工业设计基础课程设计范文

导语：如何才能写好一篇工业设计基础课程设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：工业设计；机械基础课程；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0083-02

我校机械学院的工业设计专业，是顺应了浙江省经济发展的需求而逐渐完善建立的。这个专业的生源普遍有艺术绘画的修养，但是学生普遍数理课程的基础相对薄弱。考虑到专业需求的特殊性，有必要制定不同的教学目标与教学方式以区别其他机械专业，推进符合浙江省经济发展需求的高教改革。

一、工业设计专业机械基础课程现状

我校工业设计专业的“机械基础课程”安排在大一下学期，目前教学过程中存在的主要问题包括：

1.工业设计专业学生普遍理科基础较差，畏惧数理化教学内容。在上“机械基础课程”前期没有理论力学、材料力学的课程基础做铺垫，没有基本的机械概念。

2.该课程仅安排了32学时，教学内容囊括了机械原理、机械设计两门课程的基本内容。同时课程没有安排同程的实验教学环节。

3.同其他艺术类课程的开放式教学模式相比，学生认为本课程枯燥乏味、深奥难懂，缺乏兴趣、学习动力不足。

二、改革理念、思路及目标

课程改革理念、建设思路与目标如下：

1.明确教学定位，确立教学大纲。适应浙江省机械行业发展对工业设计的需求，确定我校工业设计专业学生对机械基础知识的认知程度与深度，建立相适应的教学大纲与教学内容。

2.探索立体化教学模式和方法。鉴于工业设计专业的艺术类特性，在教学环节中更需要精心设计为学生们的个性化发展提供足够的机会和空间来培养学生的综合能力。设计“教师讲授+基于团队的实验讨论互动课+基于团队的实验研究项目”于一体的教学模式和多方位的课程考核指标体系。

3.构建理论与实践紧密结合的实验教学新体系。体现理论、技术、实践有机融合的工程教育理念，形成以“课堂教学+讨论互动+动手实验+项目研究+课程设计”立体融合的实验教学新体系。

4.将工程中的典型案例引入教学内容，并借助教师的引导、学生的动手实践和课堂讨论，使学生掌握机械设计的思路和基本方法；提高学生分析问题和综合设计的能力。

5.培养团队协作精神，形成良好的职业能力和职业素养。分组进行教学，按组分配任务，进行讨论、查阅资料、分工合作，培养团队协作精神。

6.强化能力、过程考核，提高学生的学习兴趣。加大学生平时成绩比重，将期末考核转变为章节考核。实践考核与理论考核相互结合，形式上做到有机统一、相互渗透。

三、课程改革内容

首先，工业设计专业学生对机械产品仅进行外观设计而非结构设计与功能设计。该专业需要了解机械产品的运动原理与设计原理，而非原理性的设计机械产品。因此该专业的机械基础课程应普及常见机械结构的运动原理及相关的实际产品形式。更多地体现对机械部件的科普介绍，而非进行机械原理的理论公式化推导。同时要灌输机械设计及机械产品质量的把关参数，如刚度、强度、安全系数等。其次，以学生为主体，教师为主导，实现了对学生知识、能力和素质协调培养的教学思想。锻炼学生综合应用所学知识的能力，巩固所学的专业知识；团队配合，增强学生的团队协作能力；培养学生机电系统的综合设计能力；实际过程中，针对具体设计目标开放性加入工业设计元素，使学生真正体验理论与自身专业实践相结合，改善教学效果。再次，在已有的实验课程基础上，进一步深化提出相关的具体实践项目，结合项目实施过程完成教学任务，熟悉工程项目的一般流程，培养锻炼学生团队精神，有效地培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这一模式可突破传统的实验教学模式，强调实用技能和知识创新，建立课堂实验教学与工程实践的联系，展示“以能力为本”的价值方向和“做中学”的教学理念。最后，体验型讨论课互动实验教学方式，让学生主动参与教学过程，让机械类课程教学方式接近艺术类课程的教学形式，消除学生对数理化课程的枯燥感。基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中，基于已有的实验器件，结合实际运用需求确定项目主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。基于以上课改内容，其重点大多也是难点，主要包括以下几个部分：（1）工业设计专业机械基础课程的实验教学方法是针对工业设计特点增加的教学环节，其教学模式教一般实验课程更具有开放性，这对于教师提出了更高的要求。机械设计基础理论体系丰富，且具有很强的工程技术针对性，其教学过程需要教师与学生综合运用抽象与具体、逻辑与感性、演绎与归纳等多种思维方式。然而工业设计专业学生在理论推导、抽象概念的接受能力相对薄弱。故而要求授课教师采用有灵活多变的教育教学方法，能够化枯燥为生动，化抽象为具体，以激发学生学习的积极性、主动性，提高学生的感性认识和深入探究意识。（2）开放式与项目型实验教学模式的实施对现有的实验内容和实验条件提出了更高的要求。以往的实验课往往是验证性的课题，老师演示居多，学生模仿为主。这样的实验课对学生的锻炼与吸引力很差，因此需要在锻炼学生实验基本能力的基础上提出综合性与设计性的实验内容，这将是教师团体需要花费巨大精力的环节。所提出的新型实验还需要综合考虑学校现有的实验条件与能够投入的实验经费等多种因素。（3）考核方式的改进需要引导学生注重平时的学习和技能的训练，同时对教师提出了更高的要求。教师必须围绕学生的学习开动脑筋，不断研究、创新教学，这将大大增加教师的工作劳动强度，对教师、对学生都将是一种挑战。

工业设计专业的机械基础课程的革新是顺应浙江省经济发展对多层次高等教育的需求。我们从实际出发，分析了现有工程材料及热处理课堂教学中的普遍问题。基于工业设计专业学生学习机械基础课程时出现的难以“消化”现象，提出课堂教学改革思路与改革内容，并对其改革的实现提出了相应的方法。其次，针对不同层次要求的教学过程，增加相关实验课程相辅的教学模式，积极探索如何在现有教学和管理制度背景下，积极寻求教学创新和教学改革的策略。通过我们为期近一年的课堂实践，发现在工业设计专业的机械基础课程教学过程中实施课堂教学的相关改革，对提升我校机械工程人才培养质量具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]高为国，董丽君，吴安如.基于卓越工程师培养的“机械工程材料”课程建设[J].湖南工程学院学报学报，2010，20（3）：74-77

[2]陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索，2010，（3）.

[3]纪华刚.卓越计划校企联合机制的研究与实践[J].长春工业大学学报（高教研究版），2011，（9）.

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关 键 词：工业设计 课程群 网络教学

一、引言

由于国家近几年加快了各级精品课程以及课程群建设的步伐，积极鼓励教师在教育教学方式方法等领域的研究探索。在积极响应新课改号召的背景下，目前全国范围内的高等院校纷纷进入了课程群建设的高峰期。

我国高校课程以多门课程组合的形式进行建 设，至今已有十余年的历史。1990年，北京理工大 学基于“在课程建设中应当以教学计划的整体优化 为目标”，提出要注重“课群”（课程群的早期称谓） 的研究与建设[1]。

在课程群内涵认知上，仁者见仁智者见智。其一，课程群是以现代教育思想为指导，对教学计划中具有相互影响、互动、有序、相互间可构成完整的教学内容体系的相关课程进行重新规划、设计、构建的整合性课程的有机集成[2]；其二，课程群是以一门以上的单门课程为基础，由三门以上的性质相关或相近的单门课程组成的一个结构合理、层次清晰、课程间相互连接、相互配合、相互照应的连环式的课程群体[3]；其三，课程群是指若干门彼此独立而相互密切联系的课程[4]；其四，课程群应是在内容上具有密切相关、相承、渗透、互补性的几门系列课程组合而成的有机整体，并配备相应的教学素质，按大课程框架进行课程建设，进而获得整体优势[5]；其五，课程群应该是指从属于某个学科、相互之间有着合理分工、能满足不同专业教学要求的系统化的课程群体[6]。

以上观点皆从不同角度对课程群做出了诠释，总体来看，课程群具有两大属性：一是关联性。课程群内的课程在知识、方法、问题等存在一定的逻辑联系，才能够形成课程群；二是整合性。课程群建设通过对每门课程的重新规划、设计，填补原课程间的空白，删除原课程间的重复，体现群内一门课程对另一门课程的意义，并使学生更好地把握一门课程与其他课程以及整个课程群的关系，从而达到整体大于部分之和的效益[7]。所以，课程群不是简单几门课程的相加，而是一个有内在联系的有机体。

