设
以课程负责人为组长，由企业工程技术人员、现场专家和专业骨干教师组成专业课程体系开发团队；深入企业进行调研，了解产品开发、设计与制造工作流程，通过分析、整合和提炼，确定典型设计流程；分析设计流程各环节所需的知识、技能、核心能力和态度，并融入国家职业标准，确立课程模块的细节；构建以设计流程为导向的理论、实践一体化课程体系。
笔者构建的产品开发设计课程群由“产品开发设计I”、“产品开发设计II”、“产品开发设计III”、“计算机辅助造型设计”、“计算机辅助产品设计”5门课程和三维建模、渲染效果图、产品开发课程设计等5个实践环节组成，如图1所示。
二、为满足“学生自主、探索和合作的学习方式”开展多种教学方法的综合尝试
我们用“以学生为中心”、“研究性、探索性、协作性学习”等现代教育理念来指导教学改革，在教学方法上，用“学生自主、探索和合作的学习方式”逐步改变“以教师为中心，以课堂为中心，以书本为中心”的传统教学方法，以促进学生创新意识的提高；灵活运用多种教学方法，调动学生学习积极性，以促进学生学习能力的发展；坚持理论教学与实践教学并重，重视在实践教学中培养学生的动手能力和独立思考能力。
1.开放式教学
建立以强化设计素质教育为主的“主题创意、设计调查、设计定位、概念甄别、结构设计、产品构成要素分析和逆向工程”七个环节开放式的教学模式。给学生营造一种能发挥他们的主动性和探索性的学习环境。在基础设计学习的基础上，安排有难易不同、方法有别、有助于提高学生综合设计能力的典型产品设计题目、竞赛项目等。在教师指导下，将全班学生分成若干兴趣小组，在规定的时间范围内以小组讨论方式确定设计方案，并加以现场陈述，接受其他同学的提问，最后由教师讲解和评价方案。
2.互动式教学
师生在课堂上地位互换，学生首先以“教师”的角色讲授该节课程的部分内容，然后由其余学生以“教师”的角色提问、质疑，并作小结，教师最后以“学生”的角色对“教师”的授课效果加以评价。这种方法的好处是通过“教”来“学”，能够充分发挥学生的主体性，促使学生的主动学习，以加深对知识内容的印象。
3.案例教学
案例教学是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容的要求，运用典型案例，将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生的独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力，同时培养学生正确的设计理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方式。
4.启发式教学
遵循产品开发设计的特点，要求教师在授课过程中加强对学生实际操作能力和创新思维能力的培养，因此理论教学要求密切结合实践和采用启发式教学的方法（CBL——以案例为引导、PBL——以问题为基础、讨论式）。
三、充分运用现代教育技术手段
充分运用现代教育技术手段，专门开发了与课程相关的多媒体课件、电子教案、虚拟现实案例，以生动形象的辅助教材调动学生的学习积极性，激发学生的创新潜能。多媒体课件在教学中的使用率达80%，课件的制作过程使课程资源、内容等知识范畴的材料得以优化，使设计要素得以有机组合与巧妙编排，使教师的思路、教学程序与组织、教案编写与表达更为清晰。
建立网络和论坛，教师可以通过网络直接与学生交流，进行网上作业布置、批改、评价，对学生进行指导。学生把课堂与网络有机结合起来，可以有效地、合理地分配学习时间。
