關鍵詞：產(chǎn)品開發(fā)設計；創(chuàng)意創(chuàng)新；科技賦能；模塊化教學；資源拓展

引言

中國制造2025 明確提出，“要以創(chuàng)新驅動發(fā)展為主題，以新一代信息技術與制造業(yè)深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，實現(xiàn)制造業(yè)由大變強的目標”。在新型工業(yè)化和智能制造的背景下，《產(chǎn)品開發(fā)設計》課程應緊密結合國家建設目標和產(chǎn)業(yè)轉型需求。圍繞高端化、智能化和綠色化主題進行實踐探索，以提升學生自主創(chuàng)新能力，應對國家發(fā)展及行業(yè)需求所帶來的挑戰(zhàn)。

一、課程教學存在問題及解決路徑

（一）深化學生對需求的分析 ：需求是設計活動的起點，完整、有效的需求分析能指導產(chǎn)品開發(fā)，使其更好地滿足消費者在精神和物質方面的需要。學生應認識到：設計不僅是創(chuàng)造美觀獨特的作品，更需關注社會大眾的問題，并為產(chǎn)品賦予使用價值。

當前，許多學生在設計時僅憑個人主觀趣味或靈感進行創(chuàng)作，而忽視了對目標消費群體需求和痛點的分析。導致設計作品脫離實際，缺乏真正的實用價值。部分學生錯誤地認為對需求進行分析會限制創(chuàng)造力的發(fā)展。故而課程需要培養(yǎng)學生需求分析意識與能力。

（二）強化學生對市場信息的調研：設計師既要服務社會解決大眾問題，也要服務企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟價值，進行產(chǎn)品設計前，充足的市場調研能夠使產(chǎn)品具備更強競爭力，贏得消費者青睞。

在當前的教學環(huán)境中，學生缺乏與企業(yè)設計師身份的共鳴，在設計過程中傾向于追求學術上的創(chuàng)新，而忽視了經(jīng)濟價值。因此，課程需要強化市場調研環(huán)節(jié)，以幫助學生開發(fā)切合實際、具有商業(yè)價值的產(chǎn)品，提升學生的職場適應能力。

（三）增加產(chǎn)品可行性的探討：學生對實際生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結構及可用技術的了解不足，許多設計作品難以落地，成為“空想概念”。為此，課程應增進學生對產(chǎn)品結構、技術原理的理解，提升設計作品的可行性。

這樣的實踐不僅能幫助學生更好地理解設計與制造之間的關系，還能培養(yǎng)其解決實際問題的能力。

（四）拓展新技術與新材料的應用：在科技迅猛發(fā)展的背景下，高新技術與材料的應用已經(jīng)成為產(chǎn)品設計的主流方向，學生應該對前沿技術的功能、材料的性能有一定了解，并能合理應用于個人設計作品，以推動作品向更高端、更智能和更環(huán)保的方向升級。當前，學生普遍缺乏接觸了解新型技術與材料的機會和運用新技能的意識。故而將新材料、新技術引入教學，是推動設計創(chuàng)新的重要任務。

二、模塊化教學模式改革

綜合以上教學中存在的問題，課程應結合企業(yè)實際設計開發(fā)中的常見開發(fā)環(huán)節(jié)，包括：準備、構思、驗證評估、設計定型、生產(chǎn)定型、商品化，并參考學生能力水平，重組傳統(tǒng)教學內(nèi)容，具體見圖1。模塊化教學能夠提供更加清晰的內(nèi)容結構，使每個模塊中涉及的知識和技能得到深入強化。同時，可以根據(jù)學生的學習興趣和情況靈活調整學習順序與時長，從而實現(xiàn)個性化教育。此外，教學模塊與企業(yè)開發(fā)環(huán)節(jié)對應，能針對性地訓練學生在實際開發(fā)過程中所需的技能，更好地為進入職場做準備。

（一）需求模塊內(nèi)容：設計源于社會，其實質在于發(fā)現(xiàn)許多人所面臨的問題并嘗試解決[1]。該模塊引入企業(yè)常用的需求分析表格，促使學生從多個維度探討目標群體與產(chǎn)品之間的互動模式，并根據(jù)互動流程挖掘各環(huán)節(jié)的潛在需求，考慮人的基本生理需求，同時關注潛在的心理需求[2]，從而提升產(chǎn)品設計的用戶滿意度。