二、课程群的建设意义与建设内容

随着高等教育从“精英教育”转向“大众教育”，人才的培养也朝着“厚基础、宽口径”的方向发展，在课程体系与学时数的设置上，更是将学时数进行了大幅度的压缩，而总课程数基本保持不变或略有删减。基于此，课程群建设首先通过融合和规划相关课程群体性的信息， 可以在有效的时间内使学生获得最大化理论和实践知识，以此为基础构建起来的平台使整个课程体系更加有机灵活，学生可以通过一个个课程群实现不同知识结构的累计，并利用较之过去更加丰富的实践环节来进行锻炼与检验，使学生的素质、水平和实际动手能力跃上一个新的台阶。

其次，通过课程群的建设，将各个课程的授课教师紧密联系在一起开展教改研究，强化课程群地位，丰富其理论、教学内容和教学手段，完善课程群体系，在此平台上带动整体教学水平进一步提高。

而在课程群的建设内容上，则主要包含课程内容的整合、门数的归并、课时的调整、顺序的安排、教师的选派、设备的使用、经费的分配等繁杂的工作[8]。这些庞杂的工作需要全体任课教师的共同参与，当然也需分工明确、主次有序，使课程群负责人、骨干教师、其他任课教师各司其责、各尽所能；如负责人主要承担课程群建设的总体规划、人员调配、经费使用等宏观工作，与骨干教师一起拟定每门课程的建设任务，一般任课教师应了解课程群内的所有课程，并能胜任一到两门课程的教学。

三、因地制宜建设有特色的课程群及课程体系

课程群建设甚至整个专业的课程体系应结合自身特色来进行，尤其鼓励跨学科、跨专业课程群的建设，在课程群建设多元化的同时，更好地完善大学生的认知结构。如清华大学美术学院在合校之后，工业设计系根据自身特色，与清华大学汽车系共建交通工具造型设计专业，使得该专业在国内首屈一指。与美院其它相关专业和清华大学相关学科单位合作建立的信息设计专业方向，则培养横跨工业设计、传播学、数字媒体等学科的专门设计人材。

我系工业设计在教学体系设置上，经过几次大的调整与改革，本着“教会学生发现问题、分析问题、以条件允许的方式组织资源，并以恰当的方法解决问题”的工业设计教育的本质思想，基本形成了以“工业设计造型基础”、“工业设计表现”、“工业设计工程”和“工业设计理论”、“产品设计模块”等五大课程群。并结合我系自身的特色，处于机械学科大类招生的背景之下，以及市场对工业设计人员的需求层次考虑，我系还设立了产品结构设计专业方向，经过统一的基础课程训练之后从大三开始选择不同的专业方向进行学习。

具体课程群设置如下所示：

1、工业设计造型基础课程群

其目的是训练学生的基础造型能力和解决造型观念问题。处理从平面形式到三维形态，综合考虑形态、色彩、材料、功能等因素的相互关系。

2、工业设计表现课程群

其目的是使学生掌握基本表达技能和学会如何利用资源为表达目的服务。

3、工业设计理论课程群

其目的是使学生了解设计的根源和发展脉络，并能从相关理论和交叉理论上找到解决问题的根本。

4、工业设计工程课程群

其目的是解决基本科学原理和制造技术基础知识的问题。尤其在工科背景下，这一课程群显得尤为重要。

5、产品设计课程群

其目的为不同阶段的课程提供实践机会，采用课题教学为主的多种教学方式，每门课程解决不同层次的设计问题，使得整个课程体系形成由浅入深、由低级到高级的课程环。

6、产品结构设计课程群

针对不同的市场需求并结合自身特色而设置的新专业方向，加强了结构、制造技术方面的理论。

7、产品造型设计课程群

传统的专业方向，强调了设计管理方面的理论，也是对该方向课程的一些补充。

四、结语

每一个学科和专业都有各自的特点，教学活动必须结合其特点来组织才能取得良好的教学效果。在工业设计教学中，与市场的密切结合更是让理论体系充满着未知的变数，需要根据不断变化的形势随时进行调整，课程群的建设也需要密切关注这种变化并做出及时灵活的改变。

参考文献

[1] 王嘉才等.课群及其质量检查评估指标体系的研究[J].高等工程教育研究，1999，（增刊）：71.7

[2] 王嘉才等.课群及其质量检查评估指标体系的研究[J].高等工程教育研究，1999，（增刊）：71.73.

[3] 吴开亮.关于高师院校课程群建设的探讨[J].江苏高教，1999，（6）：69.

[4] 张瑞民.系统科学理论与课程群整体改革的几点思考[J].衡水师专学报，2002，（4）：63.

[5] 陈文山.组建课程群打造学科优势[J].琼州大学学报，2003，（5）：72.

[6] 范守信.试析高校课程群建设[J].扬州大学学报（高教研究版），2003，（3）.

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关键词：工业设计；课程群；大数据

1工业设计专业构建课程群的必要性

工业设计横跨技术与艺术两大学科，在一定意义上来说是属于综合性、交叉性、边缘性的学科。培养学生既要掌握工程技术、美学知识以及与产品设计有关的市场学、设计心理、生理学等知识，又要不断提高学生的表达交流能力和动手能力，目标是培养学生具有可持续发展的创新、创造能力。目前，工业设计专业毕业生人数位居全球之首，但人才培养成才率低、专业对口率低，即工业设计专业输送的“工业设计人才”并非完全符合市场的要求，相当一部分工业设计师难以设计出有竞争力的产品。主要原因是学校工业设计专业课程设置和教学内容与社会需求脱节。

传统的工业设计专业教育中，基本沿用“技术+艺术”的教育模式，课程设置存在的问题：（1）课程之间，按照各自课程的情况，进行相关知识的学习，两者之间往往缺少联系，在一定程度上容易导致教学内容的重复或遗漏，易造成学生学习过程的困惑与迷茫，影响了实际的教学效果；（2）原有课程在引入新知识、新内容时往往采用“搭积木式”叠加，没有对知识进行重新梳理重构，导致课程内容前后缺乏关联性，略显零乱。这样培养的学生不会独立运用所学知识来解决设计问题，易出现学生就业时与社会需求脱节，限制其发展空间。

因此，在保证实现教学目标的前提下，如何使课程之间内容有机衔接、科学融合，是课程质量建设方面的新课题。

课程质量在教学质量中处于核心地位。与强调单门课程质量不同，课程群建设立足“大课程”的布局，突破按学科组织课程的传统方式，整合主题相通、内容相近的相关课程，突出内在的逻辑统一，由追求单门课程内容的严密、完整转为课程群内部的衔接、完善，使课程之间相互贯通，相互补充，站在更高的起点上进行课程建设。理顺课程内容的关系，促进课程结构的优化，进而提高教学质量。

课程群建设将打破学科之间、教研部门之间的壁垒，有助于将相关课程教师集中起来，围绕共同的教学目标和教学任务组成团队，提供了良好的教学科研交流平台。在这个平台上，不同专业、学科背景的教师各自发挥优势，合作研究教W问题，实现资源共享，创新教学内容，改进教学方式方法，不断推进课程教学改革与发展。

2工业设计专业构建课程群的依据

2.1依据行业发展前沿、学科特点，梳理知识结构

科技创新力度日益加大，我国计划在3D打印、移动互联网、云计算、大数据、新材料等领域取得新突破；智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革；智能手机、智能可穿戴设备、智能汽车、智能家居、智慧城市等像飓风一样席卷全球。2016中国文化产品国际营销年会―全球服务设计创新论坛上，清华大学美术学院院长鲁晓波教授提出：在大数据时代，个人、社会和物质世界组成的空间有机地融合，为产业发展和社会进步创造很多机会。在这个空间中任何一维或三维上的任意一点的显著进步都将是大数据服务产业的创新。未来人工智能将渐渐取代人力，服务经济恰恰是以人力作为资本，成为经济增长的重要要素。所以说，服务设计的兴起是需要的也是必然的，相对来讲，服务设计也是未来一个大趋势，大数据一定带来大服务和大设计。