在传统设计教育中，产品开发设计过程中的原始构思是基于一种三维概念，靠手工效果图或模型展示；而为便于与工程技术人员交流或满足样机制作需要，又得用二维正投影图来表达。随着CAD功能日趋完善，基于三维模型的二、三维一体化是产品开发设计应用CAD系统的必然趋势。笔者所在课程组通过完成校级教改项目“工程制图精品课程建设”，将三维建模和工程制图相结合的设计理念应用于产品开发设计课程教学中，在培养计划中具体表现为：“工程制图”教学传授三维空间概念和二维制图规范，“计算机辅助造型设计”和“计算机辅助产品设计”帮助学生掌握Rhino和Pro/E等三维建模手段，取消了以二维计算机绘图工具AutoCAD为主的“计算机绘图”。
四、理论与实践相结合
强调学生对教学过程的体验，在理论知识传授的同时要求学生动手实践；教师主要是在实践前对实践中需要注意的环节进行讲解，再结合设计实践的结果进行评判与理性分析，使学生既知其然，又知其所以然；努力从理论与实践相结合的高度，弄懂、弄通产品开发设计各环节的表达重点及衔接关系。要求学生对具体案例进行剖析，并结合相应的设计项目或设计竞赛获奖项目进行剖析，从理论与实践紧密结合的高度授业、解惑。
五、基于CDIO理念开展考核方式改革
当前社会急需高质量的应用性人才和创新性人才，这就要求广大教育工作者必须在专业技术类课程教学改革上下工夫，除了优选教学内容，改进教学方法外，还必须在考核方式上进行真正的改革。“产品开发设计”是工业设计专业的核心课程，涉及软硬件综合应用技术，知识容量大，实践性很强，需要强化实践环节才能使学生真正达到课程的要求。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate，即构思—设计—执行—运作）工程教育模式提倡学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，注重培养学生系统工程技术能力，强调学生的工程实践能力，以零适应期走向社会，适应社会的需要。
CDIO第11条标准指出学生的基本个人能力和人际能力，产品、过程和系统构建能力以及学科知识如何融入专业考核之中，它以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。笔者所在课题组的具体的做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的产品开发设计方面的课题，这些课题综合性强，覆盖面宽，体现本课程的特点，而每个课题又有不同的侧重点，要求学生2～3人一组（由学生自由结组）。完成课题的形式可以是设计报告、三维建模、实物模型等。由课程群主讲教师组成评估组，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。
六、总结
合格的工业设计师，必须具有敏锐的洞察力、不断创新的能力和解决实际问题的能力，只有直面“中国设计”时代的来临，紧密结合最新的科学和艺术观念，用新的材料、新的技术及新工艺成果、市场动态等信息不断丰富教学内容并改革教学方法和手段，实施针对性教育，才能培养出符合市场和社会需要的工业设计人才。
参考文献：
[1]屈文涛.产品设计[M].北京:石油工业出版社,2009.
[2]屈文涛,王水泉.石油高校工业设计专业建设初探[J].石油教育,2002,(12):71-72.
[3]何兴权,刘大军.有机化学教学方法与手段的改革实践[J].现代教育科学,2009,(1):98.
[4]许锦泓,郭茂来,王以华,等.工业设计专业应用型教学模式的构建[J].嘉兴学院学报,2009,21(3):129-132.
[5]顾亦鸣,曹玉华.工业设计知识群教学模式研究[J].黑龙江高教研究,2009,(9):191-192.
[6]陈晓英,马晓丽.机械产品设计课程教学模式探讨[J].宁波职业技术学院学报,2010,14(3):29-31.
[7]于赟,等.产学研合作在“工程材料”课程教学中的作用[J].江苏技术师范学院学报,2010,16(6):81-84.
