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信息技术背景下产品设计学科“创客”教学模式改革
摘要:随着信息技术的发展,社会对设计类人才能力要求不断提高。传统高校设计教学在指导具体企业项目任务时,教育模式、人才培养路径等方面不够清晰,需要进行改革。创客教学将企业和学生动手能力相结合,帮助学生掌握企业项目背景知识,提升其在就业和创新创业方面的竞争力。改革通过《产品信息原型设计》课程“智能托盘设计”案例,让学生在实践中学习产品设计和创客知识,实践验证并探讨了“创客教学”教学模式改革的意义。更好地发掘和利用企业资源,推动信息化教学,为未来的专业发展带来更多机会和发展潜力。
关键词:信息产品设计、创客教学、企业导向、教学模式改革
当前,信息产品设计已经渗透到各行各业,不仅需要专业的工科学生,也需要具备信息产品设计能力的非工科学生。然而,在我国目前仅有少数院校的工业设计、艺术设计、美术等专业中开设了信息产品设计课程,且现有的教材及教学资源相对不足。智能信息技术背景下,需要通过多领域知识的融合,为信息产品设计提供更全面、综合的理论支持和创客实践指导,引导智能信息技术的应用和创新,满足用户的需求并提升用户的体验。
一、信息产品设计的重要性和建设目标
随着人工智能、大数据、物联网等技术的快速发展,信息产品设计不再局限于传统的界面设计和功能实现,而是需要充分考虑智能化、个性化、情感化等因素。应该注重培养学生对智能信息技术的理解和创客应用能力,使他们能够在设计过程中充分利用这些技术,提升产品的智能化水平和用户体验。信息设计人才能力要求如图1所示,帮助学生掌握企业项目背景知识,提升其在就业和创新创业方面的竞争力。创客教学模式改革的主要建设目标为:
信息产品设计人才能力要求
1)基于多学科交叉下信息产品设计人才培养。构建信息产品设计跨学科人才培养模式的理论框架和策略,将信息技术、产品设计、市场营销、人机交互等多学科知识进行融合,建立跨学科的课程设置和教学内容。通过跨学科的学习,培养学生的综合能力和创新思维。通过建立线上线下教学结合,线上平台可以提供教学资源、课程内容,线下实践教学可以让学生进行实际的产品设计和操作。整合各学科领域的专业教师和资源,通过专业教师的指导和支持,提供学生所需的专业知识和技能培养。将科研成果与教学实践相结合,让学生能够接触到最新的科研成果和技术趋势。鼓励学生参与科研项目和创客实践,培养他们的科研能力和创新能力。组织学生参加国内外的产品设计竞赛,提供实战锻炼的机会,促使学生提高专业技能,拓展视野,锻炼团队合作和沟通能力。
2)以实际项目为中心推进实践基地建设。围绕国内企业和相关行业对智能设计相关的用人要求,与国内智能设计相关的企业和研究机构建立合作关系,共同开展实践项目。通过与企业和机构的合作,让学生接触到真实的项目需求和工作环境,提升他们的实际应用能力。逐步在已有机构合作成立联合实验室的机制下,加强与国内智能企业和研究机构的联合实践基地的建设。促进学术界和产业界的合作与交流。根据国内企业和相关行业对智能设计人才的用人要求,制定实践项目计划。为实践项目指定导师,提供实际项目的指导和反馈。建立实践基地的评估机制,定期对实践项目进行评估和反馈。
二、“创客教学”改革内容简介
1)构建“信息+”为基础的创客教学课程知识体系