需求分析表涵蓋以下關鍵內(nèi)容，1. 需求方：用于明確設計項目的來源，用于了解相關利益者的期望；2. 項目名稱：精確的項目名稱能明確設計范圍并強化任務的一致性；3. 時間要求：明確時間限定以有效規(guī)劃項目進度；4. 需求背景：項目開展時的社會、文化、經(jīng)濟環(huán)境，幫助理解用戶需要解決的問題；5. 目標人群：明確人群特征，用于挖掘需求與偏好；6. 產(chǎn)品形式：清晰界定所需開發(fā)產(chǎn)品的類別與綜合解決方案等；7. 使用場景：詳細描述產(chǎn)品在實際使用中的環(huán)境、操作地點、操作方式等，用于挖掘潛在需求；8. 需求內(nèi)容：綜合表內(nèi)提及的內(nèi)容，進行初步分析，并列出功能、形態(tài)、材質等設計需求，以及期望解決的問題；9. 設計目的：闡明項目最終要實現(xiàn)的目標，為設計提供明確導向；10. 素材清單：開發(fā)過程中所需資料，包括會議記錄、調研報告、材料樣本等，用于查閱與核對；11. 關鍵詞：對核心內(nèi)容進行凝練，易于回顧和理解；12. 需求方簽字：獲得需求方的明確認可，以順利開展后續(xù)工作。該模塊可以提升學生的信息整理能力，指導設計方向，使得整個產(chǎn)品開發(fā)過程更加高效、有序。

（二）綜合調研模塊：設計是一門藝術，但無法否定客觀存在的秩序，如果不具備流通價值，就如同不合理的雕塑，終有一天會坍塌[3]。該模塊旨在引導學生設計出具有市場前景與競爭力的商品。綜合調研模塊包含“市場需求調研”“大環(huán)境調研”“相關產(chǎn)品調研”“消費者調研”四大模塊，具體內(nèi)容見圖2。

市場需求調研是引導學生對當前產(chǎn)品的市場需求總量，需求結構以及需求偏好轉移三部分進行調查，從而更好地制訂產(chǎn)品投產(chǎn)策略；大環(huán)境信息調研包含相關政策、社會文化背景、經(jīng)濟狀況，以及與產(chǎn)品相關的自然環(huán)境調研，通過大環(huán)境信息的調研，發(fā)掘市場未來走向與先機。

如基于國家“雙碳”戰(zhàn)略導向以及民眾環(huán)保意識覺醒，今后的工作重點必須始終放在可持續(xù)發(fā)展方面[4]，產(chǎn)品設計應優(yōu)先考慮環(huán)保因素；相關產(chǎn)品調研包含競品調研、領域著名產(chǎn)品及品牌調研，是產(chǎn)品開發(fā)時的重要參考依據(jù)，通過對比、分析競爭產(chǎn)品以及有良好市場表現(xiàn)的產(chǎn)品的優(yōu)缺點，可快速明晰當前設計的不足。商品來源、營銷活動、營銷方式以及分銷渠道的調研，可以幫助合理制訂包裝、銷售、售后服務等方案，有助于商品更快地打入市場；產(chǎn)品設計還應該考慮受眾的需求和興趣，通過深入了解受眾的文化背景、消費習慣等信息，確保產(chǎn)品能夠貼近受眾，引發(fā)興趣和共鳴[5]。消費者調研有助于設計師更合理地設計產(chǎn)品的外觀、色彩、材質等元素。

（三）創(chuàng)意創(chuàng)新模塊：創(chuàng)新思維是遵循從發(fā)散到收斂的過程，是從感性思維到理性思維不斷轉換的過程[6]。該模塊鼓勵學生應用焦點法、類比法、逆向思維、頭腦風暴等創(chuàng)新思維方法獲得新穎、優(yōu)質創(chuàng)意點，具體思維方法見圖3。在未經(jīng)過系統(tǒng)思維訓練之前，學生的思維多局限于日常熟悉的形象。為此，課程通過多種思維方法的訓練，幫助學生打破僵化和重復的思維模式，促進學生進行更加具有創(chuàng)造性的思維發(fā)散。

焦點法通過設定聯(lián)想物體并圍繞聯(lián)想物進行多次思維發(fā)散的方式尋找有新意的創(chuàng)新參考物，思維可通過色彩、材質、功能等不同維度發(fā)散，獲得大量的創(chuàng)新點，且焦點法可獨立完成，發(fā)散過程可見圖4；類比法以事物之間的聯(lián)系為基礎，雖然思維發(fā)散過程受到限制，但由于創(chuàng)新點與設計對象之間存在關聯(lián)，可以讓消費者產(chǎn)生驚喜的感受，如在設計水杯時，考慮到水杯的屬性包括容器屬性、與水關聯(lián)的屬性等，可以聯(lián)想到旅行箱、雨傘等屬性相近的參考物，并用于外觀、功能、材質等創(chuàng)新；逆向思維訓練則可以幫助學生打破固有思維的限制，在不違反產(chǎn)品本質的基礎上進行顛覆性的設計突破，增加產(chǎn)品的趣味性；頭腦風暴與635法則是需要小組成員共同思維發(fā)散完成，發(fā)散過程中注重不同成員之間的靈感碰撞，激發(fā)創(chuàng)新想法。通過不同設計思維的靈活應用，學生可探索更多新穎獨特的設計來源，提升創(chuàng)新創(chuàng)意水平。

