肖婕

摘要：目前隨著人工智能的迅速發(fā)展，與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉滲透，帶來(lái)數(shù)字創(chuàng)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。對(duì)于產(chǎn)品等各種設(shè)計(jì)的數(shù)字化要求也在不斷提高。在這種背景下，借3D數(shù)字化技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和大職教觀，以項(xiàng)目實(shí)施為主線對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程進(jìn)行教學(xué)資源整合，并從“崗、課、賽、證”四個(gè)方面，通過(guò)工作任務(wù)引導(dǎo)，將理論教育與實(shí)踐教育有效融合，在教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行創(chuàng)新，綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)展，改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，對(duì)現(xiàn)有課程的教學(xué)改革起到范式作用。

關(guān)鍵字：教學(xué)模式；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)踐教學(xué)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB472； G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1400 （2022） 05-0032-05

基金項(xiàng)目：廣州市教育研究院2021年度科研課題（基于3D數(shù)字化技術(shù)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)模式研究21AZYJY21044）

Application Research of Product Design Practice Teaching Based on 3D Digital Technology

XIAO Jie（Guangzhou Panyu Vocational and Technical College， Guangzhou 511483， China）

Abstract： At present， with the rapid development of artificial intelligence and the cross penetration of other disciplines， the opportunities and challenges of digital innovation are brought about. The digital requirements for various designs such as products are also constantly increasing. In this context， borrow 3D digital technology. Combined with the current development trend of product design and the concept of vocational education. Taking the project implementation as the main line to integrate the teaching resources of the product design professional practice course， and from the four aspects of “post， class， competition and certificate”， through the guidance of work tasks， the theoretical education and practical education are effectively integrated， in the teaching mode and assessment. The innovation of evaluation standards and the development of comprehensive training teaching projects have changed the traditional teaching mode and evaluation standards of product design majors， which will help to improve the quality of product design professional personnel training and play a paradigmatic role in the teaching reform of existing courses.

Key words： teaching mode； evaluation criteria； the practice teaching； product design

全球人工智能和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，推動(dòng)新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革，3D數(shù)字化技術(shù)正領(lǐng)先地促進(jìn)教育體系化融合創(chuàng)新。如何培養(yǎng)數(shù)字化人才，成為產(chǎn)業(yè)界和教育界嚴(yán)峻的話題。特別是對(duì)高職院校產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)“開(kāi)拓型、會(huì)通型、應(yīng)用型”的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才與企業(yè)實(shí)際場(chǎng)景案例很難和實(shí)際課程聯(lián)接。積極引入3D數(shù)字化技術(shù)到教學(xué)課程中來(lái)，突破傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式，將成為培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的思維破局之道。

1 人工智能時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外主要研究動(dòng)態(tài)

產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)圖紙作為工程界一種常用的產(chǎn)品定義語(yǔ)言，最早是由法國(guó)科學(xué)家蒙日（1975年）提出，繪制二維工程圖紙使用幾何畫(huà)法可達(dá)到圖紙的表達(dá)趨于規(guī)范法、唯一化。其后，逐步實(shí)現(xiàn)了工程圖從手工繪制到計(jì)算機(jī)繪制的轉(zhuǎn)變[1]。在此基礎(chǔ)上，研究者們進(jìn)一步開(kāi)展了三維標(biāo)注技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化的研究。2003年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ASMEY14.41-2003《數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)實(shí)施規(guī)程》公開(kāi)。2006年標(biāo)準(zhǔn)草案ISO16792：2006《技術(shù)產(chǎn)品文件 數(shù)字產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則》經(jīng)ISO發(fā)布，為產(chǎn)品數(shù)字化定義技術(shù)，成為面向制造的三維設(shè)計(jì)范式。

1.2 國(guó)內(nèi)最前沿主要研究動(dòng)態(tài)

3D數(shù)字化技術(shù)最初被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，逐漸應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，正從產(chǎn)品概念導(dǎo)入期步入數(shù)字世界快速發(fā)展期。查紅彬應(yīng)邀在第二屆全國(guó)幾何設(shè)計(jì)與計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)議作大會(huì)主旨報(bào)告《三維數(shù)字化技術(shù)及其應(yīng)用》，報(bào)告對(duì)三維數(shù)字化技術(shù)的概念，特點(diǎn)和研究現(xiàn)狀做出簡(jiǎn)要敘述，并重點(diǎn)介紹在物體與場(chǎng)景三維建模的研究成果[2]。王其松《三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)研究》以石油行業(yè)、化纖行業(yè)的三維設(shè)計(jì)軟件為研究對(duì)象，探討三維設(shè)計(jì)軟件的痛點(diǎn)問(wèn)題并提出解決策略[3]。張春蘭《數(shù)控專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目的創(chuàng)新與實(shí)踐——基于數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)背景》，主要觀點(diǎn)是借助數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)展改革與創(chuàng)新的研究[4]。梁偉《人工智能（AI）時(shí)代應(yīng)用型高校數(shù)字化教學(xué)模式創(chuàng)新研究——以山東華宇工學(xué)院財(cái)務(wù)管理專(zhuān)業(yè)為例》，提出數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于財(cái)務(wù)管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式的創(chuàng)新[5]。D5A7ECD6-87F6-4B1F-8490-E498944D9EC6

