摘要:本文从数字化时代对工业设计专业人才软件技能需求的角度，分析了目前软件教学在教学内容、课程设置、教师素质、企业需求四个方面存在的问题，提出了针对工业设计专业学生实用软件技能培养的策略。
关键词：数字化时代；工业设计
软件技能随着数字化技术的快速发展，计算机辅助工业设计技术在产品设计领域的作用越来越突出，成为推动产品创新和生产过程智能化的重要组成部分。在新形势下，工业设计的跨学科合作，形成了很多新的应用方向。企业对工业设计人才的软件技能需求也在不断提高。因此，伴随数字化技术的发展，在工业设计人才培养中如何建构学生软件技能的培养是现阶段在工业设计专业转型发展中值得深入思考的问题。
一工业设计专业软件教学存在的问题
目前，高等教育的工业设计专业软件群的教学实践中，主要讲授平面类软件和三维建模类软件。平面设计类软件以位图软件Photoshop,矢量图软件Illustrator或CorelDraw为主，三维建模软件主要以Rhinoceros或Alias为主。在学生软件技能培养方面，主要存在如下问题：1软件教学中缺乏工程软件的教学内容三维建模软件中的Rhinoceros或Alias，是基于NURBS的建模方式，是非常优秀的曲面建模软件。该类软件在工业设计产品创意阶段能够很好地表达设计师的想法，但在模型的可实现方面由于软件参数化模块不够强大，导致在该类软件中建立的模型需要导入工程类软件中进一步深入设计其生产加工阶段的具体参数。但在实际教学中，过分注重了概念创意的想法如何用计算机绘制，缺乏通过使用工程类软件验证设计的具体尺寸与加工相关的细节，而这些数据正是决定了产品最终是否能够被加工出来。所以，有部分高校在课程设置中加入了少量Pro/Engineer、SolidWorks等的教学，但相当一部分的高校三维软件教学中缺乏工程类软件课程内容的设置以及课程学时的安排。2软件课程群的设置不能与时俱进地更新在数字化时代，交互设计技术已经广泛应用于工业设计产品中。交互技术的快速发展已经深刻影响了工业设计专业的未来发展方向。而在高校软件教学中，只局限于交互设计中的界面设计软件的教学，缺乏虚拟现实技术在交互设计领域中运用的软件教学内容。诚然，这是崭新的工业设计的研究领域，是对传统工业产品设计理念的推进，目前的软件教学课程群设计缺乏相关交互设计类软件的教学内容。3软件教师的授课能力和知识技能需不断提高目前软件课上，大部分教师是采用书本上的案例进行教学，可以满足大部分学生的学习要求，但无法满足学习能力较强的学生，往往造成课堂上教学进度参差不齐，难以把控案例教学进程；如果选择难度较大的案例时，学习能力较弱的学生又难以跟上进度，最后往往延长教学进度[1]。软件教师的授课能力和掌控全局的能力还需要时间和经验的积累，但往往这类教师以青年教师为主，他们缺乏一定的授课能力。另外，由于工业设计软件的专业性非常强，软件建模思路涉及到理解二维图形的成型原理到三维造型的曲面构建原理，具有一定实战经验的教师才能承担此类课程。在实际教学过程中，具有这类素养和能力的教师较少，大部分教师仅是机械的以案例为主的讲授，缺乏三维软件建模思路的讲解。另一方面，软件种类和更新速度很快，教师无法及时更新自身的知识和技能。4软件教学不能满足企业对人才的需求在当前的经济形势下，一方面高校的工业设计毕业生找不到合适的工作，另一方面大量的企业需要工业设计类应用型人才。矛盾的根本原因在于高校的教学体系没有为学生提供足够的实战训练项目以及没有充分考虑工业设计领域软件的更迭而进行教学改革。在教学中努力使学生掌握先进的软件操作技术，为企业培养高质量的应用型人才是工业设计专业亟待思考的问题。
二工业设计专业学生软件技能培养的策略