（四）可行性驗證模塊：該模塊的核心目標是引導學生對創(chuàng)意方案進行分析和驗證，重點是產(chǎn)品結構和技術，以確保設計的實際可行性。

由于學生缺乏對生產(chǎn)線的實地觀摩及產(chǎn)品組裝實踐，難以對產(chǎn)品結構進行合理構思。為解決這一難題，一方面需要學校積極與企業(yè)合作，為學生爭取到進入生產(chǎn)車間實地觀摩甚至動手訓練的機會；另一方面，在實地學習受到限制的情況下，借助互聯(lián)網(wǎng)資源，幫助學生理解所設計產(chǎn)品的結構和技術原理。例如，中國嗶哩嗶哩網(wǎng)站包含大量關于各類電子設備、家居用品的原理及結構講解視頻，既有基礎知識的演示也有復雜系統(tǒng)的分析。這些生動的視頻能夠幫助學生直觀理解產(chǎn)品的技術與結構。

如嗶哩嗶哩網(wǎng)站中博主“講點理科普”通過生動直觀的動畫，展示了加濕器中水從水箱流入水槽，淹過壓電陶瓷材料的振蕩器，而后控制電路向振蕩器施加高頻電流，通過高頻振動擊打水面，產(chǎn)生水霧，并配合風扇將加速水霧擴散，完成加濕工作的全過程，該視頻不僅能幫助學生理解加濕器的內(nèi)部機制，更為模塊任務“繪制技術、結構圖”提供參考依據(jù)。

（五）科技賦能模塊：該模塊旨在引導學生積極探索，并應用與產(chǎn)品相關的新型技術和材料，推動設計作品升級。該模塊包含兩個重要的方法。

首先，學生通過了解當前領域內(nèi)尖端品牌及其最新產(chǎn)品所采用的技術和材料，進行模仿。以吹風機設計項目為例，學生可以研究如“戴森”等知名品牌，了解品牌采用的智能溫控技術、Air Amplifier 氣流倍增技術等，并將這些技術應用于個人設計中。這種實證學習不僅拓寬了學生的知識儲備，還增強了學生對產(chǎn)品性能優(yōu)化可能性的認識。

其次，通過文獻查閱的方法，了解已經(jīng)研發(fā)但尚未投產(chǎn)或廣泛使用的研究成果，以便將最新科研進展融入設計項目中，做到技術突破創(chuàng)新。這種方法有助于促進學術成果的及時轉化，不僅是培養(yǎng)優(yōu)秀設計師的重要途徑，更體現(xiàn)了跨學科合作的重要性，對行業(yè)乃至社會的發(fā)展具有促進作用。

（六）模型制作模塊：模型制作模塊不僅能夠與立體構成、模型制作等設計課程形成有效聯(lián)動，還能通過實物模型的制作加深學生對自身設計作品的理解。在這一過程中，學生可以直觀地發(fā)現(xiàn)設計作品的優(yōu)缺點，從而促進自我反思和改進。此外，親手制作實物作品所帶來的成就感和自豪感，將極大激發(fā)學生的學習興趣與動力。

為豐富該模塊的教學效果，應注重與企業(yè)的合作，了解企業(yè)現(xiàn)代化加工設備、加工工藝及完整生產(chǎn)流程。學生可以根據(jù)生產(chǎn)實際需求與限制，調整和完善產(chǎn)品的尺寸、裝飾等細節(jié)內(nèi)容，以確保最終設計轉化為易于制造并具有市場流通價值的工業(yè)產(chǎn)品。