完善的创客教学课程知识体系如图2所示。课程章节包括信息设计概论、信息产品设计中的交互、传感器技术学习、企业需求与案例设计、硬件环境与编程和特定课题下产品原型技术实践七个章节,帮助学生掌握全面的信息设计知识。注重培养学生对智能信息技术的理解和应用能力,使他们能够在设计过程中充分利用这些技术,提升产品的智能化水平和用户体验。具体章节为,①信息设计概论:介绍信息设计的基本概念、原理和方法,让学生对信息设计有一个整体的认识和了解;②信息产品设计中的交互:重点培养学生在信息产品设计中的交互设计能力,包括用户界面设计、用户体验等方面的知识和技能;③传感器技术学习:介绍传感器技术的原理和应用,让学生了解传感器在信息产品中的作用,并学习如何应用传感器技术;④企业需求与案例设计:通过案例分析和创客实践项目,让学生了解企业对信息产品的需求,并学习如何根据需求设计和开发信息产品;⑤硬件环境与编程:介绍硬件环境和编程的基本知识,让学生了解硬件和软件的配合关系,并学习如何进行硬件环境搭建和编程开发;⑥特定课题下产品原型技术实践:通过实践项目,让学生应用所学知识和技能,完成特定课题下的产品原型开发,提升实践能力。课程知识体系注重理论与实践相结合,使学生能够全面掌握信息设计的各个方面。特别是对智能信息技术的理解和应用能力的培养,使学生能够在设计过程中充分利用智能信息技术,提升产品的智能化水平和用户体验。
“信息+”为基础的创客教学课程知识体系
2)构建“以企业实际项目为导向”的创客教育理念和模式。
创客教育是一种以创造力、实践和合作为核心的教育理念和模式。培养学生的创造力、创新能力和实践能力,让学生在实际的项目中动手实践,通过自主设计、制作和分享来解决问题和完成任务。通过将学科领域的知识进行整合和融合,将创客知识应用于各类智能产品开发实践。比如智慧城市、健康老龄化、智能出行等实际项目,构建“以企业实际项目为导向”的应用教育理念和模式。在智慧城市方面,将信息设计原型知识应用提升城市的效率和可持续发展能力。在健康老龄化方面,整合医学、数据分析等领域的知识,设计智能健康监测设备和智能医疗辅助系统,改善老年人的生活质量。在智能出行方面,可以结合交通工程、人工智能、互联网技术等知识,设计智能交通管理系统和智能交通工具,实现智能化的出行体验。以企业实际项目为导向,使学生在解决实际问题的过程中,运用跨学科的知识,培养创新思维和实践能力,与企业合作,促进产学研结合,推动科技创新和社会进步。
3)打造面向终身学习的信息产品设计教材和教学资源库
建设特色教材与教学资料是完善课程知识体系的重要举措,传统的信息产品原型设计课程往往缺乏多学科融合的特色,教材和教学资料的内容相对单一。“创客教学”通过案例分析、实践操作、行业研究等教学内容,结合信息化教材打造,形成终身式教学资源和模式。提供一种创新的教学方法和教材设计思路。在教材设计方面,采用信息化教材的形式,结合多学科知识和实际案例,打造了终身式教学资源和模式。不仅仅是传统的纸质教材,还可以包括在线教学视频、实践操作指南、学习社区等多种形式,使学生能够随时随地进行学习和实践。“创客教学”的核心理念是让学生参与到实际的创造过程中,通过实践操作和案例分析,培养学生的动手能力和解决问题的能力。同时,结合行业研究和最新的技术趋势,教材内容也更加贴近实际应用和市场需求。
三、教学手段与组织
1)以学生为中心启发式教学方法的高效应用。采用多类智能+信息技术,在教学中将在线课堂和线下课程设计成师生间、同学间相互交流的场所。这种多学科视野下的师生互动教学法,更能调动学生学习交互设计知识的自觉性、主动性,培养学生的综合设计素质。采用问题导向式与研讨式教学方式相结合,在教学过程中围绕社会中的应用场景,挖掘存在的应用问题和痛点,讨论可能解决问题的方法,并通过学生对用户的设计调查和设计迭代,提出不足之处和改进评估方法,并定期在课堂上进行作业进度检查。
2)实施企业参与式项目创客教学法。即封套学生在探索、发明和创造中主动学习与协作学习的教学方法,它是“做中学”的进一步发展。主要步骤有:创意、设计、制作、分享、评价。通过企业参与式项目创客教学法,学生将在实践中获得知识和技能的同时,培养创新思维、团队合作和问题解决的能力,从而更好地适应未来的社会和工作环境。
3)采用线上线下结合,翻转课堂等多种教学方式,在教学中将课堂设计成师生间、同学间相互交流、人人参与讨论的场所,将学生分成小组,进行合作学习。可以设立小组项目,让学生在小组内共同解决问题、完成任务,提高团队合作能力和解决问题的能力。创设虚拟学习社区,学生可以在社区中分享学习心得,扩大学习交流的范围和深度。
