工业设计专业产品结构设计课程思政教学研究.pdf

工业设计专业产品结构设计课程思政教学研究 作者：王志愿 闫磊磊 来源：设计2021 年第 21 期 关键词：工业设计专业 产品结构设计 课程思政 教学研究 课程体系 引言 课程思政建设是推进高校思想政治工作改革攻坚的重要举措。大学生是未来社会主义的建设者和接班人，尤其是工业设计专业的学生，未来将会站在时代前沿，引领时代风向，塑造时代面貌。因此，他们的思想政治水平和专业素养尤为重要。1產品结构设计作为工业设计专业本科生的专业课程，如何展开课程思政教育，确保大学生将学到的专业知识和技能转化为内在德行与素养，将个人发展与社会发展、国家发展结合起来，是课程思政教学亟需解决的问题。一、产品结构设计课程思政的教学目标 产品结构设计课程是一门实用性很强的专业技术基础课，课程内容包括壳体、箱体结构设计，连接与固定结构设计，连续、往复、间歇运动结构设计，密封结构设计，安全结构设计，绿色结构设计六大部分。此门课的教学目标是使学生了解本课程的研究对象、内容及产品结构设计学科发展现状;掌握壳体、箱体结构设计功能与作用、设计准则与程序等基本理论知识;掌握连接与固定结构的种类，掌握实现连续、往复、间歇运动机构的常见机构，对复杂产品设计的结构问题具有分析和研究的能力;掌握产品的结构、工作原理，使学生在进行产品设计时考虑到产品的构造，解决工业设计专业复杂的结构问题;培养学生的发现、分析和解决问题能力，创意思维能力，结构分析能力，实践动手能力，能够综合结构因素进行设计，使学生具备自主建立不断演进的知识体系的能力，适应终身学习的能力需要。除了强调专业知识能力外，将“文化自信”、“工匠精神”、“创新发展”、“绿色生态”、“为民服务”与“责任担当”的思政育人思想贯穿整个课程内容，使学生在学习专业知识的过程中逐渐养成精益的职业素养、严谨的生态伦理观，并以身作则“坚定文化自信，弘扬优秀传统文化，推动社会主义文化繁荣兴盛”，用所学设计知识“实现创新推动产业转型升级，助力“中国智造”，全面贯彻新发展理念，建设现代化经济体系，勇敢担当民族复兴大任。二、课程思政的教学内容设计 （一）教学内容设计理念与要素 课程承载思政，思政寓于课程2。“课程思政”建设的基础在“课程”。3根据产品结构设计课程的特点，在教学中的思想政治教育内容主要有以下几个方面。1.文化自信。设计是建立一个国家文化之根上面的，而文化之根就是大众的日常生活。设计创造的实质就是文化的创造，设计自信的力量来源于我们文化的自信，因此文化自信对于设计自信举足轻重。产品结构设计课程中包含的中国榫卯连接结构内容是开展课程思政的重要内容，对于引导学生更加全面准确深入地认识中华民族的历史传统，坚定文化自信具有积极的意义。2.工匠精神。工匠精神，即造物制器中，心手合一。4 器物设计别具匠心，对技艺不断改进，同时尊重技术的传承，为制器不遗余力5。产品结构设计课程中结构科学严谨的器物设计和优秀的设计艺术工作者展示了工匠精神的内涵和价值，以及在工作生活和学习中践行工匠精神，爱岗敬业、专注坚持的情操理念。只有具有工匠精神的产品设计才能提高大众对于中国设计的信心，才能塑造出符合中国大国气质的口碑，亦能创造可持续发展的内需。3.绿色生态。20 世纪 60 年代末，美国知名设计理论家维克多帕帕奈克在他的著作为真实的世界而设计中最早提出了设计伦理概念，提倡设计应该考虑到社会关系、生态环境等可持续设计理念6。自中共十八大以来，我党形成绿色导向性的生态发展理念。