依据行业发展前沿和社会发展需求，同时结合工业设计所具有的综合性、交叉学科特性，梳理出工业设计专业与其他学科的关系。如图1所示。

2.2依据区域特点、专业定位，构建课程群

北京城市学院工业设计专业的发展围绕首都科技创新的功能定位，适应新时代、新形势下对高精尖人才培养的新要求，服务于地方经济的发展，明确工业设计专业培养定位：以智能产品设计、服务设计为主要方向，培养具有前沿设计思维、较强设计实践能力，先进制造技术的应用型设计人才。

立足北京，服务北京，紧密围绕北京城市学院工业设计专业定位，遵循课程群建设的关联性、整合性和创新性原则，兼顾课程建设和课程群建设之间的关系，将工业设计专业课程划分为四个课程群，一个专业基础课程群和三个核心课程群，三个核心课程群分别为：造型与工程课程群、信息与交互课程群和综合与服务课程群。

造型与工程课程群是工业设计专业的基础和立足点，通过对造型的要素―形态、结构、机构、材料、工艺、功能和审美等的认识和剖析，使学生掌握有序地组织这些要素的方法，协调这些因素之间的相互限制关系，力求让学生通过课程的训练学会在创造形态的基础上协调这些限制因素。培养学生的自主学习能力，使其掌握科学的思维方法，拥有基本的专业知识和技能，具有合作沟通的意识和解决实际问题的能力。让学生从开始就树立正确的形态创造观，有助于与后续设计课程的顺利衔接。

信息与交互课程群是一系列以研究人的行为出发，从产品使用者的体验角度进行思考与设计的课程。通过本课程群的学习，力求让学生的设计作品能够具备以下特点：（1）产品的功能范围能够符合使用者的需求或超出预期。（2）产品的界面、外观设计能够符合使用者的心理特征并保持易用性。

综合与服务课程群的目标是让学生能够熟练掌握产品设计流程与方法，以及培养全新的以用户体验为中心的设计思维。课程群中包括：（1）以理论学习为主的两门先行课：设计与市场、产品设计程序与方法，让学生了解产品设计流程与方法；（2）以实践验证为主的进阶课程：产品设计Ⅰ、产品设计Ⅱ，产品设计专题，让学生从创新设计到改良设计，再到命题设计全方位将先行课中的知识运用到实践中，熟练掌握产品设计的流程与方法；（3）当前行业中最热门，最前沿的服务设计课程，让学生学习以人为本的理念，进行客户、服务情境等研究，培养一种以用户体验为中心的设计思维。

3教学内容优化、授课方式改革

课程群建设是一个系统工程，应打破以往每门课程单兵作战的模式，找到课程间的相互关系，横向整合，以“课题或项目”为载体，围绕要解决的问题，将分散在多学科中的零散知识点进行有效整合，形成一个完整的知识链条。教学内容优化重点是打破单门课程的知识体系结构，梳理出每门课程中的知识点，通过设计多个由简单到复杂的课程课题或者项目将这些知识点串联起来。授课过程采取“学生为主，教师为辅”的形式，这样学生通过自己的努力获得知识，而不是被传授；学生参与到每一个环节中，这种亲身体验和感受就会留存在学生的记忆深处；学生通过一个个课题或项目这样反复多次的“操练式”训练，积累的是实际的设计经验，而不是空洞的“纸上谈兵”。从而使学生成为立足于生活本身，具有开阔的视野，系统化的思维方式，充盈的知识结构，扎实的专业技能，敏锐的感知能力和社会责任感的对社会有用的人才。

课程群的构建需要建立在教师队伍的基础上，教师团队的工作重点是理清课程间逻辑关系，划清课程的知识界限，按照教学任务科学、合理地进行课程课题或项目开发，完善课程群建设。

4结语

课程群的构建是应用型本科人才培养的一项重要工作，根据解决问题的需要将相关的知识点穿成相互关联的知识脉络，这也是高效和系统地掌握知识的有效途径，是让学生系统性学习专业知识的关键。打破传统各个课程独立的局面，通过贯穿其中的课题或项目，可以培养学生学习兴趣，对教育改革具有很好的促进作用。

参考文献：

[1]高瞩.工业设计专业课程群建设的实践[J].常州工学院学报，2005（5）：71-72.

[2]范守信.试析高校课程群建设[J]. 扬州大学学报.2003（9）：25-27.

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仅就个人观点，我认为工业设计专业兼容在以理工科为主的院系下更为合理，其原因大致有三。

首先，工业设计专业从设计史上是以德国包豪斯学校的建立为里程碑的，而那时期从事工业设计教育活动的设计师、教师、学员大多是建筑设计师，他们都具有良好的理工科知识体系，对材料、工艺及力学等知识有一定的了解。因此，当时工业设计专业的课程建设方向也是在充分考虑这一情况下制定的。目前，我国高校的工业设计专业课程有相当一部分仍在沿袭当时的课程内容。

其次，工业设计的最终设计目标是设计一种能为大多数消费者认可的，可以满足人们使用需求的、提升人们生活水平的、改善人们生存环境的、方便易操作的产品，并将之投放于市场流通，成为热门抢购商品。这样的目的就需要设计师不单纯是将设计方案停留在纸上或计算机中，而是要在工厂中进行加工、生产、组装等，最后在市场上流通，其过程要求设计师掌握一定的理工科知识。

最后，在理工科院系下兼容工业设计专业可以使工业设计专业的学生经常与其他专业的理工科学生交流，学到更多的生产知识；利用理工科院系下的加工设备及技术手段，使工业设计专业的学生设计的方案不单单停留在效果图阶段，可以试制出验证模型，为下一步投入生产做好准备。

基于以上三点，工业设计专业兼容在理工科院系之下是有着更大的优势的，那么具有理工科工业设计专业特色的基础课程教改方向也要与人文学科院系下的工业设计专业有所区分。这里以设计素描课程作为工业设计专业基础课的代表进行分析，原因是本课程一般是工业设计专业的本科学生接触到的第一门专业基础课程，对于学生正确理解和认识工业设计专业、树立自信心及为后续专业课程的学习打下坚实的基础有着重要的意义。

一般情况下，人文学科院系下的相近设计专业更加注重学生的艺术表达能力，强调艺术性的创作；而理工学科院系下的工业设计专业则注重学生对透视规律、客观事物的结构与形体、材质等的表现能力和空间想象能力的训练。因此，出现了艺术素描与设计素描的差异性，而这也正是本文认为具有理工科工业设计专业特色的设计素描课程教学重点应以结构素描为主，光影素描、速写为辅的重要论据。

光影素描与设计素描同是艺术基础教学的重要组成部分。光影素描（也称之为全因素素描），作为一门绘画艺术基础课，以质感、明暗调子、空间感、虚实处理等方面为重点，研究造型的基本规律，画面以视觉艺术效果为主要目的。设计素描（也称之为结构素描），则以比例尺度、透视规律、三维空间观念以及形体的内部结构剖析等方面为重点，训练绘制设计预想图的能力，是表达设计意图的一门专业基础课，它基本上适用于一切立体设计专业（如产品设计、造型、雕塑等）画面以透视和结构剖析的准确性为主要目的。

光影素描作为一种素描形式，它的雏形和胚胎早在文艺复兴时期就已大体形成，于上个世纪初被引入我国，发展至今基本遵循的规律，可说已相对确立。设计素描则相对年轻，虽说于1919年德国包豪斯学校开创了设计素描教学。但是引入我国也是到了上个世纪80年代，90年代才真正开始深入设计教学体系之中。为正确理解素描在绘画艺术与设计艺术中的差异性，下面从四个方面展开论述。

一、观察方法与构图安排方面的差异性

观察通常理解为“看”，“看”是要求画者整体地、比较地、有联系地观察对象的全貌和本质。整体观察的原则是光影素描与设计素描都必须遵循，除了整体观察之外，设计素描还得更加注重立体的观察方法。光影素描的所谓“立体观察”，是指观察时注意对象是占有一定空间的立体物，其视点是固定的，对象的位置也是固定的。设计素描的立体观察是多视点、多角度、多方位的观察方法。写生对象的位置不需固定，可以经常移动，是全方位的立体观察，有利于更正确地理解和分析其内部构造特点。测量也是观察手段之一。设计素描的观察常和测量与推理结合起来，透视原理的运用自始至终贯穿地观察的过程中，不同于光影素描注重肉眼感觉的直观方式。