目前研究者都借助數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革的研究，但缺乏對(duì)于師資的培養(yǎng)，實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件配置的研究。而且已有的研究偏重學(xué)校的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)缺乏人才培養(yǎng)的技能水平與企業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的契合度研究。因此。對(duì)數(shù)字化技術(shù)如何進(jìn)入課堂實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，既可以從社會(huì)和教育的角度拓深理論層面的研究，也有利于對(duì)當(dāng)前“深化產(chǎn)教融合”的“大職教觀”做出具有強(qiáng)大說(shuō)服力的詮釋。

1.3人工智能時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)存在的主要問(wèn)題

選擇廣東省內(nèi)相關(guān)高校、職業(yè)院校，以網(wǎng)絡(luò)為主要手段，發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷并結(jié)合線上訪談法調(diào)查，了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式和教學(xué)體系目前存在下列主要突出問(wèn)題。

1.3.1 課程目標(biāo)缺乏育人元素

立德樹(shù)人，是從國(guó)家教育政策，素質(zhì)教育戰(zhàn)略要求，學(xué)校育人目標(biāo)，專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案以及課程目標(biāo)都高度一致的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)職業(yè)核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，審美能力以及人文素養(yǎng)。如何在課程設(shè)計(jì)中導(dǎo)入民族文化認(rèn)知，增強(qiáng)民族文化自信，是本項(xiàng)目的研究重點(diǎn)方向。

1.3.2 課程體系缺乏頂層設(shè)計(jì)

筆者調(diào)查了所在院校產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程的項(xiàng)目化教學(xué)狀況，雖然經(jīng)過(guò)國(guó)家示范性建設(shè)和“雙高計(jì)劃”中國(guó)特色高水平高職院校建設(shè)啟動(dòng)了新一輪的任務(wù)型課程改革，但是實(shí)際開(kāi)展的教學(xué)效果不容樂(lè)觀。存在的問(wèn)題主要有：對(duì)于學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)相對(duì)比較單一，不能完全覆蓋全部課程目標(biāo)，學(xué)生缺乏綜合運(yùn)用不同學(xué)科、不同專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)實(shí)踐。整個(gè)課程體系缺乏職業(yè)核心素養(yǎng)所需的頂層設(shè)計(jì)。

1.3.3 課程活動(dòng)缺乏實(shí)踐性

在一些高職院校中，一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)“雙師型”教師流于形式，極少與企業(yè)接觸[6]，匱乏基于真實(shí)任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)的能力，與新技術(shù)、新工藝、新材料結(jié)合應(yīng)用不夠。同時(shí)，依然采取普通的教學(xué)手段進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，難以將學(xué)生的理論知識(shí)以及實(shí)踐相互結(jié)合在一起，難以將各項(xiàng)目的職業(yè)能力要求整合在一起[7]。

1.3.4 課程評(píng)價(jià)脫離實(shí)踐

傳統(tǒng)學(xué)歷教育的課程評(píng)價(jià)人才培養(yǎng)的技能水平脫離了企業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，難以檢驗(yàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量。如，有些只提理論知識(shí)題型考核，有些盡管關(guān)注理實(shí)一體化但依然采用筆試，X技能等級(jí)證書(shū)缺乏規(guī)范的技能考核方法。

2 人工智能時(shí)代復(fù)合型數(shù)字化人才的需求現(xiàn)狀

近年來(lái)，在政策、技術(shù)等多重驅(qū)動(dòng)力的推動(dòng)下，尤其是在《中國(guó)制造2025》的主要目標(biāo)——智能制造的發(fā)展推動(dòng)下，數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)在新一代數(shù)字化技術(shù)的支持下得到長(zhǎng)足發(fā)展[8]。“智能制造”呼喚數(shù)字化人才助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展正在倒逼復(fù)合型數(shù)字化人才的培養(yǎng)。如圖1所示，未來(lái)制造業(yè)需求量大的是中高級(jí)的“數(shù)字化應(yīng)用型人才”，并非高學(xué)歷或者純操作型的人才[9]。