1建立一个符合数字化时代的工业设计专业人才培养方案数字化时代，随着数字网络技术的进步、多媒体交互技术和3D打印技术的出现，计算机辅助设计技术空前发展[2]，为了适应新技术的变革，工业设计专业的人才培养方案应该在数字化技术的背景下以数字化设计、制造和信息技术为依托而进行设置。目前的工业设计专业人才培养方案中的计算机辅助设计技能的要求仅是以传统的工业设计产品流程为主。数字化时代，在生产实践中广泛应用的交互技术引领了未来生活方式，也为工业设计研究拓宽了新的研究方向。交互技术在工业设计领域的应用主要表现在两个方面。一个内容是以计算机交互界面为主导的交互技术，应用在产品软界面和多媒体的APP等方面。尤其在物联网技术的迅速发展下，工业设计专业学生需要掌握相关交互设计概念及交互设计的软件，掌握这类软件会扩展学生在产品设计中的设计深度，并能更加恰当表达每个交互界面的链接关系。另一个内容是以虚拟现实技术为基础的交互技术，增强现实的虚拟现实技术已经广泛应用于汽车维修、航空航天、教育教学等领域，该技术在工业设计的应用是新鲜而挑战的课题，也是未来工业设计发展方向之一。该领域的研究涉及到三维软件的建模以及在交互设计软件(比如Virtools,Unity3D等)中完成交互设计的部分。工业设计人才培养方案中应设置相关交互设计和相应软件的技能培训，才能使工业设计教育与时俱进跟上时代的发展。2设置与专业方向相适应的软件课程教学内容目前我们的教学都是以曲面软件为主进行的教学训练，缺乏真正意义上以专业培养方向的软件课程设置，软件课程与其他专业之间的关联性较弱，并没有将专业培养方向内容以一个系统的流程与软件课程串联起来，学生没有在具体的产品设计课程中有机地使用相应的操作方式和方法。因此，鉴于不同软件在不同领域的不同优势和特色，教学中的计算机辅助设计软件应立足于专业方向。比如专业方向是汽车设计，应以Alias软件为主；专业方向是传统产品，应以Rhinoceros、Pro/Engineer为主；专业方向是交互设计，应以3DMAX、Unity3D为主；专业方向是首饰设计，则以3DMAX、Rhinoceros为主。针对不同的专业方向，不但强调软件课程内容的严密、完整，更加完善了专业课程间的衔接。这种方式能有效地理顺课程内容的关系，促进了课程结构的优化，进而提高教学质量[3]。3通过工业设计类的竞赛提高软件操作技能通常，工业设计的软件教学模式教师会通过具体案例进行操作讲解，然后要求学生按照步骤完成该案例的整个建模及渲染。案例式的教学模式可以有目的地使学生掌握该案例的产品建模方法，但在知识的延展性及独立实践上无法考查学生知识掌握的程度。在案例教学之后，选择不同层次的真实的工业设计竞赛命题可以激活学生的独立思考能力。目前国内外工业设计竞赛的规模越来越大，从单一的协会和政府举办，逐步发展成各大企业、专业组织共同参与举办的赛事。竞赛命题一般分为产品概念设计和企业产品设计两种。产品概念设计命题主要注重产品新概念、新功能的创新，促使学生偏重在产品概念方面提出新颖独特的解决方案，旨在引领未来产品的发展趋势；企业产品设计命题是针对各个企业现有产品形态的创新与改良设计，尤其要求学生针对企业文化及产品已有形态，研究用户需求，在使用方式、材料、工艺、结构方面进行创新。两类命题要求目的性明确，具备一定的概念前瞻性或短期内可实现性，可以根据课程进度，引入竞赛命题，学生独立选择恰当的建模思路进行产品设计，激发学生的综合创新能力。在整个竞赛训练过程中，概念创意类竞赛，学生可以根据夸张的概念设计进一步深入自学软件使用的操作技能及技巧；与企业对接的命题，在设计竞赛过程中，企业方的工程师参与设计过程，在设计环节给学生一定的制约要求，学生需要充分听取企业工程师和销售人员对设计的意见，恰当使用参数建模并应用于实际生产加工中，实现设计方案和产业的零距离对接。