基于AD理論的工業(yè)設(shè)計(jì)課程建設(shè)研究

楊濤，高學(xué)山，吳婷

（1.福建工程學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，福州 350108；2.福建工程學(xué)院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院，福州 350108）

引言

目前，我國每年大學(xué)畢業(yè)生的數(shù)量已達(dá)到800多萬，就業(yè)形勢非常嚴(yán)峻，很多大學(xué)生面臨畢業(yè)即失業(yè)的現(xiàn)狀，究其原因，很大程度上是因?yàn)槲覀兊母叩冉逃囵B(yǎng)的學(xué)生與社會(huì)需求脫節(jié)，專業(yè)知識(shí)和技能無法勝任企事業(yè)單位的需求。深層次的原因還包括大多數(shù)高等院校的培養(yǎng)模式大多以培養(yǎng)研究型人才為主，大學(xué)生從心理預(yù)期上都傾向于做管理、研究性工作，不愿意到生產(chǎn)一線從事體力和技術(shù)型工作。這與實(shí)際的社會(huì)需求是脫節(jié)的，大多數(shù)企事業(yè)單位對(duì)管理類和研發(fā)類的需求在總體需求上的比例都只占很小的一部分，企業(yè)發(fā)展需要靠大多數(shù)基層技術(shù)人員的努力。因此，我國的高等教育需要轉(zhuǎn)變培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)，大學(xué)生的就業(yè)觀也必須進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)變。我國在2014年明確提出發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，推進(jìn)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的人才，建立符合職業(yè)教育的特定的學(xué)位制度。

由于歷史原因，福建省屬高等教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)，除少數(shù)本科院校外，絕大多數(shù)本科院校都屬于應(yīng)用型本科高校，而本科教育占主流部分，本科生的就業(yè)去向主要為福建本省，是地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的主要新生力量。經(jīng)過幾年的摸索和實(shí)踐，福建省應(yīng)用技術(shù)型本科院校在培養(yǎng)服務(wù)于本地企業(yè)型人才方面取得了一定成績，為本地企業(yè)輸送了大批實(shí)用型人才，但也存在以下幾方面不足：

1.課程內(nèi)容相對(duì)抽象、內(nèi)涵過深，不利于學(xué)生理解和掌握；授課內(nèi)容與最新工程技術(shù)實(shí)際仍存在滯后，教學(xué)與應(yīng)用銜接不夠。

2.教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法刻板、老化，以教師講授為主，教學(xué)互動(dòng)較少。

3.案例教學(xué)缺乏理論總結(jié)和理論提升，在遇到條件變化的情況下無所適從。

針對(duì)目前存在的這些問題，本文以工業(yè)設(shè)計(jì)課程建設(shè)為例，針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，構(gòu)建基于公理設(shè)計(jì)（AD）理論的新型工業(yè)設(shè)計(jì)課程模型，結(jié)合福建省的區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求，依據(jù)AD理論主導(dǎo)各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

一、基于公理設(shè)計(jì)理論的工業(yè)設(shè)計(jì)課程模式

公理設(shè)計(jì)（AD）是一種哲學(xué)方法論，其目標(biāo)是將用戶需求進(jìn)行工程化語言的抽象處理，進(jìn)而用科學(xué)、縝密的邏輯思維開展設(shè)計(jì)過程，從而避免傳統(tǒng)的憑直覺和經(jīng)驗(yàn)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所造成的錯(cuò)誤或浪費(fèi)。其理論主體是通過映射，建立需求（FR）與設(shè)計(jì)參數(shù)（DP）間的映射，從而應(yīng)用具體的設(shè)計(jì)方案來滿足用戶的功能需求，公理設(shè)計(jì)更多地是進(jìn)行設(shè)計(jì)過程的規(guī)劃，沒有提供在解決具體工程問題方面的工具，但它提供了功能獨(dú)立性公理和信息最少公理來約束和指導(dǎo)設(shè)計(jì)過程，以得到最優(yōu)方案。

構(gòu)建基于公理設(shè)計(jì)的工業(yè)設(shè)計(jì)課程模型（圖1），具體方法如下：

>圖1 基于工作坊模式引入AD理論的產(chǎn)品開發(fā)模型

>圖2 伴寵機(jī)器人案例

公理映射，根據(jù)區(qū)域需求選題，題目大小尺度把控，設(shè)計(jì)定位對(duì)應(yīng)于功能需求，方案設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)參數(shù)，方案優(yōu)選對(duì)應(yīng)于信息公理。

工業(yè)設(shè)計(jì)突出工業(yè)二字，在設(shè)計(jì)過程中要求設(shè)計(jì)師必須掌握各種生產(chǎn)加工工藝，并在設(shè)計(jì)過程中充分考慮何種形式的造型可適用于工業(yè)生產(chǎn)。同時(shí)要在此基礎(chǔ)上融合美學(xué)、人機(jī)工程學(xué)使產(chǎn)品符合美學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的、社會(huì)的特征。因此，在工業(yè)設(shè)計(jì)過程中，約束必不可少，有來自生產(chǎn)工藝的約束，有來自形式美法則的約束，還有來自人機(jī)工程學(xué)等方面的約束，這些約束很多情況下可以成為評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)則，也可以成為“信息公理”應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。

二、基于公理設(shè)計(jì)理論的工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)