由于设计素描是为了锻炼表达设计意图能力这一目的，它的构图要求没有光影素描那样讲究。在单个物体的构图，只要注意上下左右的范围，四周留出适度的空间就行，表现的对象可以安排在画面正中。设计素描的虚实变化也不太强调。不像光影素描那样把后面的物体画得过虚，因为这对全面、透彻地分析理解物体结构是不利的。构图安排属于审美范畴，设计素描首先要考虑的是分析理解对象的结构关系，所以其构图设想只要不与总要求抵触就行，对统一均衡多考虑一些，而对虚实、疏密也不强调过分，否则就会损害设计意图的表达。

二、方法步骤方面的差异性

光影素描掌握了作画步骤，通过几个阶段的逐步深入，通晓了作画的全部过程，也就基本上领会了素描方法的要领。但光影素描的学习，到掌握了一定的技巧，具备了相当的水平之后，允许而且有必要突破某些步骤的束缚，打破某些清规戒律，充分发挥个人的想象力和创造性，为能获得更为理想的效果。可以允许不择手段、不拘常法的特殊艺术处理，这是光影素描作为美术基础的绘画性特点所决定的。正如古人所谓：“从无法到有法，再从有法到无法，无法是为至法”。可见对于光影素描来说，掌握方法步骤，只不过是手段而已，方法步骤的最终目的仍然是为了画面效果。

对设计素描来说，作画的过程比画面的效果更重要。设计素描是以表达设计意图为目的，重点就是要放在理解领会对象的结构方面，它强调领悟结构比效果更重要。领悟结构必定要通过有条不紊的作画步骤才能达到。正确的、规范的方法步骤，同时是分析、理解、思维、领悟、推理的过程。作画的步骤不乱，思路清晰而有头绪，在结束阶段就顺利地达到理解形体结构的目的。

光影素描在定点切块、抓基本形阶段，一般不硬性规定首先抓准哪一条线条，而是注意整体感受，抓住线条之间的比例、斜度关系。设计素描则不然，它要求在开始阶段必须先抓基准线。基准线确定后，根据透视的有关原理画出另外两条透视缩减更为强烈的边线，从而得出准确的基准面。

光影素描的定点、切块、抓基本形不能完全等同于设计素描的基本体块。光影素描强调的是整体感受，它是以直觉为前提的，主张抓住“第一印象”，感性认识占主导地位。而设计素描从抓第一条基准线开始，就得积极开展理性思维，一刻也不能离开透视原理的运用。每个点位的高低左右，每条线条的长短斜度，每个形状的大小宽窄都得有一定的透视依据，都得接受透视原理检验，不能仅停留在感觉上“合适”与看上去“舒服”就行的表面效果。

三、表现形式和手段方面的差异性

光影素描通常的表现形式是明暗调子，光影素描的重要课题之一就是分析明暗规律与理解结构。它要求画者以明暗层次为手段，充分地、生动地表达客观对象的体积感、质感、量感、空间氛围感以及某种程度的色感（指色度区别）。

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关键词：数控加工 课程设置 教学方法 改革

数控加工专业是中职学校的主打专业之一，但各学校的数控专业课程设置、教学方法不尽相同。那么，该专业的课程设置比例应如何优化？采用哪些教学方法效果更好？本以下探讨。

一、整合教学资源，实现课程设置的优化

数控加工专业作为新兴的具有高技术含量的专业，有其特殊性，表现为源于普通机械加工专业，又高于普通机械加工专业。因此，必须对数控加工专业的课程设置不断探索，大胆改革，在改革与探索中寻求适合该专业特点的课程设置。笔者认为，该专业课程设计的主导思想应当是：文化课为专业课服务，专业课为实训技能课服务，实训技能课为就业服务。

1.改革文化课的比例

过去学校比较重视文化课教学，其在教学总课时数中占30%以上的比例。在有限的教学时数内，文化课相对较多，不符合培养具有一定的理论知识，又具有较高的专业操作技能的复合型人才的需要。因此，在课程设置上，文化课所占比例由30%减小到的20%为宜，这样给实践教学从时间上创造了条件。

2.改革教学内容

根据“必须”“够用”“实用”“学会”等原则，应当对教学内容进行大胆改革。例如，数控加工专业的数学课，在对其内容进行大量删减的同时，保留重点教学内容，如函数及其图像、三角函数及其图像、三维空间直角坐标系、极坐标系、直线及圆的方程等与编程关系密切的部分。复数，向量，双曲线，抛物线及三角函数的和差化积、积化和差、倍角半角等不再做更多的要求。

3.坚持教材的领先性和综合性，开发校本教材

一本好的教材不仅向学生呈现知识，还为学生提供获取知识的过程和学习的方法，让学生体验如何从实践中发现和提出问题、认识和解决问题，逐步从模仿发展到独立思考，从学习发展到创新。数控加工专业发展较快，知识更新也快，教学应超前于应用，新教材的选用更应该得到足够的重视。除了在选取教材方面应下大力气之外，在教材的应用上还要鼓励教师结合本校实际，积极撰写校本教材。

4.进一步完善实践教学环节

实践教学环节是培养学生操作技能的主要途径，没有实践，再好的理论也没有用武之地。数控加工专业的实践教学重点应该抓好三个环节，即注重机械加工基本能力的培养，不忘理论对实践教学的指导作用，突出实际动手能力的培训。机械加工基本能力的培养十分重要，基本技能训练不仅能为掌握数控技能打下坚实的基础，同时也掌握了普通机械加工的操作技能，学生既具有理论知识，又具有操作技能，为今后就业拓宽渠道，创造了条件。

二、搞好教学研究，努力改革教学方法

数控加工技术作为先进的机械加工手段具有较高的技术含量，在教育教学中使用更好、更先进的教学方法尤为重要。在该专业的教学中，应大力倡导理论与实训合二为一的一体化教学模式。

1.现场教学法

现场教学法是在生产现场直接进行教学的方法，学生在实习现场或工厂的车间实现学、练、做的有机结合。这种教学方法缩短了理论教学与实际生产的距离，提高了教学的针对性和实效性。

2.模拟教学法

在数控编程教学和实践中，模拟教学法就是利用数控加工仿真系统，模拟数控机床的实际加工过程。数控加工仿真系统的核心是虚拟数控机床，在数控编程与操作教学中，为师生提供了完善的教与学的环境。该系统完全模拟工件的切削过程，既能检验数控指令的正确性，又能检验工件的几何形状及尺寸精度，提供了一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。它可以使学生建立起直观的真实的感觉，不用太多的语言表述，就能达到预期的教学目的，从而获得理想的教学效果。

3.项目教学法

项目教学法是在建构主义的指导下，以实际工程项目为对象，先由教师对项目进行分析并做适当的示范，然后让学生分组围绕各自的工程项目进行讨论协作和学习，最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的一种教学方法。在教学和实践中，将课程相关内容有目的地分解成若干项目，学生按项目完成任务，从而培养学生的动手能力、创造能力、分析解决问题的综合能力和创新能力。

三、小结

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本文从高职产品专业造型基础课程现状分析入手，以学生所需能力点为启示，提出了需要将通识基础与个性教育进行有机融和，通过模块式教学内容、引导型的授课方式、紧密型的团队教学、多元化的评估标准、培养自主型的优秀人才等一系列课程实施思路，从而有效提高了学生的分析、理解、创造的思维能力，最终达到为后续的产品造型专业学习提供铺垫和动力。

关键词：

工业设计 造型基础 通识基础 个性教育

中图分类号：G423

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2015）07-0088-02

造型基础作为现代设计教学的基础平台课程，越来越受到人们的重视。其教学目的是培养和提升设计造型活动以及发挥创造能力所必须具备的基础知识和基本技能，它包含的研究要点主要在于视觉思维方式、创造力的培养以及基础研究与应用的衔接和转换等问题…。通过造型基础课程的训练，如何使学生掌握形体的科学观察、理性分析，正确描绘并着以艺术的加工，成为教师关注的重视。因此只要了解和分析学生特点、课程现状，才能提出合理的训练方法，为学生在后续的产品设计打下一个良好的基础。

一 高职产品专业造型基础课程现状分析

高职产品专业的造型基础课程是学生进入大学以后的第―堂课，课程质量及效果的优良直接影响学生对于产品设计专业的认同感和兴趣度，其重要性可见一斑。但就目前而言，造型基础课程还存在重技轻能的观念导向、仍采用素描写生的历史沿袭、无法激起学生的学习兴趣等诸多问题。