（责任编辑：苏宇嵬）
关键词：产品开发设计；课程群；校企结合；CDIO
作者简介：屈文涛（1970-），男，山东临邑人，西安石油大学研究生部副主任，教授，工学博士，主要研究方向：工业设计、工程图学、CAD等；宋红（1977-），女，河南荥阳人，西安石油大学机械工程学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：计算机辅助工业设计。（陕西 西安 710065）
基金项目：本文系陕西高等教育教学改革研究项目“校企结合构建应用型人才培养模式”（项目批准号：陕教高[2007]68号）的研究成果。
工业设计是科学技术与艺术紧密结合的新学科，现代企业正在试图依靠工业设计降低产品成本，增强产品的竞争性，提高企业的经济效益。但实践中，工业设计专业输送社会的“工业设计人才”并非完全符合社会的期待，相当一部分走上岗位的工业设计师难以胜任创造有竞争力的设计产品的工作。
究其原因，笔者认为工业设计专业教学主要存在课程之间内容重复（或遗漏）与衔接问题尚未解决，易造成学生学习过程的困惑与迷茫；工业设计专业以设计流程为主线的教育理念难以在单个课程中得到体现；重理论、轻实践（或理论与实践脱节）的教育定位难以满足市场的要求。
“课程群建设”是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发思路，其基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同—个培养能力范畴的同一类课程作为—个课程群组进行建设。作为工业设计专业的核心课程，产品开发设计对于学生设计能力的培养起着非常重要的作用。笔者在十余年的专业建设和教学实践的基础上，以提高学生产品设计能力为出发点，以设计流程为主线，根据工业设计专业人才培养目标和培养模式要求，分析课程与课程体系间在逻辑和结构上的关系，打破课程间的壁垒，顺应网络时代教育发展趋势，构建了产品开发设计课程群，并对其教学方法和手段进行了研究和尝试性改革。
一、课程群体系建设
以课程负责人为组长，由企业工程技术人员、现场专家和专业骨干教师组成专业课程体系开发团队；深入企业进行调研，了解产品开发、设计与制造工作流程，通过分析、整合和提炼，确定典型设计流程；分析设计流程各环节所需的知识、技能、核心能力和态度，并融入国家职业标准，确立课程模块的细节；构建以设计流程为导向的理论、实践一体化课程体系。
笔者构建的产品开发设计课程群由“产品开发设计I”、“产品开发设计II”、“产品开发设计III”、“计算机辅助造型设计”、“计算机辅助产品设计”5门课程和三维建模、渲染效果图、产品开发课程设计等5个实践环节组成，如图1所示。
二、为满足“学生自主、探索和合作的学习方式”开展多种教学方法的综合尝试
我们用“以学生为中心”、“研究性、探索性、协作性学习”等现代教育理念来指导教学改革，在教学方法上，用“学生自主、探索和合作的学习方式”逐步改变“以教师为中心，以课堂为中心，以书本为中心”的传统教学方法，以促进学生创新意识的提高；灵活运用多种教学方法，调动学生学习积极性，以促进学生学习能力的发展；坚持理论教学与实践教学并重，重视在实践教学中培养学生的动手能力和独立思考能力。
1.开放式教学
建立以强化设计素质教育为主的“主题创意、设计调查、设计定位、概念甄别、结构设计、产品构成要素分析和逆向工程”七个环节开放式的教学模式。给学生营造一种能发挥他们的主动性和探索性的学习环境。在基础设计学习的基础上，安排有难易不同、方法有别、有助于提高学生综合设计能力的典型产品设计题目、竞赛项目等。在教师指导下，将全班学生分成若干兴趣小组，在规定的时间范围内以小组讨论方式确定设计方案，并加以现场陈述，接受其他同学的提问，最后由教师讲解和评价方案。
2.互动式教学
师生在课堂上地位互换，学生首先以“教师”的角色讲授该节课程的部分内容，然后由其余学生以“教师”的角色提问、质疑，并作小结，教师最后以“学生”的角色对“教师”的授课效果加以评价。这种方法的好处是通过“教”来“学”，能够充分发挥学生的主体性，促使学生的主动学习，以加深对知识内容的印象。
3.案例教学
案例教学是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容的要求，运用典型案例，将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生的独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力，同时培养学生正确的设计理念、工作作风、沟通能力和协作精神的教学方式。
4.启发式教学
遵循产品开发设计的特点，要求教师在授课过程中加强对学生实际操作能力和创新思维能力的培养，因此理论教学要求密切结合实践和采用启发式教学的方法（CBL——以案例为引导、PBL——以问题为基础、讨论式）。