3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的問(wèn)題原因分析

針對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)目前應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行剖析，從不同的層面和視角分析問(wèn)題存在的原因。

3.1 產(chǎn)教融合制度不健全

當(dāng)前職業(yè)院校，所謂“產(chǎn)教融合”“現(xiàn)代學(xué)徒制”“職教集團(tuán)”等難以落地實(shí)施，歸因于沒(méi)有一個(gè)可指引明確操作的協(xié)同育人制度規(guī)范或者政策細(xì)則，主體權(quán)責(zé)和執(zhí)行方式不夠明朗，利益如何分配及后期管理等制度不完善，這些問(wèn)題直接影響導(dǎo)致行業(yè)企業(yè)和協(xié)會(huì)成為“局外人”角色，參與職業(yè)教育的積極性、能動(dòng)性較低，企業(yè)也僅僅在學(xué)生就業(yè)中發(fā)揮了作用。

3.2 高校師資力量不匹配

專(zhuān)業(yè)隨產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，即“專(zhuān)業(yè)隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)”。因此，需要與新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新需求相契合的“雙師型”師資隊(duì)伍，不僅能講授專(zhuān)業(yè)理論課程，還要指導(dǎo)技能技術(shù)實(shí)踐。而實(shí)際情況是，高職院校在培育一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍時(shí)，又往往面臨諸多困難。如高層次雙師型人才難走進(jìn)校園，留不住，教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展平臺(tái)不夠，崗位技能進(jìn)修培訓(xùn)機(jī)會(huì)不多等實(shí)效問(wèn)題。

4 人工智能時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)3D數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

4.1 實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查

首先將實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀問(wèn)題分解為“學(xué)生對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的關(guān)注”、“教與學(xué)的取向”和“實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)施現(xiàn)狀”三個(gè)問(wèn)題，然后對(duì)這三個(gè)一級(jí)問(wèn)題進(jìn)行分解，共同得到學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷項(xiàng)目22個(gè)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以高職產(chǎn)品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)生為調(diào)查對(duì)象進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。然后將問(wèn)卷回收進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與調(diào)查結(jié)果分析，最后通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題與原因剖析。

4.2 基于3D數(shù)字化技術(shù)的“崗、課、賽、證”實(shí)踐教學(xué)模式

為深化高職院校“三教”改革，有效落實(shí)這項(xiàng)改革所倡導(dǎo)的培養(yǎng)職業(yè)核心素養(yǎng)的理念，推動(dòng)課堂教學(xué)改革，本課題推進(jìn)“崗、課、賽、證”實(shí)踐教學(xué)模式，通過(guò)教育教學(xué)理念的更新，實(shí)踐教學(xué)方式的改革兩種方式“雙管齊下”，以達(dá)到引領(lǐng)學(xué)生全面發(fā)展，進(jìn)一步提升教育教學(xué)質(zhì)量的目的?！皪彙⒄n、賽、證”四方面教學(xué)模式，“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，實(shí)訓(xùn)為主線”的教學(xué)理念先行，引導(dǎo)學(xué)生摒棄填鴨式學(xué)習(xí)方式，能夠以個(gè)人自主、同學(xué)合作和小組探究三種方式并行學(xué)習(xí)。研究結(jié)合高職產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)科特點(diǎn)和相關(guān)教育教學(xué)理念，在探究實(shí)踐教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，將3D數(shù)字化技術(shù)引入到“崗、課、賽、證”各實(shí)踐環(huán)節(jié)中，以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維的發(fā)展。

4.2.1 實(shí)施程序

依據(jù)課程開(kāi)發(fā)途徑，將職業(yè)崗位、項(xiàng)目課程、資格證書(shū)等元素相互融通，形成“崗課融合、課證融合、課賽融合”的“崗課賽證”四點(diǎn)融通課程體系[10]。崗即工作崗位、課即課程體系、賽即職業(yè)技能大賽、證是職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)?！皪彙焙汀白C”屬于社會(huì)元素，“課”和“賽”屬于教育元素，實(shí)踐和理論教育交叉融合。其中，課程體系是融通的核心與載體（見(jiàn)圖2）。教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施按照以下五個(gè)環(huán)節(jié)依次進(jìn)行：典型工作項(xiàng)目導(dǎo)入，明確目標(biāo)；實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)，合作探究；展示思維，精講點(diǎn)撥；總結(jié)評(píng)價(jià)，建構(gòu)體系；以賽促學(xué)，拓展思維。D5A7ECD6-87F6-4B1F-8490-E498944D9EC6