产品结构设计课程实践教学中应践行绿色生态理念，培养学生建立严谨的生态设计伦理观等方面的内容，为加快生态文明体制改革，建设美丽中国做贡献。4.创新发展。工业设计的核心价值是创新，而创新是发展我国经济的第一动力。7 当前，我国正处于以创新驱动发展，加快进入创新型国家行列的关键时刻8。设计创新思维的核心是捕捉事物本质的感觉和洞察力。当前工业设计专业产品结构设计课程教学中需践行国家创新发展理念，提高学生的设计创新思维能力，为创新型国家培养的优秀设计师人才。9 5.为民服务。新时代设计应当为全面建成小康社会提供有效动力，为人民创建和谐美好的幸福生活。人民对于美好生活的憧憬与设计文化、设计产品息息相关。为民服务是“课程思政”的落脚归宿。10基于我党“以人民为中心”的国家发展战略，工业设计专业产品结构设计课程教学中应贯彻落实“为民生而设计”教学方针，树立学生为人民服务的责任心，从而设计出满足人民美好生活和工作需求的优秀产品。6.责任担当。借助产品结构设计课程特点，引导学生在民族文化和时代精神中吸取营养，充分认识到自己的社会责任和时代担当，并热爱和传承华夏文明。当前疫情防控形势依然严峻复杂，作为准设计师的工业设计专业学生，应拥有健康的世界观，尊重自然的客观规律，肩负起更多的社会责任，提升个人修养与道德情操，设计出符合人机工程学结构的口罩、护目镜、防护服、防疫头盔、个人卫生包等防控用品，做好社会主义建设者和接班人。（二）教学设计具体思路与课程思政要点 1.壳体、箱体结构设计部分，课程思政要点：产品壳体、箱体的结构设计体现产品加工和制造的工艺水平。以明代太师椅为引子，剖析其科学理性的结构特征，展现古人精湛的结构设计工艺，这是敬业、精益、专注、创新的“工匠精神”的体现。通过培养学生的“工匠精神”，提升学生的职业素养。2.连接与固定结构设计部分，课程思政要点：连接与固定结构是实现产品结构稳定的基础。榫卯连接与固定结构是我国古代人民伟大的科学发明，在明清的红木家具上得到登峰造极的应用。结合榫卯连接与固定结构的经典设计案例，培养学生严谨的工匠精神，加强学生坚定文化自信，弘扬优秀传统文化，推动社会主义文化繁荣兴盛，担当民族复兴大任。3.连续、往复、间歇运动机构设计部分，课程思政要点：合理的运动机构设计是实现产品运动的前提。结合产品运动机构设计案例，培养学生严谨科学的创新能力和实践动手能力。通过设计创新，推动产业转型升级，助力“中国智造”。结合华为 5G手机设计、C919 中型客机设计、港珠澳大桥设计等创新设计案例，让学生感受我国设计的腾飞，提升学生的民族自豪感和荣誉感。4.密封结构设计部分，课程思政要点：产品密封结构的设计关系其质量的可靠性。密封结构的主要功能是防止泄露，保证产品可靠的质量，实现产品的功能和效率。质量可靠不仅是产品属性的要求，而且是持续改进和优化产品设计的基本保证。质量可靠为中国制造、中国装备走出国门走向世界保驾护航，为人民的美好生活保驾护航。同时，质量可靠须瞄准国际标准、国际水平，用高质量筑牢科技强国中国梦。5.安全结构设计部分，课程思政要点：合理的安全结构设计是产品安全的基本保障。11 工业产品的安全，小达到一枚缝衣针的安全，大到一艘航天宇宙飞船的安全，都与国家的安全息息相关。国家安全与人民的根本利益密切关联，因此同学们要建立起严谨的安全设计态度，提高自身防范和抵御安全风险产品设计的综合能力，担负起国家的安全稳定的责任。6.绿色结构设计部分，课程思政要点：保护生态环境是人类面临的共同责任。绿色产品设计的可持续性是未来很长一段时间社会共同关注的课题。支撑绿色产品设计的关键与重要技术是绿色结构设计。