1.1 高职类产品造型专业存在重技轻能的观念导向

相对于普通高等教育培养研究教学型人才，高职类院校产品造型专业则更偏重于实践技能型人才的培养，再加之三年较为紧凑的学时，在人才培养的方向上更加关注学生的动手能力及专门性的职业能力，而往往忽视学生的后续发展能力的培养，渐渐走向了重技术轻技能的误区。因此，在造型基础课程中需要且必要加强基础知识与个性发展的有机融合，培养和提升学生的设计造型能力以及创造能力，从而助推其的后续发展。

1.2 造型基础课程仍采用素描写生的历史沿袭

就造型基础课程而言，更多的是从专业美术院校的绘画训练课程发展而来。通过对物象的素描写生，或全因素描或结构素描的反复长时间练习，加强学生对形态和结构的理解。加之产品造型专业要求学生有严谨的结构理解力和空间想象力，必须通过长时间的练习才能达到知识内化的效果。但由于现有“通识”的课程内容与后续专业课程的衔接性较弱，对于产品造型专业所重视的创新意识的训练不足，因此，单纯对物象的描绘和再现已经不能适应产品设计的发展需要，需要对产品专业造型基础课程的重新审视及构建，从而为造型基础课程争取应有的地位。

1.3 纯素描的教授方式无法激起学生的学习兴趣

由于造型基础课程多在大学一年级进行，而造型基础课程形式多以素描的方式进行训练，所呈现的“个性”不足，学生也无法理解造型基础课程对于掌握专业素养及未来的职业能力的助推作用，误以为与之前时所学内容并无多大差异，因此，学生多产生不重视和倦怠的心理特征，学习兴趣并不高涨。

二 从学生所需能力点出发寻求新途径

2.1 课程目标应从观念转换、思维锻炼、能力拓展等方面入手

我国高等学校工业设计教育所面临的重大课题之，就是以培养创新型人才为目标，改革专业课程的教学体系和教学模式，提高创新意识，培养创新思维和创新能力。因此，作为通识阶段的造型基础课程，其课程目标不能仅仅停留在让学生掌握形态的结构，而是需要将通识基础与个性教育进行有机融和，让学生掌握造型的基础知识外，锻炼其创意思维，同时也能与时俱进地了解社会和专业发展的需求，潜移默化地发展自己的个性，培养其强劲的后续学习力。

与此同时，在学习过程中注重学生自主学习和团队合作等相关能力的培养。教师通过项目关键词的提出，并相应提供一定的阅读材料和思考线索，让学生自愿组成项目团队，通过相互协调相互配合，进行思考和设计制作，最终形成一种良好的探求、领悟、创造的习惯，为后续发展提供源源不断的动力。

2.2 课程内容应从艺术感知、设计思维、造型能力等方面入手

造型基础课程在实际的教学实践中具有联系多学科、多门类课程纽带的作用。课程内容需要从大设计角度着手，让学生正确理解和掌握形体的结构、空间关系、透视规律，也能以多种观察视角重新审视物体和空间概念，并运用造型规律的基本原理，对物象的整体、局部、细节等进行多方位的深入研究，并加以艺术的表现。

因此课程通过由浅入深的若干教学项目，通过从最初的表象形态基础描绘，逐步过渡到不同视角的重新审视，而后通过科学的造型原理学习，学会具象到抽象、感性到理性、从一元到多维的创新思维方法，最终达到转换学生观念、锻炼思维的训练。通过最简单的工具和材料，以线条或明暗调子的表现形式，经过收集、分析、提取、转化等过程，准确表述物体或空间的结构关系、光影变化、色调以及空间透视关系。

2.3 授课方式应从教师引导、任务探索、自主学习等方面入手

高职院校所招收的学生由于基础水平的限制，普遍存在着学习意识不强的现象，因此需要在大学的伊始课程就开始逐步培养学生的自主学习的意识，从而保障学生在未来的长远发展力。

在造型基础课程的教学过程中，教师需要贯彻“授人以渔”的教学理念，在授课方式上，教师首先要让学生明确并理解学习的目标，并将学生放在主导地位，了解其兴趣点，用若干个任务作为线索，让学生自主探索问题，在过程中启迪并引导学生去思考、去创新，从而引动和维持学习者的学习兴趣，并更关注培养学生的思考和动手能力。通过互动的授课方式的改变，教师与学生共同推动整个学习过程的进行，使学生在轻松愉快的过程中完成学习任务，并充分挖掘学生的潜质。

三 造型基础课程实施初探

3.1 深入推进模块式教学内容

产品造型专业的造型基础课程的改革，采用注重通识与个性并举的课程模块，实施课程整合。构建四大递进性、互通性教学模块：基础造型结构表现模块、投影与透视模块、视角转换模块、形态重组模块，通过从最初的表象形态基础描绘，逐步过渡到不同视角的重新审视，而后通过科学的造型原理学习，学会具象到抽象、感性到理性、从一元到多维的创新思维方法，目的在于让学生在过程中学会以多种观察视角重新审视物体和空间概念，运用造型规律的基本原理，对物象的整体、局部、细节等进行多方位的深入研究。

模块一：基础造型结构表现。首先讲解课程内容及要点、实施步骤及关键节点及评分标准，使学生能初步课程内容。通过简单的日常物品诸如各种瓶罐、工具等的训练使学生掌握透视学的基本理论，对物品形态和结构能进行正确的观察、科学的分析、准确的描绘。要求整个画面形体准确、透视正确、构图合理、线条富有表现力。

模块二：投影与透视。自行在一堆 各异的物品中进行挑选，用简单的绘图工具和图形对多件物体或单件物品的多角度作投影关系分析和透视关系分析，在纸面进行重新组合并构图，从而训练学生用不同造型语言的方法进行表述，注重构图关系，最终达到灵活运用的程度。

模块三：视角转换。学生在一、二单元的基础上，选择室内场景或户外景观，转换观察角度，通过对其整体、局部、细节不同视角的观察，以平面的形式表现出来，利用分析的结果以平面构成的语言发展成一系列变体绘画。重点解决观察分析、构图、线和表现方法，构图注意美感、表现方法与技巧表达多样。

模块四：形态重组。围绕原有物体和空间进行形态重组的训练。捕捉各种形态，以一个或几个物体（空间）的组合，将基本形态按一定方法进行变化，研究形态变化的可能性和多样性，从而拓展出新的形态。要求学生的设计思维连贯而新颖、构图完整并富有美感、设计说明表达清晰。

3.2 积极探索引导型的授课方式

造型基础课程具有繁杂多变的知识结构特征，教师需要在有限的学时内，对造型理论进行精选和整合，以写生――解析――变体的推导方式合理安排专业知识及相关知识的讲解教学并进行将其设计成多个关键词，通过抛出问题的方式让学生自己去寻找答案。在寻找的过程教师以一种包容开放的指导思想来与学生共同讨论和分析，从而寻找出个性化的实践途径。这样的一种教学方式，不仅让学生自主扩大了视野，也在探讨的过程中，明白了设计的多元性。从而让学生在经历了学习、探索、创新、提高的过程中，引动和维持学习者的学习兴趣，使学生在轻松愉快的过程中完成学习任务。

3.3 逐步组成紧密型的团队教学

结构合理、素质优化的教学团队是教学改革的主力军，通过不同教学背景的教师的相互融合、知识互补，在强调基础知识重要性的基础上，以学生作主体，帮助学生形成抽象而多维的创新思维方法和连贯的创新思维模式，从而达到课程的最优化设计与实施。

因此造型基础课程师资由一位课程负责人与若干位教师组成教学团队。通过集体备课，共同授课的方式引导学生完成课程项目。教学内容可根据专业需求而变化。教学应强调对于过程的把握与记录，并将其作为终端评审的重要依据。终端评审应由一个评审团共同完成，评审团包含课程负责人及相关教师，着眼于学生抽象而多维的创新思维方法和连贯的创新思维模式。

3.4 重点实施多元化的评估标准

整个评估体系的重点在于检验学生能否突破原有思维局限，运用多种观察视角重新审视物体和空间概念，通过创新思维能力，掌握各种图形语言表示方法。包括学生对于造型方法的理解、把握与转化迁移能力；学生在造型时形体是否准确，透视是否正确，线条是否流畅；学生的创意思维、创新能力能否在造型过程中体现出来；形态转化的逻辑性是否存在；整个设计过程中的口头和设计说明的表述、编写能力；学生自学能力和团队合作能力有否得到提高。最终的课程成果将举办相应的教学成果汇报展，参与课程的学生结合展示作业向评审团汇报阐述形态转化逻辑、方法，回答评审团的提问。评审团队依据作业质量以及学生的汇报现场评定，给出成绩，并解答学生的疑问。通过这样的教学评估体系，不仅锻炼了学生技能型的设计能力，同时其多方面的素质也得到了提高。