三、充分运用现代教育技术手段
充分运用现代教育技术手段，专门开发了与课程相关的多媒体课件、电子教案、虚拟现实案例，以生动形象的辅助教材调动学生的学习积极性，激发学生的创新潜能。多媒体课件在教学中的使用率达80%，课件的制作过程使课程资源、内容等知识范畴的材料得以优化，使设计要素得以有机组合与巧妙编排，使教师的思路、教学程序与组织、教案编写与表达更为清晰。
建立网络和论坛，教师可以通过网络直接与学生交流，进行网上作业布置、批改、评价，对学生进行指导。学生把课堂与网络有机结合起来，可以有效地、合理地分配学习时间。
在传统设计教育中，产品开发设计过程中的原始构思是基于一种三维概念，靠手工效果图或模型展示；而为便于与工程技术人员交流或满足样机制作需要，又得用二维正投影图来表达。随着CAD功能日趋完善，基于三维模型的二、三维一体化是产品开发设计应用CAD系统的必然趋势。笔者所在课程组通过完成校级教改项目“工程制图精品课程建设”，将三维建模和工程制图相结合的设计理念应用于产品开发设计课程教学中，在培养计划中具体表现为：“工程制图”教学传授三维空间概念和二维制图规范，“计算机辅助造型设计”和“计算机辅助产品设计”帮助学生掌握Rhino和Pro/E等三维建模手段，取消了以二维计算机绘图工具AutoCAD为主的“计算机绘图”。
四、理论与实践相结合
强调学生对教学过程的体验，在理论知识传授的同时要求学生动手实践；教师主要是在实践前对实践中需要注意的环节进行讲解，再结合设计实践的结果进行评判与理性分析，使学生既知其然，又知其所以然；努力从理论与实践相结合的高度，弄懂、弄通产品开发设计各环节的表达重点及衔接关系。要求学生对具体案例进行剖析，并结合相应的设计项目或设计竞赛获奖项目进行剖析，从理论与实践紧密结合的高度授业、解惑。
五、基于CDIO理念开展考核方式改革
当前社会急需高质量的应用性人才和创新性人才，这就要求广大教育工作者必须在专业技术类课程教学改革上下工夫，除了优选教学内容，改进教学方法外，还必须在考核方式上进行真正的改革。“产品开发设计”是工业设计专业的核心课程，涉及软硬件综合应用技术，知识容量大，实践性很强，需要强化实践环节才能使学生真正达到课程的要求。CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate，即构思—设计—执行—运作）工程教育模式提倡学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程，注重培养学生系统工程技术能力，强调学生的工程实践能力，以零适应期走向社会，适应社会的需要。
CDIO第11条标准指出学生的基本个人能力和人际能力，产品、过程和系统构建能力以及学科知识如何融入专业考核之中，它以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。笔者所在课题组的具体的做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的产品开发设计方面的课题，这些课题综合性强，覆盖面宽，体现本课程的特点，而每个课题又有不同的侧重点，要求学生2～3人一组（由学生自由结组）。完成课题的形式可以是设计报告、三维建模、实物模型等。由课程群主讲教师组成评估组，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。
六、总结
合格的工业设计师，必须具有敏锐的洞察力、不断创新的能力和解决实际问题的能力，只有直面“中国设计”时代的来临，紧密结合最新的科学和艺术观念，用新的材料、新的技术及新工艺成果、市场动态等信息不断丰富教学内容并改革教学方法和手段，实施针对性教育，才能培养出符合市场和社会需要的工业设计人才。
参考文献：
[1]屈文涛.产品设计[M].北京:石油工业出版社,2009.
[2]屈文涛,王水泉.石油高校工业设计专业建设初探[J].石油教育,2002,(12):71-72.
[3]何兴权,刘大军.有机化学教学方法与手段的改革实践[J].现代教育科学,2009,(1):98.
[4]许锦泓,郭茂来,王以华,等.工业设计专业应用型教学模式的构建[J].嘉兴学院学报,2009,21(3):129-132.
[5]顾亦鸣,曹玉华.工业设计知识群教学模式研究[J].黑龙江高教研究,2009,(9):191-192.
[6]陈晓英,马晓丽.机械产品设计课程教学模式探讨[J].宁波职业技术学院学报,2010,14(3):29-31.
[7]于赟,等.产学研合作在“工程材料”课程教学中的作用[J].江苏技术师范学院学报,2010,16(6):81-84.
（责任编辑：苏宇嵬）