目前的绿色结构设计主要是设计思想观念和要求的转变，进而带来结构设计方案的变化，并形成新的设计评价指标和体系。结合绿色结构设计的主要内容，培养学生建立严谨的生态设计伦理观，为加快生态文明体制改革，建设美丽新中国做贡献。三、课程思政的具体方法 课堂是思政教育的有效载体。在教学中充分运用智慧网络建立混合式教学平台，将课程思政适当地安排教学的各个环节和要素，建立多元化的教学评价体系。具体步骤如下：（一）建立混合式教学平台 采用线上与线下自主探究性学习相结合，满足学生多样化和个性化的学习需求，完善教学方法。课前利用线上智慧网络教学平台，发布课程相关时事热点和历史典故，将其与专业课知识点、思政育人要点三者有机结合，帮助同学预习课程内容。课中利用讲解法、举例法、讨论法、情景教学法等教学手段讲授课程内容，通过生动的日常生活事例，引申至专业课知识点，归根于提升学生德育水平的思政育人要点，将立德树人的育人观念形象具体地实施在每一堂教学实践中来;课后利用智慧网络教学平台进行课程作业、思政拓展学习等完成知识巩固。通过线上线下混合式教学平台，开发高质量的多媒体课件进而完善教学方法，让学生通过专业课和思政育人的知识点的学习，较为系统地掌握产品结构设计教学知识内容。混合式教学的关键的是教师的角色转换，从单一知识的讲授者，变成教学活动的组织者，教学资源的整合者以及教学设计的发起者;重要的是学生自主探究性学习的积极性，学生可以除了利用智慧网络教学平台，还可以利用一切可以辅助课程学习的网站，如哔哩哔哩、TED 网易公开课、知乎以及与各类微信公众号等。通过线上与线下自主探究性学习相结合，满足学生多样化和个性化的学习需求，进而提升教学效果。（二）建立多元化的教学评价体系 根据产品结构设计课程特点和教学需要，在原有教学评价基础上增加课程思政内容教学考核内容，建立线上、线上多元化的教学评价体系。采用过程性评价和终结性评价相结合多元化考核方式。学生成绩评定采用线上和线下多种成绩加权计算方式，通过线上数据與线下的课堂小组讨论、设计报告汇报、结构原理模型、最终设计大作业、设计作品交流展示等形式，更加合理全面的评价学生的学习效果。同时在教学过程中通过智慧网络教学平台设计、发放课程思政内容的调查问卷，分析得出学生对课程思政学习的基本情况，并根据反馈情况查缺补漏，改进与优化教学思政教学方法和内容。据统计学生对产品结构设计课程中增加课程思政内容的满意度为 84.6%，还有一定的上升空间，因此需进一步优化课程思政教学内容，提高学生对课程思政教学的满意度。（三）构建协同育人课程体系 课程思政建设将协同育人目标贯穿于整个育人过程，通过学科协同与创新协同，实现对学生知识传授、能力培养与价值引导的有机结合。工业设计专业的课程分为不同课程模块，按照模块的课程组合选课，有利于学生更好地选择毕业设计题目和指导教师。通过课题组内课程思政的资源共享，互学互鉴，相辅相成，建立具有工业设计专业课程特色的课程思政资源库，可以达到资源利用的最大化。因此，产品结构设计需要搭建课程思政育人课题体系，整合产品课程模块的教师资源，组建多学科背景的课程教学团队，从而为课程体系“同向同行、协同效应”保驾护航。四、教学设计实践 产品结构设计课程思政的教学内容需要落实到具体的设计实践教学中，才能提高教学效果。针对人类生态环境受到的破坏的现状，绿色设计的主题越来越受到社会的关注。绿色结构设计指构成、符合绿色设计思想与要求的产品结构设计技术与方案。绿色结构设计是支撑绿色产品设计的关键和重要环节技术。凡是符合绿色设计思想观念，能够提高、改善产品绿色度是产品体现优良绿色特性的结构设计技术和方案，均可称为绿色结构设计范畴。