3.5 加强培养自主型的优秀人才

自主学习是一种现代化的学习方式，又称为自我调节学习，指学习者在已有知识和能力的基础上主动、独立、科学地运用一些学习方法获得知识、发现并解决问题的学习过程。

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【关键词】生物工程专业;试验设计与数据处理;教学对策

作为地方本科院校,将教学目标定位于培养应用型人才,是提高学校竞争力、突出办学特色的关键。南阳理工学院生物工程专业立足于自身教学条件,积极将培养模式与南阳地区经济特点相结合,紧密围绕南阳市支柱产业——生物制药和工业发酵,发展工业微生物菌种选育、发酵工艺调控和中药材药用成分提取分离为主攻方向的专业特色。毕业生主要在科研开发、生产监控、质量检测等方向就业,工作中经常涉及到工艺控制、过程优化模拟、质量检测控制等问题。对于这些实际问题若不进行科学的试验方案设计和数据结果分析,将很难在短时间、低成本内得到正确的结果。因此,有必要对生物工程专业学生开设相关课程。

试验设计与数据处理是一门应用领域相当宽广的现代技术课程,主要介绍工程技术和科研试验中常用的试验设计与数据处理方法。通过对本课程的学习,学生能够掌握试验设计和数据处理的基本原理和方法,为后续教学环节如专业试验、毕业论文和今后在工作中开展产品工艺优化、质量管理等工作的顺利进行打下良好基础。该门课程教学内容主要包括2个方面:试验设计和数据处理。试验设计部分主要是让学生掌握设计试验的方法,能做到在有限的试验条件下,用最少的试验量获得尽可能多的信息;数据处理部分主要是让学生学会对实验结果采用合理、有效的分析方法,从而发掘出潜在的、有用的信息[1]。

为了提高试验设计与数据处理的教学质量,培养学生的学习兴趣,增强学生应用的能力,笔者对试验设计与数据处理的教学研究做了很多努力和尝试,现将几点教学心得体会归纳如下。

1讲好绪论,强调课程的重要性

绪论就像是一部电影的开场,直接影响着整门课程的教学效果,好的开场才能吸引学生的注意力,激发其学习兴趣。试验设计与数据处理是统计学在生物领域的应用,是一门应用技术学科,在绪论中不仅要介绍学科发展的历史,还应该清晰展示课程的内容体系及本门课的任务和作用,重点介绍要学习什么、知识点之间有什么联系、这些知识可以帮助解决什么问题、该如何学习等。在绪论中应多列举一些利用本门课程的知识解决实际问题的例子来强调本门课程的重要性,如在毕业实践环节,将试验设计和数据分析的知识用于毕业论文的设计和撰写中,以求论文结构的系统性和试验结果的科学性。在走向科研工作岗位后,利用试验设计和数据分析的知识合理设计科研方案、分析结果,以求在低成本、短时间内完成任务。通过这些例子来明确学生的学习目的,激发其学习兴趣。

2重在培养应用能力

应用性本科培养的是运用科学理论从事高技术工作的应用型专门人才,在培养规格上以行业需求为本位,注重知识的复合性、现时性和应用性。培养出的人才应具备综合运用理论知识和方法解决实际问题的综合能力和实践能力,并兼备技术创新能力[2]。因此,在教学内容组织和知识侧重点的处理上应以结合专业特色、适应行业需要为主旨。试验设计与数据处理是以统计学原理为基础的学科,其原理部分涉及到高等数学、概率论和线性代数的知识,这部分内容在基础课程中已有详细讲述。因此,教学重点放在各种试验设计方法和数据处理方法的具体应用上,而方法的理论推导过程可以作为学生自学内容。如讲解方差分析时,将重点放在方差分析的具体步骤上,而偏差平方和分解过程的推导则作为自学内容;在正交试验设计及分析部分,教学侧重点主要放在如何使用正交表及如何对正交试验结果作恰当的分析上,而对于正交表的构成原理、特点仅作简要介绍。

3选择合适的例题,做到熟能生巧

试验设计与数据处理的应用领域非常广泛,不仅用于生物,还应用于化工、食品、机械加工制造等领域。为了让学生正确理解和掌握知识,在举例说明时应选择试验设计与数据处理在本学科的应用实例。面向生物工程专业的学生时,结合生物工程专业的特色,主要从菌种选育条件、发酵工艺控制、目标产物分离等方面选择相应的例子,最好是专业试验或科研中的真实问题,如淀粉酶产生菌选育方案的设计、乳酸发酵条件的确定、茶多酚提取工艺的优化,这有助于学生了解本门课的应用领域,激发学生学习本课程的兴趣,调动学生的积极性和主动性。

对于应用技术学科,关键是能将书本上的知识应用自如。对于试验方案设计方法,如正交试验设计、均匀试验设计、回归旋转试验设计、sn比试验设计等方法,要求能够根据试验周期的长短、原料易得性、条件控制难易、待考察因素水平的数量等实际情况,选择合理可行的试验方案设计(下转第33页)

(上接第31页)

方法。对于所得数据结果,要求能够采用正确的分析方法,发掘出有用的信息。数据分析方法部分有很多公式,如偏差平方和的分解公式、回归系数的求解公式等,若要做到灵活运用课程的知识,就必须加强公式的记忆,因此多做练习是必要的。虽然现在有很多软件能解决计算问题,但是还要求学生掌握各种分析方法的分析过程,这些都需要在教学中安排一定的练习量,使学生熟能生巧。

4把握前沿知识,扩展学生视野

试验设计与数据分析的方法种类多样,在本科教学阶段主要要求学生掌握单因素试验设计、正交试验设计和均匀试验设计等方案设计方法,极差分析、方差分析和回归分析等数据分析方法。这些内容是本门课程的基本内容,但并不是本学科的全部知识。为了让学生充分认识本学科的重要性,可以在教学学时允许条件下,补充知识点,开拓学生的视野。如向学生介绍旋转试验设计及其分析方法,指出它的作用和优势;对于解决多指标问题的试验设计和分析时引入主成分分析方法的知识[3];在对回归方程求解最优解时引入遗传算法的理论[4];对于试验问题建模分析时引入神经网络建模方法[5]。这些试验设计和分析方法很多都是近几年才应用到生物工程领域的,在要求学生牢固掌握基本知识的前提下,引入前沿知识有助于拓宽知识面,在今后的学习和工作中能更好地发挥学生的能动性。

5重视上机环节

试验数据的处理计算量很大,完全依靠手算既浪费时间又容易出错。而现在有多种软件,它们可以对数据作各种分析,并能够在短时间内得到准确的结果。因此,应重视上机环节,要求学生至少掌握1种统计软件的使用方法,学会用软件绘图、计算,并能正确理解分析结果。例如spss是一个功能全面的统计分析软件,操作界面友好,易学易用,广泛应用于自然科学、社会科学领域[6]。在教学过程中安排适当学时进行上机操作,要求学生能够使用软件进行平均数假设检验、方差分析、多重比较、回归分析等操作,不仅能增强知识的掌握程度,还可以激发学生的学习兴趣,获得良好的教学效果。

6参考文献

[1] 薛刚,郭书贤.优化试验设计及统计分析法[m].武汉:湖北人民出版社,2004.

[2] 徐理勤,顾建民.应用型本科人才培养模式及其运行条件探讨[j].高教探索,2007(2):57-60.

[3] 曹定华.多元分析基础[m].北京:科学出版社,2001.