三、任務引導與教學資源拓展

模塊化教學是改革的關鍵，任務驅動的教學手段以及豐富的網(wǎng)絡資源應用是教學完成的兩個重要支柱。

（一）模塊任務引導：模塊化教學需應用教學任務驅動，引導學生將所學知識轉化為設計師所需的職業(yè)技能和素養(yǎng)。

在需求分析模塊，學生的核心任務為準確完成需求分析表內(nèi)容。通過不斷練習，學生可以提升對目標消費者屬性的分析能力，對設計背景進行總結概括的能力，以及對產(chǎn)品使用場景還原的能力，學生還將增強精準提煉核心需求的技能。以宿舍插排項目為例，學生通過需求分表引導，對使用場景進行復原，包括“在宿舍書桌上使用插排，用于連接臺燈、電腦、風扇等設備，滿足復習、預習、寫作業(yè)等需求，并兼顧大學生在床上使用插排的需求，用于連接平板、電腦、夜燈，方便娛樂與起夜使用”，同時綜合目標人群、設計目的等信息，初步獲得了5 項需求內(nèi)容，包括多插口、可懸掛、能收納、有充電狀態(tài)反饋、可組裝功能。這種有條理地分析需求的過程，能提供更多有新意且滿足用戶需求的設計方案，可為后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)奠定了良好基礎。

綜合調研模塊，要求學生撰寫并匯報調研報告，證明所選項目的重要性和必要性。與此同時，要求同學們對匯報內(nèi)容進行評估，通過集體討論判斷該產(chǎn)品是否具備進入設計開發(fā)環(huán)節(jié)的條件，從而培養(yǎng)學生批判性思維與團隊協(xié)作精神。學生能通過模擬，理解設計師在項目選擇、市場分析及團隊協(xié)作等方面所需承擔的重要角色。

創(chuàng)意創(chuàng)新模塊，學生的主要任務是繪制與表達設計方案。通過完成不同類型和風格主題的設計任務，學生將各種創(chuàng)新思維方法應用于實際設計中，從而獲得新穎獨特的設計作品。同時，學生需要通過匯報和演講向他人展示自己的成果，這不僅有助于提升表達能力，也促使學生反思個人的設計思路，并激發(fā)更深入的創(chuàng)意思考。

可行性驗證模塊，要求學生在深入理解相關技術與結構原理后，繪制個人設計作品的結構與技術原理圖。圖5 展示了學生通過學習與模仿網(wǎng)站提供的加濕器原理視頻后所繪制的“睡眠加濕器”設計排版，其中作品外觀經(jīng)過圓角處理，提高了舒適度與安全性，色彩選擇米黃色與棕色相結合，契合睡眠環(huán)境，同時結構圖清晰展示了各個零部件及其組裝順序，包括外殼、透明亞克力板、水箱和過濾網(wǎng)等，而技術圖則說明了加濕器的空氣流動路徑和水霧化過程。結構域技術圖的繪制任務不僅提升了學生對產(chǎn)品相關技術的掌握，也增強了其設計能力。

新材料新技術再賦能模塊中，要求學生運用兩種以上的新興技術或材料對已有設計進行升級，并闡述新材料、新技術自身屬性特點，以及與產(chǎn)品的契合性和對產(chǎn)品的優(yōu)化效果。以“改進馬克筆”項目為例，學生首先通過知網(wǎng)檢索了解新型綠色材料“透明木”“愈塑”等。而后根據(jù)自身設計要求，采用可再生的“塑愈”替代現(xiàn)有馬克筆采用的傳統(tǒng)塑料，并通過分析消費者在使用過程中遇到的“開蓋困難”“握筆舒適度不足”及“無法直觀判斷色彩”等問題，優(yōu)化筆蓋的折疊結構及用材，并引入磁性吸合技術，使得筆蓋開啟更加便捷；其次，對握持區(qū)域進行尺寸優(yōu)化并采用透明材質，提升舒適度解決快速識別馬克筆顏色的問題。這些改進使得馬克筆設計更加綠色、舒適并符合設計繪圖時的需求。技術與材料改進任務，促使作品向綠色化、高端化升級。

模型制作模塊中，因材料、場地、時間限制，要求學生以小組為單位進行模型制作，當前模型主要采用油泥模型、3D 打印零件后組裝的方式展開。模型成品邀請設計師或工程師進行點評。這一模塊著重培養(yǎng)學生的實踐能力，使學生能夠將設計想法轉化為實際產(chǎn)品，并了解生產(chǎn)過程中的限制。

（二）課程思政融入：任務載體還應緊密圍繞社會與國家需求，師生共同開發(fā)改善人群生活質量、服務社會的產(chǎn)品。同時注重弱勢群體的日用品研發(fā)項目，以引導學生觀察和調研這些群體在日常生活中所面臨的困難。

以“盲人日用品”項目為例，學生通過觀察與調研挖掘盲人在物品識別上的困難，以及市場缺乏相關產(chǎn)品的問題?；诖耍瑢W生開展幫助盲人快速標識日用品的產(chǎn)品設計。在構思產(chǎn)品結構和原理時，學生參考盲人打字機的工作原理，以確保內(nèi)部結構的可行性及盲文輸出準確性。