本次设计实践教学以“瓦楞纸绿色产品设计”为主题进行设计实践，通过产品的绿色结构设计，培养学生建立严谨的生态设计伦理观，为加快生态文明体制改革，建设美丽新中国做出贡献。绿色结构设计主要内容体现在四个方面，即面向环境友好的结构设计、面向减量的结构设计、面向回收与循环再利用的结构设计以及面向拆卸的结构设计。学生可以从以上四个方面的内容开展设计实践。瓦楞纸是可循环再利用的材料，大多瓦楞纸包装不含有染料或者漂白剂，且运输也相对便捷。通过课堂上对瓦楞纸的经典设计案例的结构分析，引导学生讨论。“瓦楞纸绿色产品设计”在材料上选用原生材料，节约材料资源，减少多余的装饰;在结构上简化结构，采用可拆装、可折叠、模块化等结构设计，在包装设计上，要求尽量体形小方便运输，体现面对环境友好性与设计的可持续性。综合以上考虑各种设计因素，各小组学生完成了以下的设计。（一）“沙漏凳”设计。现今生活中的物品更新换代迅速，我们需要思考我们的环境，我们的未来。沙漏凳设计采用廉价环保的瓦楞纸，通过瓦楞纸板插接组合，稳定且有一定的承重力，结构简单便于拆装运输。沙漏凳设计为用户提供一种环保低价的坐凳，带给用户一种节制的绿色环保观念。沙漏凳设计实物模型，如图 1。4.密封结构设计部分，课程思政要点：产品密封结构的设计关系其质量的可靠性。密封结构的主要功能是防止泄露，保证产品可靠的质量，实现产品的功能和效率。质量可靠不仅是产品属性的要求，而且是持续改进和优化产品设计的基本保证。质量可靠为中国制造、中国装备走出国门走向世界保驾护航，为人民的美好生活保驾护航。同时，质量可靠须瞄准国际标准、国际水平，用高质量筑牢科技强国中国梦。5.安全结构设计部分，课程思政要点：合理的安全结构设计是产品安全的基本保障。11 工业产品的安全，小达到一枚缝衣针的安全，大到一艘航天宇宙飞船的安全，都与国家的安全息息相关。国家安全与人民的根本利益密切关联，因此同学们要建立起严谨的安全设计态度，提高自身防范和抵御安全风险产品设计的综合能力，担负起国家的安全稳定的责任。6.绿色结构设计部分，课程思政要点：保护生态环境是人类面临的共同责任。绿色产品设计的可持续性是未来很长一段时间社会共同关注的课题。支撑绿色产品设计的关键与重要技术是绿色结构设计。目前的绿色结构设计主要是设计思想观念和要求的转变，进而带来结构设计方案的变化，并形成新的设计评价指标和体系。结合绿色结构设计的主要内容，培养学生建立严谨的生态设计伦理观，为加快生态文明体制改革，建设美丽新中国做贡献。三、课程思政的具体方法 课堂是思政教育的有效载体。在教学中充分运用智慧网络建立混合式教学平台，将课程思政适当地安排教学的各个环节和要素，建立多元化的教学评价体系。具体步骤如下：（一）建立混合式教学平台 采用线上与线下自主探究性学习相结合，满足学生多样化和个性化的学习需求，完善教学方法。课前利用线上智慧网络教学平台，发布课程相关时事热点和历史典故，将其与专业课知识点、思政育人要点三者有机结合，帮助同学预习课程内容。课中利用讲解法、举例法、讨论法、情景教学法等教学手段讲授课程内容，通过生动的日常生活事例，引申至专业课知识点，归根于提升学生德育水平的思政育人要点，将立德树人的育人观念形象具体地实施在每一堂教学实践中来;课后利用智慧网络教学平台进行课程作业、思政拓展学习等完成知识巩固。通过线上线下混合式教学平台，开发高质量的多媒体课件进而完善教学方法，让学生通过专业课和思政育人的知识点的学习，较为系统地掌握产品结构设计教学知识内容。