4.2.2 特點(diǎn)

“崗課賽證”實(shí)踐教學(xué)模式的特點(diǎn)：注重借助3D數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)課程教學(xué)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型；注重培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)意思維；注重學(xué)生深度學(xué)習(xí)；發(fā)揮教師主導(dǎo)作用。

4.2.3 應(yīng)用原則

以技術(shù)技能人才成長(zhǎng)規(guī)律，以學(xué)生為中心，靈活性為三大應(yīng)用原則，在推進(jìn)教學(xué)過(guò)程中依托3D數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提供和職業(yè)崗位匹配的工作環(huán)境的實(shí)體實(shí)訓(xùn)環(huán)境，成為學(xué)生鍛煉高技能水平、錘煉“數(shù)字工匠”精神、技能大賽賽前選手訓(xùn)練的開(kāi)放平臺(tái)；成為激發(fā)學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新意識(shí)，開(kāi)拓設(shè)計(jì)視野，提高課堂活力，增加師生互動(dòng)性的有效學(xué)習(xí)工具。

4.2.4 實(shí)施策略

課前預(yù)設(shè)策略，從數(shù)字化應(yīng)用型人才需求出發(fā)，以產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)中的典型工作項(xiàng)目為載體，與行業(yè)協(xié)會(huì)（或職教集團(tuán)）、行業(yè)龍頭企業(yè)共同構(gòu)建模塊化、能力遞進(jìn)式的課程體系進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)；情境化策略，課程設(shè)置內(nèi)容瞄準(zhǔn)崗位需求，對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工作過(guò)程，課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范、新要求。將職業(yè)等級(jí)證書(shū)的知識(shí)、技能需求轉(zhuǎn)化為學(xué)生的素養(yǎng)、能力要求，將專(zhuān)業(yè)大賽、創(chuàng)新大賽項(xiàng)目融入人才培養(yǎng)方案、賽事內(nèi)容融入課程教學(xué)內(nèi)容、賽事評(píng)價(jià)融入課程評(píng)價(jià)。創(chuàng)設(shè)“崗、課、賽、證”的現(xiàn)實(shí)情境，讓學(xué)生擁有于真實(shí)情境中解決問(wèn)題的能力，一方面學(xué)好職業(yè)技能，一方面逐步形成高技能人才職業(yè)核心素養(yǎng)?；顒?dòng)化策略：教師依據(jù)真實(shí)（企業(yè)）工作任務(wù)，融合企業(yè)認(rèn)證的X證書(shū)群內(nèi)容，以實(shí)際案例為分析對(duì)象，設(shè)計(jì)學(xué)生課堂活動(dòng)，讓學(xué)生“動(dòng)”起來(lái)，動(dòng)眼發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，動(dòng)腦提出問(wèn)題，動(dòng)手驗(yàn)證問(wèn)題，動(dòng)口交流問(wèn)題。

4.2.5 教學(xué)案例及分析

按照創(chuàng)設(shè)“崗、課、賽、證”情境，明確目標(biāo)——自主學(xué)習(xí)，合作探究——展示思維，點(diǎn)撥提升——總結(jié)反思，構(gòu)建體系——拓展應(yīng)用，提升思維的思路組織教學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行分析[11]（圖3）。

4.3 基于3D數(shù)字化技術(shù)的“崗、課、賽、證”教學(xué)模式實(shí)踐結(jié)果及分析

選擇成績(jī)差異不明顯的兩個(gè)平行班級(jí)作為研究對(duì)象，其中選擇20級(jí)產(chǎn)品（1）班為實(shí)驗(yàn)班，20級(jí)產(chǎn)品（2）班為對(duì)照班，課堂上從“崗、課、賽、證”四個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班進(jìn)行對(duì)比，采用多方介入評(píng)價(jià)方式，包括學(xué)校、企業(yè)、同學(xué)、行業(yè)、社會(huì)、賽事等，用SPSS軟件進(jìn)行評(píng)分分析，比較實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中和多方評(píng)價(jià)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維能力的差異。

5 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化、智能化時(shí)代對(duì)社會(huì)人才的培養(yǎng)提出了新的要求，職業(yè)教育不再是“孤島式”育人，而是跨界合作，協(xié)同育人。人工智能時(shí)代的到來(lái)，數(shù)字化技術(shù)極大地打破產(chǎn)教之間、校企之間各種有形無(wú)形的藩籬，推動(dòng)產(chǎn)教深度融合，以滿足新產(chǎn)品、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的涌現(xiàn)對(duì)數(shù)字化創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。

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