同時，借鑒音響技術增設語音播報功能，使盲人能夠確認標識內(nèi)容是否正確。此外，使用硅膠、尼龍等材料提升不同功能區(qū)的觸感與舒適度，以便于盲人的使用。

此類項目在實踐中幫助學生潛移默化地將抽象、宏觀的愛國情懷轉化為具體的行動，以個人設計推動國家進步和社會的發(fā)展。

（三）線上資源拓展：豐富的線上資源幫助學生適應新型工業(yè)化發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)。一是在教學中引入知網(wǎng)、萬方等科研平臺，可以豐富學生對科研成果的了解，進而在設計中合理運用。二是鼓勵學生訪問優(yōu)秀設計網(wǎng)站，如古德設計網(wǎng)Good Design、Designspiration 等，學生通過分析、參考，并逐步內(nèi)部化優(yōu)秀設計理念，學習優(yōu)秀設計的創(chuàng)意與技巧，從而提升設計能力。三是鼓勵學生利用視頻平臺觀看產(chǎn)品結構設計與工作原理的相關教程，以理解各類產(chǎn)品的運行系統(tǒng)，并將這些知識運用于項目開發(fā)中。

四、模塊化教學改革成果

（一）產(chǎn)品設計維度認知提升：通過課程改革，學生已能全面從產(chǎn)品“實體”“形式”和“延伸”三大維度綜合開展設計?！皩嶓w”表現(xiàn)為通過產(chǎn)品提供給消費者的實際效益，與消費者的需求分析緊密關聯(lián)；“形式”表現(xiàn)為款式、規(guī)格、質量、工藝等內(nèi)容，提升消費者在觀賞及使用時對產(chǎn)品的感受，學生借助綜合調研模塊獲得“形式”信息；產(chǎn)品的“延伸”包括宣傳策劃、售后服務、回訪等內(nèi)容，有效地策劃推動產(chǎn)品的投放，幫助產(chǎn)品更好地進入市場，而合理的售后與回訪能增加客戶對企業(yè)的粘連度，也可通過用戶反饋和市場研究對產(chǎn)品優(yōu)化升級[7]。這一部分在以往的學習中時常忽略，目前通過產(chǎn)品調研模塊獲得相關信息，后續(xù)可增加配套設計任務，強化產(chǎn)品“延伸”部分的設計能力培養(yǎng)。

（二）產(chǎn)品綜合設計能力提升：和諧、流暢并富有美感的外觀是學生的努力方向，而色彩能在第一時間吸引消費者的注意，從而激發(fā)購買欲[8]；同時，著名設計師原研哉認為“人就是一套努力認知世界的感覺系統(tǒng)”，故而設計不僅跟色彩和形狀有關，材質的合理應用能更加細膩地詮釋設計主題；比例設計影響作品的整體觀感，富有美感的黃金分割比、根號2 比可增加產(chǎn)品的表現(xiàn)效果；功能設計是產(chǎn)品設計的核心與基礎。它直接影響產(chǎn)品是否能順利解決消費者的現(xiàn)存問題；產(chǎn)品的設計構思需要借助合理的結構與技術得以實現(xiàn)。

在教學中，將產(chǎn)品的細化屬性設計加入任務卡，檢查設計的完整度，引導學生將籠統(tǒng)設計理念，轉化為具體的屬性設計，進一步提升學生綜合、全面的設計能力。

（三）學生個人成果增加：模塊化課程教學取得顯著成果，學生作品質量得到提升。部分學生的作品在創(chuàng)意設計比賽中獲獎，也有同學能參與設計研發(fā)，與老師共同協(xié)作獲得設計專利，部分成果見圖6。教學成果展示了學生在創(chuàng)新思維、技術應用等方面所取得的重要進步，證明了模塊化教學有效激發(fā)了學生創(chuàng)造力、增強解決實際問題的能力，并提升了學生的整體設計能力。

總結

工業(yè)設計是一個典型的應用型學科，學生不僅需要掌握前沿的設計理論知識，更需要培養(yǎng)設計實踐能力[9]。通過課程改革，學生逐漸形成了以用戶需求為導向的設計思維，能夠結合調研開展創(chuàng)意設計，在保證創(chuàng)新性的同時提升可行性與市場價值。此外，課程改革還促進了學生對環(huán)保材料、智能技術的關注與使用，滿足行業(yè)轉型升級的需求。在后續(xù)的教學中，還須引入多維度的評價體系來全面培養(yǎng)學生的綜合素質，提升學生的德育能力、政治態(tài)度、科學精神、人文素養(yǎng)[10]，讓學生更好地服務社會和國家。