混合式教学的关键的是教师的角色转换，从单一知识的讲授者，变成教学活动的组织者，教学资源的整合者以及教学设计的发起者;重要的是学生自主探究性学习的积极性，学生可以除了利用智慧网络教学平台，还可以利用一切可以辅助课程学习的网站，如哔哩哔哩、TED 网易公开课、知乎以及与各类微信公众号等。通过线上与线下自主探究性学习相结合，满足学生多样化和个性化的学习需求，进而提升教学效果。（二）建立多元化的教学评价体系 根据产品结构设计课程特点和教学需要，在原有教学评价基础上增加课程思政内容教学考核内容，建立线上、线上多元化的教学评价体系。采用过程性评价和终结性评价相结合多元化考核方式。学生成绩评定采用线上和线下多种成绩加权计算方式，通过线上数据与线下的课堂小组讨论、设计报告汇报、结构原理模型、最终设计大作业、设计作品交流展示等形式，更加合理全面的评价学生的学习效果。同时在教学过程中通过智慧网络教学平台设计、发放课程思政内容的调查问卷，分析得出学生对课程思政学习的基本情况，并根据反馈情况查缺补漏，改进与优化教学思政教学方法和内容。据统计学生对产品结构设计课程中增加课程思政内容的满意度为 84.6%，还有一定的上升空间，因此需进一步优化课程思政教学内容，提高学生对课程思政教学的满意度。（三）构建协同育人课程体系 课程思政建设将协同育人目标贯穿于整个育人过程，通过学科协同与创新协同，实现对学生知识传授、能力培养与价值引导的有机结合。工业设计专业的课程分为不同课程模块，按照模块的课程组合选课，有利于学生更好地选择毕业设计题目和指导教师。通过课题组内课程思政的资源共享，互学互鉴，相辅相成，建立具有工业设计专业课程特色的课程思政资源库，可以达到资源利用的最大化。因此，产品结构设计需要搭建课程思政育人课题体系，整合产品课程模块的教师资源，组建多学科背景的课程教学团队，从而为课程体系“同向同行、协同效应”保驾护航。四、教学设计实践 产品结构设计课程思政的教学内容需要落实到具体的设计实践教学中，才能提高教学效果。针对人类生态环境受到的破坏的现状，绿色设计的主题越来越受到社会的关注。绿色结构设计指构成、符合绿色设计思想与要求的产品结构设计技术与方案。绿色结构设计是支撑绿色产品设计的关键和重要环节技术。凡是符合绿色设计思想观念，能够提高、改善产品绿色度是产品体现优良绿色特性的结构设计技术和方案，均可称为绿色结构设计范畴。本次设计实践教学以“瓦楞纸绿色产品设计”为主题进行设计实践，通过产品的绿色结构设计，培养学生建立严谨的生态设计伦理观，为加快生态文明体制改革，建设美丽新中国做出贡献。绿色结构设计主要内容体现在四个方面，即面向环境友好的结构设计、面向减量的结构设计、面向回收与循环再利用的结构设计以及面向拆卸的结构设计。学生可以从以上四个方面的内容开展设计实践。瓦楞纸是可循环再利用的材料，大多瓦楞纸包装不含有染料或者漂白剂，且运输也相对便捷。通过课堂上对瓦楞纸的经典设计案例的结构分析，引导学生讨论。“瓦楞纸绿色产品设计”在材料上选用原生材料，节约材料资源，减少多余的装饰;在结构上简化结构，采用可拆裝、可折叠、模块化等结构设计，在包装设计上，要求尽量体形小方便运输，体现面对环境友好性与设计的可持续性。综合以上考虑各种设计因素，各小组学生完成了以下的设计。（一）“沙漏凳”设计。现今生活中的物品更新换代迅速，我们需要思考我们的环境，我们的未来。沙漏凳设计采用廉价环保的瓦楞纸，通过瓦楞纸板插接组合，稳定且有一定的承重力，结构简单便于拆装运输。沙漏凳设计为用户提供一种环保低价的坐凳，带给用户一种节制的绿色环保观念。沙漏凳设计实物模型，如图 1。