摘要：工业设计所进行的产品设计中，有很多是需要首先考虑产品使用的安全性和可靠性，这就要求设计师在产品设计中充分考虑力学结构的可行性。本文从设计能力培养角度进行课程知识设置，基于工业设计专业学生学情特点，提出一种设计实例分析与设计表达结合的设计力学知识教学形式，通过可感可触的学习形式，引导学生建立一定的理性思维与感性设计相结合的能力，奠定产品设计方案可实现的力学分析基础，形成良性的产品力学设计问题认知与设计表达。

关键词：工业设计 产品设计 设计力学 教学研究

1、引言

近年来，工业设计的内涵和外延一直都在向更丰富的层面发展，所进行的产品设计的领域也越来越多样，设计时所需要的知识范围也不断随着社会的发展而扩大，这就使得在工业设计专业课程教学中，更加关注如何引导学生紧跟时代发展积累和提升自身的设计能力，尤其是国家提出新文科建设后，“跨界、包容、创新”的教学理念更加受到重视，做为工业设计专业基础课程的设计力学课程，在如何培养学生树立良性学习工程知识能力、理性分析设计问题能力、方案设计可靠合理能力等方面，一直备受一线教师的重视。

2、工业设计专业《设计力学基础》课程建设探索与实践

一个产品的设计实现，包含了设计问题提出、设计方案构思、设计试验与加工实施等多个环节，涉及到理性的设计分析与感性设计创新的紧密结合，是多学科知识的不断融合结果，这其中，设计力学知识是奠定产品功能实现和稳定可靠的重要基础知识之一。

2.1考虑00后学生学情特点，与时俱进设置教学模式

00后的学生，是多渠道感受电子化信息成长的一代，其对知识的关注度往往因此比较分散，学习方式更加多样，原有单纯的理论知识讲授不容易引起学生学习的积极性。考虑00后学生学情特点，充分利用现代化的教学工具和手段，知识传授以课上师生探讨和网络资源共享相结合，展开线上线下混合式教学，既能够满足00后学生学习习惯，又可以通过课堂观察和网络大数据更全面的掌握学生学习进程，学生可以回溯重温课程内容，教师可以逐步积累授课成果，形成多方位的授课沉淀。

2.2以专业特点基础，知识讲授紧密结合专业方向

设计力学知识包含理论力学、材料力学和空气动力学等多种工程力学内容，理论力学的静力学分析是产品设计中保证方案安全的根本，材料力学的强度、刚度和稳定性分析，是结合各种材料特性进行产品结构设计的合理有效支撑，空气动力学是汽车等大型产品设计时考虑的重点之一，这些都是工业设计专业进行相应产品设计时必不可少的专业基础知识，工业设计专业力学知识的讲授不是通过大量讲授缜密的理论推导和逻辑运算，而是要引导学生认识到理性分析对设计的重要性，建立产品功能实现与使用安全相结合的意识，通过力学基础知识与产品设计关系的介绍铺垫学生跨学科展开设计合作的理论基础。

2.3以实例探讨为纽带，兴趣激发为桥梁，知识讲授紧密结合专业方向

设计专业学生在大一大二阶段，对设计的认识更多是停留在视觉理解和身体感受上，对产品设计的深入理解还有所迷茫，因此，在设计实例探讨环节时，先从学生可感可触的案例入手，再结合课程知识进行逐步深入引导。例如，提出“座椅可以有几条腿？”的讨论，从讨论几条腿可以满足“坐”这个行为的支撑？到为什么可以满足支撑、可以支撑住多大压力、与材料制作的零部件的连接结构是否相关，再到座椅平面什么位置形成支撑、与座椅整体形态呈现什么关系等，展开一系列逐步递进的分析和探讨，随着问题的不断深入，学生既明白了力学知识的应用，又理解了力学与设计的紧密关系。

2.4以理论知识为介质，设计实现为目标，设置以成果为导向的训练课题

当学生认识并理解了设计力学问题的重要性后，如何引导学生自己成功的将产品方案设计与力学分析融合，成为树立学生学习信心的关键。从设计解决问题出发，设置循序渐进的理论与实践的训练课题，通过“学—玩—学”的方式，让学生把理论分析与设计逐步结合。例如在设计重心和力学平衡知识点处，设置杆状支撑训练课题，要求由杆件组成的支撑体系可以支撑住一定重量的方形或圆形重物，并且该重物可以在一定范围内移动，学生分组进行设计方案与制作加工实践。引导学生思考什么产品具有这样的特征，该对应的材料与结构的设置、运动范围的控制等内容，都成为学生感兴趣的研究点。通过调研分析，学生兴趣盎然的开始小组讨论，用力学知识逐步分析此类力学模型可以如何建设和表达，结合一些简单材料，可以初步校验设计方案。在课堂方案共享和小组汇报环节，小组成员将最后的设计结果与分析过程进行汇报，同学们之间既有竞争的小压力，又可以集大家思维之所长，形成互学互助的学习氛围。

2.5以力学知识为基础，拓展设计理性思维能力，树立设计师责任担当

学生往往在产品设计的初期，急于追求设计结果并特别重视被认可度，这虽然是促进其努力的动力之一，但也是影响其踏实掌握相关知识的一个壁垒，打破这个壁垒，单一的语言说服略显无力，需要结合产品是否可以“胜任”工作来介绍。比如以某类产品的“安全”使用（比如是否满足许用载荷等），来引导学生树立以人为本的设计认知，树立设计师服务社会解决社会问题等设计情怀。进而在今后的设计中从实际应用出发的角度进行产品设计思考，从可实现、可适用、可耐用等角度综合考量设计方案。

3、小结

通过基于专业培养方向和学生学情特点展开设计力学课程内容安排与方法设置，知识内容设置由简入繁再由繁入简，教学方式采用灵活多样的启发引导模式，既保留并延续了工业设计专业学生原有的理性思维，又释放学生青春朝气的感性思维，通过理性思维和感性思维的结合，让学生初步认识到本专业的产品设计所需理性知识，更喜欢专业学习，推动其设计能力的持续积累，奠定学生未来成为设计师的责任担当。

参考文献

[1]刘冀伟.创造性思维在工业设计专业工程类课程教学中的应用与研究[J].创新创业理论研究与实践，2021，05（10）：148-150.

[2]阮宝湘.工业设计机械基础[M].201906.

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[4]李亦文.产品设计原理[M].201809.

作者简介：刘冀伟（1980-），女，黑龙江北安人，硕士，副教授，研究方向：工业设计理论及创新设计。