基于项目教学法的产品设计动态演示课程开发

 一、产品动态演示课程开发背景
从产品设计或工业设计专业的课程设置现状看，产品设计表达模块仍以静态表达为主。随着信息技术快速发展和消费者使用体验要求的逐步提升，静态表达的局限性日益凸显，产品设计表达亟须引入动态元素。
产品设计动态演示课程在设计静态表达的基础上增加时间维量，实现了产品“空间+ 时间”的四维呈现，能直观、完整、快速地表达出所设计产品的原理、结构、材料与工艺、使用功能、使用过程以及人机关系、使用界面等，大幅度提升了设计表达的信息量。产品设计动态演示已经开始运用于一些设计竞赛和设计招投标活动中。动态演示必将成为产品设计表达的主流方式之一。

1. 团队化教学

2. 任务化推进

3. 网络化协作

二、项目教学法理论与课程开发思路
1. 项目教学法理论
项目教学法最早源于欧洲的劳动教育思想，20 世纪中后期逐渐趋于完善。它是指学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。[1]“项目”一般包含多门课程的知识内容。项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，从练习开始，充分调动了学生学习的主动性、创造性、积极性。项目教学，实质上就是一种基于建构主义学习理论的探究性学习模式，强调活动建构性，强调应在合作中学习，在不断解决疑难问题中完成对知识的意义建构。[2]
2. 课程开发基本思路
产品设计或工业设计专业的产品设计动态演示课程，不以表达技巧训练为目的，而以表达内容为重点。课程的专业属性决定了其核心内容是“设计”，所有内容表达必须围绕“产品设计创新”展开，如原理创新、结构创新、功能与使用创新、造型创新、材料与工艺创新、概念创新等。课程的基础是关联知识点的梳理，课程的难点在于对设计者意图的解读和把握，对产品或设计作品的充分理解和认知。动画是围绕这些内容进行设计表达的有效手段。另外，产品设计动态演示还承担着设计分析、设计验证的功能，动态演示能反哺设计创作。通过项目教学法，产品设计动态演示课程可以逐步培养学生的自主学习、合作学习、相互学习的能力，进一步提高学生的设计创新能力和水平。产品设计动态演示是设计的综合表达形式，课程一般设置于高年级。课程学习阶段，学生已修完绝大多数专业基础课程，已具备产品设计必要的工程技术基础知识，人机工程学知识、材料与工艺学知识，具有较好的计算机辅助设计能力（包括二维软件操作能力、三维软件操作能力），对产品设计有一定程度的认知。学生还需要通过选修课的形式，了解动画实现的基本原理，对相关的动画软件（如Flash、Maya、AE）有一定的认知。
三、课程内容的设置
1. 项目一：产品原理与结构演示
产品原理创新和结构创新是产品设计的重要内容。大多数在校学生对具体产品及其零部件的空间位置、连接方式、运动状态、控制过程缺乏明确的认识。产品原理与结构演示项目的实施有利于学生全面梳理相关知识和概念，进一步明确产品及其零部件在空间及运动上的相互关系，比较创新前后在原理与结构上的差异性，体会原理与结构创新的价值。此外，还可以验证产品原理与结构的合理性，并及时发现设计过程中在原理和结构上存在的不足，为进一步的设计修改和完善提供依据。
2. 项目二：产品材料与工艺演示
产品材料与工艺既是产品设计的限制条件，也是产品设计的创新结果。产品材料与工艺演示项目全面展示产品生产制造的过程，学生必须在熟悉产品各零部件材料的基础上，分析各零部件的加工成型过程，理解零部件之间的组装流程与工艺，以及产品后期的表面处理工艺。项目的实施不仅有利于学生进一步明晰产品生产制造的过程，理解产品材料与工艺创新对产品设计的意义，还能及时发现设计对象在材料与工艺方面存在的错误或缺陷，为下一步的设计创新打下基础。
3. 项目三：产品功能与使用过程演示
功能开发是产品设计的重要创新点。动态的方式能向受众准确清晰地传达产品设计的功能创新，使设计者的意图更加直观、具体、充分。功能的实现与使用过程密切相关。产品使用过程既是产品设计分析基本依据，也是设计结果验证的重要标准。狭义的使用过程包括使用前的准备工作、使用中的操作过程、使用后的清洗收储等诸多项程序。广义来看，产品从原材料提取到废弃回收，中间还要经历生产、包装、仓储、运输、销售、使用、维修、废弃等众多环节都从属于使用过程。产品功能与使用过程演示项目不仅让受众认识到产品的正确使用方法和相关的注意点，更能检查产品设计在人机关系、产品使用界面设计等方面的合理性，供进一步设计完善参考。
4. 项目四：产品设计综合演示
以上项目在内容上既相对独立又有重叠交叉。产品设计综合动态演示项目则是对以上几方面的内容进行综合，根据不同产品类型和设计重心，有选择、有重点地展示产品设计创新点。产品设计综合动态演示项目亦可作为课程考核的内容。
四、课程教学组织