四、“创客教学”实践教学成果案例展示
“智能托盘设计”是《产品信息原型设计》实践课程的教学成果案例。该案例运用智能创客设计方法和策略,针对某品牌智能家居的实际需求,开展真实创客设计项目,提高空巢老年人对电子信息交流适应程度,探究家庭成员对现代化产品的适应程度和对亲人间联系紧密程度的影响。
1.阶段一 建立课题目标 对目标用户进行调查研究,综合调查所得的数据进行整理,通过调查目标人群日常放置钥匙的习惯,了解在科技发展迅速、产品智能化水平高的背景下,如何加强家庭成员对加强成员间的联系。了解目标用户更深层次、更广范围的需求,为后续的课题的开展提供有效的数据支撑,推进创客设计实践过程。
2.阶段二 开展用户数据调研 通过用户访谈法,访谈了多位空巢老人。多数老人表示子女将大部分时间都忙于自己的事业。而老人几乎只会用老年机听一听戏曲,智能手机对很多高龄空巢老人来说使用难度太高。从访谈中可以发现,子女在与父母的沟通中的作用非常关键。在表现的方式上,子女常常会通过物质手段来弥补自己的陪伴不足,而对老年人来讲,真正缺少的是其情感上的关怀。
3.阶段三 形成创意方案 经过前期的调查与研究,认为遵从老年人的日常习惯开展设计更为自然。不仅更符合老人喜好,易用性也更好。在产品的外观设计上,通过提炼造型,决定采用以老人熟悉的树枝挂钩为设计来源,木质的产品能够匹配多种生活场景。同时,这样可以有效的控制成本,增加人群对本产品的接受度。
4.阶段四 创客实践应用 在该模型在制作过程中使用了 Arduino开放源码电子平台。包括硬件及软件。可以利用压力、声音、红外灯多种传感器,对周围环境进行感应,记录数据。并利用其他硬件设备控制灯光、马达实现基本功能。同时,该模型在制作过程中用到了柔性薄膜压力传感器作为LED灯的控制开关,实现创新性交互。
五、结语
大众创业、万众创新背景下,信息产品设计的表达方式越发丰富,为鼓励学生的奇思妙想,让学生初步了解交互性产品的“功能黑箱”。本课程以企业实际项目为设计主题,探索信息设计技术的无限姿态,帮助学生了解全球信息技术趋势,并将智能硬件应用于交互设计领域解决技术问题。学生通过与企业合作,可以接触到最新的技术和趋势,学习如何将设计从概念转化为实际可落地的产品和解决方案。通过本课程的学习,培养学生分析、解决问题的创客能力,利用智能硬件在设计领域解决技术问题,将设计从概念到落地。锻炼学生创新创业和实际就业能力,掌握一定创新创业基础技能,能将设计构想变为大众需要的产品,直接参与社会工作。
参考文献:
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[2]周如俊.基于创客教育理念的高校艺术类专业教学模式研究[J].教育理论与实践,2016.DOI:CNKI:SUN:JYLL.0.2016-24-004.
[3]周如俊.基于创客教育理念的高校艺术类专业教学模式研究[J].教育理论与实践:学科版,2016(8):3.DOI:CNKI:SUN:JYLL.0.2016-24-004.
[4]卞月芳,廉东昌,姚巍.基于创客教育的高校教学改革新视角[J].教书育人:高教论坛,2018(11):2..
基金项目:[1] 西华师范大学——四川省教育厅人文社会科学研究基地:成渝地区教育与经济社会协同发展研究中心”资助/立项课题,项目编号CYJXF23010;[2] 教育部人文社会科学研究“数字乡村战略下老年产品“适配-赋能”设计研究”项目资助,项目编号21YJCZH218;[3] 2023年度成都市哲学社会科学规划项目:“数字鸿沟”背景下成都市智慧养老服务产业升级研究项目资助。

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