針對(duì)福建省區(qū)域特點(diǎn)，設(shè)定選題。福建省位于中國東南沿海，產(chǎn)業(yè)上以制鞋、衛(wèi)浴等輕工業(yè)為主，氣候濕潤，臺(tái)風(fēng)多發(fā)，是水果、茶葉的主要產(chǎn)區(qū)。針對(duì)這些特點(diǎn)，課題組布置了針對(duì)伴寵機(jī)器人（圖2）、臺(tái)風(fēng)應(yīng)急避險(xiǎn)、衛(wèi)浴產(chǎn)品研發(fā)等為主的課題任務(wù)，將教學(xué)班進(jìn)行分組，每組3至5人（便于討論和方案評(píng)判、優(yōu)化）。每組學(xué)生按照公理設(shè)計(jì)的產(chǎn)品開發(fā)流程進(jìn)行相應(yīng)課題實(shí)務(wù)演練，從需求分析著手，總結(jié)歸納出所研究方向的用戶需求，然后進(jìn)行需求到功能域的映射——將用戶語言轉(zhuǎn)換成工程語言，畫出總功能需求和子級(jí)別功能需求圖；之后尋求滿足功能需求的設(shè)計(jì)方案，即方案草繪設(shè)計(jì)；最后將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)化實(shí)施，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與模型制作等環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)過程中，始終要以方案是否具備可行性以及是否符合成本預(yù)算等約束條件來進(jìn)行方案優(yōu)化與選擇，該過程可應(yīng)用公理設(shè)計(jì)中的信息公理進(jìn)行相應(yīng)操作。

基于上文所構(gòu)建的工業(yè)設(shè)計(jì)課程模型，需要對(duì)傳統(tǒng)的授課環(huán)節(jié)進(jìn)行如下改革：

1.課程內(nèi)容以案例分析、設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)為主，由教師組織實(shí)施，讓學(xué)生理解什么樣的設(shè)計(jì)才是好設(shè)計(jì)，什么樣的設(shè)計(jì)有市場化成功的可能，對(duì)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行概要性講解，融合生產(chǎn)工藝、人機(jī)工程、設(shè)計(jì)心理學(xué)、形式美法則等美學(xué)專業(yè)知識(shí)，把控各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

2.課程評(píng)價(jià)采用權(quán)重評(píng)分制，邀請(qǐng)企業(yè)、業(yè)界人士一同進(jìn)行成績評(píng)定，避免主觀、片面性影響。對(duì)設(shè)計(jì)方案從創(chuàng)新性、可行性、商業(yè)價(jià)值等多方面設(shè)計(jì)合理的權(quán)重與分值分配，適當(dāng)引入部分學(xué)生的自評(píng)評(píng)分。

此外，教師需進(jìn)行三個(gè)方面的引導(dǎo)，以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入拔升。在課程進(jìn)行過程中，除了進(jìn)行常規(guī)市場調(diào)查外，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)發(fā)展史調(diào)查，拓展思路，并介紹技術(shù)進(jìn)化法則等理論，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行未來技術(shù)的預(yù)測，增加設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新性；引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用希望點(diǎn)列舉法、缺點(diǎn)列舉法，進(jìn)行設(shè)計(jì)前瞻和改良。引導(dǎo)學(xué)生從傳統(tǒng)文化和特色文化中挖掘設(shè)計(jì)元素，進(jìn)行傳統(tǒng)文化再設(shè)計(jì)，賦予設(shè)計(jì)以人文情懷。

三、結(jié)論

1.工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)是應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，強(qiáng)調(diào)實(shí)際設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)綜合掌握設(shè)計(jì)分析能力，熟悉工程及工藝知識(shí)，具備手繪、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模型制作能力，同時(shí)具有良好的美學(xué)素養(yǎng)，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)需要建立在與產(chǎn)業(yè)融合、合作的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)具有綜合實(shí)踐能力的學(xué)生。

2.教學(xué)內(nèi)容方面引入公理設(shè)計(jì)理論，改變我國傳統(tǒng)設(shè)計(jì)師依靠經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)的方式進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的陋習(xí)，約束設(shè)計(jì)在理性的思維導(dǎo)向下完成設(shè)計(jì)工作，從而提高產(chǎn)品開發(fā)效率，降低開發(fā)成本，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣具有重要意義。

3.打破封閉式的教學(xué)模式，形成產(chǎn)、學(xué)、研一體、課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。將企業(yè)課題和企業(yè)人員引入課堂，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的適用、實(shí)用性，提升企業(yè)對(duì)學(xué)生的認(rèn)可度，對(duì)于服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和提升學(xué)生就業(yè)保障具有實(shí)際意義。

通過近三年的實(shí)際改革和推進(jìn)，基于AD理論的工業(yè)設(shè)計(jì)課程改革取得了一定成效，近三十件學(xué)生的設(shè)計(jì)方案獲得企業(yè)采納并得到進(jìn)一步的生產(chǎn)和銷售，學(xué)生的作品在全國工業(yè)設(shè)計(jì)大賽、海峽兩岸文化創(chuàng)意設(shè)計(jì)競賽、全國三維數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽等多項(xiàng)賽事中獲得了多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。但同時(shí)，為更好開展后續(xù)課程改革，需要在尋求更多合適的合作企業(yè)、引進(jìn)具備豐富工程經(jīng)驗(yàn)的人才方面繼續(xù)努力。