1. 团队化教学
团队化教学可以从“教”和“学”两方面考量。从“教”的方面讲，就是教学过程中引入合作机制。不仅是专业之间的合作，还需要进行不同学科和学科门类的合作。按照不同项目要求合作组成的教师团队，在项目实施中发挥着组织、引导、促进、控制、咨询的作用。从“学”的方面看，完成一件产品动态演示作品，涉及的知识点多、工作量大，个人完成的难度较大，团队化合作是一种切实可行的解决方案。组建学生项目团队是项目完成的基础。项目团队是项目实施的主体，负责项目的规划、实施、评价、修改任务。项目团队处于动态变化中，团队成员基于不同的项目要求需要随时进行角色转换。无论是“教”还是“学”的团队，都因项目而存在，根据不同的项目要求临时组建，伴随着项目结束而解散。
以产品原理与结构演示项目为例，首先根据所表达产品原理与结构的复杂程度，需要组建一个包括产品设计、动画、物理、机械、电气、计算机等众多学科或专业组成的团队师资队伍。这个师资团队可以是实体存在，也可以基于虚拟合作。再则，需要以产品原理与结构为核心，依据资源均衡搭配的原则，基于学生特长、能力、水平等因素组建多个4—6 人的学生项目团队，以培养项目团队的协作和团队精神。“教”与“学”双方团队在项目的实施过程中，教学相长，实现良性互动。（图1）学生之间、教师之间、学生与教师之间的这种互动关系既保证了对产品设计创新点的准确把握，也有利于及时发现设计过程中的不合理、不全面的方面，为进一步修改和完善设计奠定基础。
2. 任务化推进
“任务化推进”就是以各层次的任务为中心，学生在提出问题、分析问题、解决问题的过程中有机地进行学习，在完成任务的同时，实现对所要求掌握的知识和技能的学习。由于项目的进程呈非线性，一些任务需要按逻辑顺序推进，一些任务则可并行推进。项目可以采用“总—分—总”的方式，阶段式推进。“任务化推进”围绕项目任务展开教学，任务的设计显得至关重要。任务既要把学过的知识和即将要学的知识结合起来，实现新旧知识的融会贯通和综合运用，又要能够满足不同层次学生的学习要求。产品设计动态演示课程依据知识点和能力点的培养设置不同的项目，每个项目设计不同层级的任务。
项目团队为能更好地完成项目，首先必须明确项目整体规划，然后对总任务进行分解并落实实施。以产品材料与工艺演示项目为例，项目可分为材料和工艺两项任务，工艺又可形成零部件制造工艺、组装工艺和表面处理工艺等各个层级的任务集群。（图2）最后才能对各项分任务进行整合，形成完整的演示动画。通过对在整合过程中出现的各种矛盾和冲突的处理，可以加深学生对设计创新的认识，找出设计创新的不足之处，为进一步完善设计找到新的落脚点。这种任务化推进方式，既能充分展示每个团队成员的能力和水平，又能使团体所有成员得到全面提升。
3. 网络化协作
相对于学习结果，项目教学法更关注学习过程，学生的知识获取和能力锻炼都是在学习过程中实现的。项目组成员的协同工作是完成项目任务的根本保障，网络技术的发展使分工合作成为可能。网络“随时随地”的特征使多用户同时互动成为现实，使项目组成员实时工作逐步向异步分布式工作转变。网络化合作以网络为平台，项目组成员通过任务分解、合成形成工作和学习机制，在项目的实施过程中，项目组成员可以共享其他成员的成果。通过网络化协作，压缩了项目周期，项目组成员分担了工作量，大幅度提高了工作效率。
以产品功能与使用过程演示项目为例，项目组首先需要建立一个基于项目合作的网络共享平台（如QQ 群），这个平台可以供项目组成员下载或上传相关资料，可以实现项目组成员的在线交流与互动。在完成项目整体规划和统一建模的前提下，各项目组成员按照任务分工要求，独立或联合实施各项分任务。最后再经过统一合成、调整、剪辑、配乐等环节，形成项目最终成果。（图3）项目实施的每个阶段，项目组成员应随时保持交流、共享、协助。这种网络化协作方式，发挥了每个团队成员的主观能动性，最大程度地达到了学生自我学习的目的。
结语
动态演示是产品设计综合表达方式。产品设计动态演示课程的设置以应用性人才培养为导向，以复合型艺术人才培养为目标，有效地完善了学生的知识结构和能力结构，为学生职业生涯的可持续发展奠定了基础。以项目教学法进行课程开发切合了课程特点和教学实际需要，通过“产品原理与结构演示”、“产品材料与工艺演示”、“产品功能与使用过程演示”和“产品综合动态演示”组织教学的内容，通过“团队化教学”、“ 任务化推进”、“ 网络化协作”的手段实施的课程教学行为，能够有效提升课程教学活动的质量和效率。
* 本文为2013 年常州工学院教学建设项目“产品设计动态演示”（课题编号：A-3001-13-042）的阶段研究成果；“青蓝工程”资助
注释：
[1] 沈斌：“项目教学法在模拟电路教学中的应用”，《当代职业教育》，2011.3。
[2] 徐涵：“项目教学的理论基础、基本特征及对教师的要求”，《职教论坛》，2007.3。