[4] 雷英杰,张善文,李续武,等.matlab遗传算法工具箱及其应用[m].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

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关键词：自动控制系统、设计与实现过程、对策

在工业生产领域中，自动化控制系统的应用越来越广泛，已成为确保现代工业生产安全、稳定运行的必不可少的工具，为工业生产的自动化提供了夯实的基础，为提高工业生产效率、加强工业生产的安全性与可靠性，久必须研究自动化控制系统在工业生产过程中存在的问题并提出有效的措施解决

1.工业生产过程自动控制系统的概念

工业自动化控制系统是相对人工控制概念而言的。一般是指在没有人直接参与的情况下，利用各类自动控制的系统装置，使机器、设备或生产过程自动地按照预定的规律运行。这种自动控制能够自主调节、检测机器设备、仪表，能够有效的增加工业产品产量、提高产品质量、降低劳动成本并保障生产安全。

2.自动化控制系统应用过程中存在的问题

2.1系统硬件应用存在的问题

自动化控制系统在系统硬件方面的风险问题主要包括以下几个方面：

(1) 生物环境可能带来的危害：系统所处环境里存在的可能对自动化控制系统的正常运行造成影响和威胁的各种生物危险源。例如在一定的温度条件下，霉菌就会腐蚀系统设备，生活中常见的老鼠也会啃咬控制系统设备的导线。

(2) 化学环境可能带来的危害：由于化学污染而造成的腐蚀系统设备的情况。生活中，工业生产过程中对自动化控制系统进行大量的运用都会造成不同程度的化学污染，严重的化学污染将会直接影响到控制系统设备的正常运行。

(3) 物理环境可能带来的危害：系统设备被重物挤压、设备配件超出其所承受的压力、材料出现老化、发生过热现象等问题。

2.2系统软件应用存在的问题

自动化控制系统在软件方面存在的问题主要包括两个方面：

(1) 自动化控制系统本身是否安装有杀毒软件、防火墙等相关的防护软件，以及是否采取其他必要的安全防护措施。

(2) 自动化系统是否对重要数据做了保存备份，加密处理或访问权限。目的是能够有效的阻止一些非法用户获取数据信息的行为，因此为达到这一目的就必须严格要求施工人员的技术和专业素质以通过适应的软件对控制系统做好安全防护工作。

2.3人为因素引起的风险

自动化控制系统设计和使用过程中由于操作人员的操作和管理不当以及操作人员的素质或操作人员的疏忽也会带来危害。

(1) 操作人员的操作问题。影响控制系统的安全稳定运行的其中一个人为因素就是操作人员的操作是否准确、得当，如果操作人员的操作失误便会直接影响控制系统的安全稳定运行，为保证操作人员操作规范，防治危害发生可以对操作人员展开技能培训。

(2) 操作人员的个人素质。操作人员在掌握技术规范的同时还掌握许多机密的信息数据，一旦这些数据被泄漏或者非法处理，就会带来巨大的损失。因此为保证信息数据的安全性就必须定期开展思想教育活动，树立员工的责任感。

(3) 操作人员的失误。在施工人员的操作过程中难免会出现一些无法避免的问题，对于这种情况只能通过长期的实践经验来解决以尽可能的减小危害发生的可能性。

3.自动化控制系统风险的有效控制策略

电磁干扰是自动化控制系统中最难控制和把握的风险因素，因电磁场无法感知且不易确定，大多来源于空间和控制系统内外的暂态过程，因此对电磁干扰的来源进行分析并制定有效控制电磁干扰的侧率尤为重要。

3.1自动化控制系统中电磁干扰的来源分析

3.1.1在空间内分布的大量电磁干扰。出现这一情况的原因主要是由电力网络和设备内部的电流而产生的电磁场，包括家用设施、广播电视、工业设备等。电磁干扰主要有两种形式，一是电磁辐射产生的直接干扰；二是辐射控制系统网络后对控制系统产生的间接干扰。

3.1.2通过控制系统外引线产生的电磁干扰。自动化控制系统无法单独运行工作，就需要借助一些设施设备如电源、辅助设备及特定的数据通道等的配合，而这些外界设备的接入过程中也很可能对控制系统产生辐射干扰，即我们通常所说的传导干扰。

3.2自动化控制系统中有效控制电磁干扰的策略

电磁干扰在自动化控制系统工作时发生的概率很大，因此操作人员可以采取以下措施确保自动化控制系统能够尽可能避免电磁干扰的影响，

3.2.1选择性能稳定、质量过关的电源。因为在自动化控制系统中电源的干扰主要是因为电源耦合造成的，所以在选择电源时必须确有良好的隔离性能，但如今的隔离电源抑制和隔离的效果并不理想，所以可以用多次隔离技术和屏蔽技术等手段达到最大程度地降低电源干扰问题。

3.2.2选择科学合理的电缆线与电缆敷设方式。通过这一举措可以有效的降低因为信号线而产生的电磁干扰，实施过程中主要注意两个方面。第一是电缆屏蔽问题，实际经验表明，可以通过铜带铠装屏蔽电力电缆来降低电缆干扰。第二是可以使用分层进行电缆敷设的方法来阻止信号线和动力线因平行敷设产生的干扰，实现电磁隔离的目的。

3.2.3硬件的滤波及软件的应用。电磁本省具有复杂性和极大的影响力，单纯的硬件处理已远远不能达到效果，所以还需要对软件进行处理以保证自动化控制系统的安全稳定。如对参考点电位进行校正，采用动态零点可有有效的解决电位漂移问题；对软件进行保护设置。

4.结束语：

综上所述，工业生产过程中自动化控制系统的应用过程中出现的问题可以归纳为由控制系统的工作环境、人为因素以及设备与相关附属设施的质量问题造成的，因此只需要企业操作管理人员、技术开发人员认真对待工作，严格遵守操作规程以及施工管理规范并提高工作责任感以及创新技术方法，如研究制作隔离性能更强的电源，就可以有效的避免和预防自动化控制系统的设计与实现过程中出现的问题。

5.参考文献：

[1]叶剑锋,谢未临.自动化控制系统的风险与控制措施分析[J].企业导报,2011,19:279-280.

[2]胡松楠.工业自动化控制系统中计算机技术的使用[J].中国高新技术企业,2014,01:35-36.

[3]李光举. 工业生产过程自动控制系统的设计与实现[J]. 邢台职业技术学院学报,2001,01:73-75.

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（一）形态构成课程资源利用及课程质量评价有待提高

我国高校的形态构成课程，内容比较单一，都以“三大构成”课程为主加以设置。“三大构成”课程各自独立，课程设置缺乏整合，存在教学方法单一、课程结构单一、教学内容单一等倾向。当前，高品质形态构成课程数量少，精品课程建设缺少质量支撑，整体上说课程资源共享程度偏低，一些“创新”课程内容不到位，教学效果不够理想。形态构成课程资源利用是以优质的课程内容为主体的，课程内容优质才可以成为资源并加以运用。许多高校在设置该课程内容时还没有脱离固有的模式，课程内容上没有创新，对课程质量评价一直沿用传统的评价方式，在评价中没有考虑教学过程阶段性与整体性的关系，常把后段课程结果作为依据来进行终极评价，致使评价体系脱节，缺乏调控的有效方法和评价体系的系统性。

（二）师资队伍建设与教科研能力较薄弱

由于工业设计学科发展较快，对本学科教师的知识结构、业务能力、施教能力、实践能力、学术造诣、审美素养等提出了更高的要求。目前，多数本学科的教师知识结构单一，实践经历浅，跨学科施教等现象普遍存在，加上创新型教师及名师匮乏，导致施教水平滞后，师资队伍建设跟不上学科的发展速度。形态构成课程长期以来没有从旧教学模式中走出来，对其课程自身的发展研究还没有形成体系，教师对其研究还在较低的层面上探索，远远跟不上学科发展要求，各个高校学科建设的重点都放在了专业课程建设上面，对专业基础课程的研究相对较薄弱，正是由于教研不够，本课程的开发与拓展得不到有力支撑，构成课程的地位始终不高，对专业发挥不了应有的作用。

二、形态构成课程建设的探索与研究

（一）优化课程结构，整合课程内容，完善课程体系建设

1.构建“基础课程模块、专业基础课程模块、专业课程模块”三位立体式互动专业课程体系专业基础课程模块不能单独设计，形态构成课程作为专业基础课程模块中课程群的课程，更不能单独设置，所以我们可以把形态构成课程重新组合与建构。该课程主体内容在专业基础课程模块中学习，分散部分内容跨模块学习，也就是说模块不是固定的，课程是交叉设置的。特别是形态构成课程应跨越到专业课程模块中去完成它应用构成课程内容，这种在不丢失主干课程结构的交互式的课程体系，有助于课程训练与学习的实效性及应用性，真正起到以能力为本位的学习目的，增强学生思维方式和动手能力的训练。