长期以来软件课一直以教授工具为主，可是学生不一定会因为会用这些工具而能做出好的模型来，这是一直以来困扰软件教学的一个难题[4]。通过项目制方式引入设计竞赛，将教学的重心放在如何引导学生运用这些工具解决问题上，目的是设计出更好的作品。4校企结合的培养模式校企联合人才培养模式的核心思想是紧密开展校企间的合作与互动[5]。一方面，可以邀请企业中每个产品设计环节的专家定期讲解企业案例的工作流程及新产品开发的经验，以及介绍目前在企业中可行性技术实现的先进手段，使学生们能了解企业的前沿技术。另一方面，可以让学生到企业中进行真实的项目开发工作。学生可以在掌握软件基础理论和基本应用技能的基础上，综合运用平面设计软件进行产品的快速表现，方案确认后再选择合适软件进行渲染，这样做能够减少以往由于片面追求软件系统性而导致“只见树木，不见森林”的教学法给学生带来的茫然[6]。在完成实习任务的过程中，学生可以进一步提高专业技术水平和职业技能。在全美工业设计专业综合排名前三的辛辛那提大学，形成了一整套完整的校企联合培养的模式，该模式是值得我们借鉴和学习的。学生在建模课程中学习的软件是Alias和SolidWorks，由于Alias的学习难度较大，学习模块内容较多，学校将该课程内容分别设置成三个学习阶段分布在三个小学期中，第一个阶段主要侧重软件的熟悉及基础曲面建模，第二个阶段是提高阶段，主要侧重理解和训练曲面的光顺内容，第三个阶段是软件的高级阶段，主要讲解汽车曲面建模思路和方法。学生从大学二年级上学期的小学期中完成了第一个阶段的学习，学校会根据学生的学习程度，推荐学生到全美各地的工业设计公司或研究所进行设计实践，他们实践的内容可以让学生迅速理解课程中的讲解内容，在实践中不断进行技能提高。实践结束后，学生会返回学校，进行下一个阶段的课程学习，学习结束后再被派到企业实践。第三阶段的企业派驻实践，是根据学生的兴趣及未来职业规划，选择合适的企业进行实践，甚至有美国学生来中国进行实践。只有在不断的实践中，才能使学生的各方面技能得到训练和提高。与生产企业建立长期校企合作关系，有利于工业设计人才的培养。5全方位提高教师的软件操作技能学生的软件操作技能的培养质量很大程度上取决于专业教师的整体水平和对趋势的前瞻性把握。尤其在软件教学中，应采取全方位的多元化的教师队伍建设方法[7]。首先，教学团队的组成方面，引进有工程能力、教学能力及科研能力强的青年教师承担软件教学工作，另外团队中还要有经验丰富的技师。在美国高校的软件教学中通常是由专业教师领衔，由专门的工程软件教师共同完成整个教学环节。第二，青年教师精力充沛，容易接受新鲜事物，动手操作能力强，针对不断更新的软件技术，青年教师可以通过参加技能培训提高自身的工程软件能力。第三，为了使学生的操作技能更好地适应当今社会对工业设计人才的需要，在课程中聘请一定比例优秀的企业一线建模工程师兼职，或引入企业的实际项目，在真实的课题环境下，企业设计人员指导学生进行工程实践，这种方式是对学院派教育模式强有力的补充。优秀的一线建模工程师所讲解的建模思路是从企业产品开发的角度展开，从建模思路、常规参数选择到操作技巧，会让学生有耳目一新的操作体验和感受。通过这种方式也将企业的用人需求传达出来，促进了工业设计人才培养与企业需求的无缝衔接。
三结论
根据数字化技术的特点，工业设计计算机辅助设计课程与社会经济发展相适应，从多种途径和方式提高软件教学质量，使课程教学更好地符合工业设计专业人才培养的要求，同时有效地帮助学生了解企业需求，从而为企业输送高质量的工业设计应用型人才。
作者：高慧 单位：上海应用技术大学艺术与设计学院