2.优化课程结构，整合课程内容，设立创新型课程模块形态构成主干课程有平面构成、色彩构成、立体构成、光影构成、动态构成等课程。其构成模块应具有可变和互补性质。每个单元课程结构设置要符合整体课程模块结构设置要求，既体现出每个单元课程特点，又要体现出每个单元课程之间的完整性、系统性。在每个单元课程中，教学内容的设定要体现出课程本质特征，同时要体现课程内容的前沿性，可以增加信息采集、调研分析、工艺结构、材料应用等相关内容。教学环节中还可以引入学生自己设定的构成单元课题，提升创新意识和动手塑造能力。课程内容还应有选择性，学生可以根据自身知识结构、认知能力、兴趣爱好等因素自由选取课题来完成对应的学习任务。

（二）加强教科研能力和师资队伍建设

1.加强师资队伍建设，着力培养专业教师业务能力由于工业设计专业建设与发展要求，加快教学师资队伍建设是当前各个院校急需解决的现实问题。目前，从事形态构成课程教学的师资主要来自于美术类师资和设计类师资。在高校专业课师资不足的情况下，多数形态构成课程是由美术类师资来完成构成课程的教学任务，从设计学科建设与发展角度看，美术类师资有些是满足不了专业基础课程教学需要的，因为多数美术专业毕业的教师没有学习形态构成课程，缺少对形态构成学的深入研究，施教效果不容乐观。所以说高校真正缺少的是对形态构成学有深入研究的、具有教学经验的、兼具设计水平和专业能力的高素质的师资。高校在引进大师、名师的同时，急需做的工作应是积极做好本校教师的培训工作，通过各种渠道与方法拓宽师资培训思路，尝试建立课程研究中心、课程设计工作室、委培实训基地等场所，确立中长期师资梯队培养计划，做足师资培养基础工作，为师资队伍建设奠定雄厚基础，逐步建立起一支素质优良、结构合理、业精品高、经验丰富的师资队伍。

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从目前大多数高校的工业设计教育的现实情况来看，我国的工业设计教育虽然在某种程度、某个环节、某些局部内容上取得了一些进步，但基本上仍然是单一模式，教学的内容陈旧，教学方法保守，教学手段滞后，与社会化的发展、信息化的进步相比，相对还是很缓慢的。但从信息全球化、经济全球化、文化全球化的发展趋势来看，工业设计教育的内容不但纵向扩展，更要横向发展，教学模式也必须革新，是客观且必然的趋势。全球信息化导致教育信息化，工业设计信息化，从某种意义上来说就是大众化。因为信息传播速度的提高与发展也带动了工业设计教育普及率，普及率提高的直接结果便是工业设计教育大众化，工业设计教育的大众化必然伴随着它结构的多样化、多层次化导致工业设计教育在信息化的影响下必须进行相对应的教学改革。

工业设计教学改革，首先要适应信息时代的特点，同时依据国家的现行教育方针和教育部高等学校教育改革各项原则，以加强基本素质和专业技能教育为基础，突出能力培养，以基本素质和专业技能培养为主线；以理论教学和实践教学改革为重点；以强化工业设计、施工、管理为支柱；以加强教材建设、师资队伍建设、实践性教学基地建设、实验室建设为保证，遵循人才培养规律和专业教育规律，突出“面向基层、面向工程、面向生产一线”，着眼于基层。其次，工业设计教学改革要以研究促教学，通过研究来促进知识的进步是高等教育的基本职能，科技文化知识是教育和培训的营养，研究是可持续发展和自主发展的重要措施。应当加强研究性学习，在课程中，要鼓励和加强设计创新学科、中间学科和跨学科的知识传授。加强对社会、文化的长期目标和需求的关注。要寻求设计基础理论和方法研究以及项目研究的适当结合。

另外，工业设计专业教学改革应从工业设计的实际出发，对培养目标、培养规格、教学模式、课程设置体系、教学内容和教材等方面进行全面、系统的改革，突出综合素质培养，强化岗位技术教育，建立以工业设计、施工和管理能力培养为主线的教学模式。工业设计专业是实践性很强的专业。为突出技术应用型人才的培养，工业设计专业教学改革应强调课程设置的针对性、强调基础课教学的适应性、强调专业课教学的实用性、强调实践教学的连续性和渐进性等。

一、课程设置强调针对性

工业设计专业起步晚，但发展很快。从社会的实际情况、实际需要出发，按照“实际、实用、实践、必需、够用”的原则和专业技能培养的实际需要，对课程设置作一些调整，突出技术应用能力培养。在新的教学体系中，主要加强以下几个方面的改革：第一，在设计模块中，注重理论教学，突出动手能力培养，加强计算机辅助设计教学，强化计算机辅助设计在工程设计中的作用，建设计算机设计中心，通过计算机辅助设计教学，使学生具备运用计算机辅助设计的能力，适应人才市场需求。第二，在施工技术模块中，以施工操作技能培养为基础，强化施工技术指导。在教学过程中，以校内操作实验室为依托，让学生在学中做，在做中学。通过实践，提高动手能力，初步掌握施工操作规程、施工操作方法和施工机具的操作、使用、维护和保养；掌握工程质量的控制方法及检查、验收标准，理论联系实际，培养学生施工技术指导能力。第三，在管理模块中，调整原有的企业经营管理和施工组织管理的教学内容，根据用人单位对应用型人才的要求，突出“项目施工管理”，使学生掌握建立现代企业组织管理制度的基本原理；掌握工业设计组织的基本原理和方法，掌握艺术设计项目管理的基本原理和方法；加强工程经济及经济核算方面的教育，增设《工程经济管理与预算》等课程，使学生掌握工程经济的基本计算方法和预算方法，加强投标、报价和工程成本核算的技能培养；使学生掌握在市场经济条件下，工程成本核算、工程预算、决算的方法及工程索赔的有关知识，进一步提高学生市场意识和工程经济意识。

二、基础课教学强调适应性

在传统的工业设计专业教学中，基础课与专业课常常分离、脱节严重，基础课也就名副其实地成为专业的“基础”，打破原有狭隘的基础课教学格局，超越单纯技巧和经验的传授。为纠正基础课教学与专业课脱节的现象，改调子素描为设计素描；改绘画色彩为装饰色彩，并加大室外写生训练。从宏观上考虑基础课所从属的专业课和生产一线的需要，注意培养以下能力：第一，培养视觉反应力，增强视觉接受信息的能力，即感悟能力；第二，开发想像能动性和对未知领域自觉探索（即创新）能力；第三，培养分析、思维能力，锻炼对事物的把握能力，努力使基础课教学适应专业课的需要。

三、专业课教学强调实用性

理论的价值和意义是用在实践上，如果不能指导实践，那便是毫无意义的空话。在制订改革方案时，经认真调查研究，按照专业教育特点，强调专业课教学、理论教学的实用性、实践性，着眼于培养技术应用型设计人才，总结过去的教学经验，结合具体情况以及社会对工业设计人才的实际需求，对专业课教学、理论教学内容加以调整，强调实用性。

四、实践教学强调连续性和渐进性

在“初步实践――理论教学和实践教学并行――系统实践”的模式中，学生从专业思想教育和认知实习中，初步了解专业；在基础理论课、专业基础课和专业课的教学中，通过实验课、习题课、课程设计和现场教学，采用讲、做结合，在做中强化对理论知识的理解，实现理论教学和实践教学的交替渗透。

工业设计是活的，是多学科综合知识的集结。在具体设计中，难以确认固定的秩序和搭配关系，因此拘泥于课堂常规教学形式，无法满足实际需要。校门洞开的今天，对外设计服务已不可逆转，以教师带领学生走向社会，使专业必修课在社会实际设计中完成，是加强教学的重要举措。为保证实践教学的落实，我们与学校所在地的几家用人单位挂钩，建立校外实践教学产学合作基地。生产实习和毕业设计采用顶岗实习方式，让学生以工程技术人员的身份到产学合作单位参与工程的设计、施工和管理，做到“实题实做”，即由学生动手完成实际装饰课题，使学生在工程中学习设计，在设计中完成环境艺术装饰工程，以实际工程成果来完成毕业实践、毕业设计。在毕业答辩时既能见到学生的实际工程设计作品，又能见到工程实例图片或现场。这样不仅摆脱了“压缩型”、“三段式”教学，还突出了实践教学，强化应用能力和动手能力的培养，以实践教学促进能力的提高，使学生毕业后能够胜任与所学专业相关的实际工作。