智能装备下工业大学一流专业建设探究

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摘要：为解决工业设计在满足智能装备等国家重大需求面临的新挑战。文章通过分析智能装备与工业设计融合趋势，详细论述了交叉融合专业建设的主要内容、建设规划，提出了面向智能装备的工业设计专业的建设策略。以哈尔滨工业大学为例，阐明了大类招生背景下，面向智能装备集群招生模式，工业设计专业建设的详细实施途径及具体保障措施。文章提出的建设策略对工科优势高校开展工业设计一流专业建设提供了可供实际操作的范例。

关键词：一流专业建设智能装备工业设计建设策略实施途径

引言

伴随着21世纪的高速发展，高精尖核心技术引领着国家产业链，智能化装备则是其重点应用领域[1]，是产业发展核心竞争力并将起着决定性的作用。《中国制造2025》规划[2]提出，“中国制造”要向“中国创造”转变，创造的关键在于创新，其体现形式为设计，“中国设计”尤其是智能化装备的设计就成了制高点；工业设计是智能装备产品由“中国制造”要向“中国创造”转变的关键，工业设计给智能装备产品所带来的附加值必将无可估量。近年推出的一系列支持工业设计产业发展的政策措施，推动了工业设计向专业化发展；2019年4月，教育部提出了一流本科专业建设“双万计划”[3]。站在国家一流专业建设的新起点，工业设计专业的培养模式、办学思路必将调整和升级，解决新形势下工业设计专业人才培养模式及专业建设的关键问题就变得尤为重要，也是满足国家对智能装备领域多样化、创新型人才的迫切需求，这也将成为工业设计专业发展的基石之一。

一、智能装备与工业设计融合趋势

《智能制造发展规划（2016-2020年）》明确提出“支持高校开展智能制造学科体系和人才培养体系建设”。纵观国际，发达国家的智能装备与工业设计的融合程度较深[2]，因此，装备制造技术与工业设计的融合发展，形成具有中国特色的智能装备设计风格，将是我国未来智能装备发展的必然之路。

（一）国际智能装备设计的特点：发达国家在智能装备、高端装备的设计制造方面的广泛开展，形成了大量成熟的设计案例，不同的设计思路也形成了各具特色的智能装备类设计风格和知名品牌，尤其是英国、美国、德国、日本等国家，已经从国家层面将工业设计提升为重要的战略位置，成为国家制造产业和经济的核心竞争力。因此“制造+”与“设计+”共融必然成为工业标准体系的重要一环。国际智能制造思想主要起源于美国、欧洲及日本等。美国政府高度重视智能装备设计与制造的协同发展，并将其作为世界制造领域的第一高地及二十一世纪世界制造技术的根基。如美国通用公司的医疗设备，工业设计带给消费者亲近、高端的视觉外观，释放了病人的紧张不安情绪，使用上具有良好体验，实现了企业的品牌价值。在国际上，备受欢迎的日本智能装备，其设计的最主要特色是设计的人文关怀，重视人类行为方式的分析，重在用户体验层面，人性化设计在日本产品中随处可见。如日本机床设计在高生产效率及整体高端大气外，其细节设计更是体现了对劳动者的人文关怀，考虑从视觉疲劳的大视窗易读性设计；易于安装调试维修的工作区，从劳动者与设备接近的舒适性和安全性进行考量，日本智能装备从工业设计手段上品味着产品的舒适与安全。德国是工业设计的发源地，德国工业4.0的提出，使德国制造业强国的世界地位更加突出。德国有众多世界顶尖的装备制造企业，如有西门子、通快（Trumpf）等，其设备不仅功能上彰显优势，在生产方面更是运用智能手段，在设计品牌系列方面、操作舒适方面更具特色，德国设计的最大特点是智能装备设计由企业与优秀工业设计师共同打造。综上所述，国外智能装备设计迅猛发展以及系列化、人性化、国际化的趋势[2]，这与各国重视工业设计教育分不开，与设计教学的创新改革和融合发展分不开。

（二）工业设计引领智能装备创新：国家实施创新驱动发展战略特别强调了“提高国家制造业创新能力”。智能装备是“国之重器”，突破性智能装备创新设计模式的研究是实施“中国制造”到“中国创造”战略转变的驱动力。工业设计不是新技术、新材料、新工艺、新能源的创造者，但工业设计却离不开技术、材料、工艺、能源，这些是工业设计创新的源泉。面向工业设计的智能装备设计，在装备造型设计、涂装设计、人机交互设计、文化内涵注入、谱系DNA塑造对智能装备进行整体优化与提升装备附加值[4]。智能装备与工业设计交叉融合，是创新工业设计理念，在创新驱动下，必将推动智能装备工业设计的大力发展。

（三）专业融合建设的必要性：传统工业设计教育起源于包豪斯，是技术与艺术的结合，在更多强调功能型性的大型装备类产品中涉猎较少，智能装备视角下的工业设计创新突破，需要具备相应技术能力的专门工业设计人才，这为智能装备类工业设计专门人才培养提出了新的挑战，智能装备也对工业设计高层次人才培养和新工科交叉创新人才培养提出了新的要求，面向工业设计专业的新工科卓越人才培养体系、教学模式、实践教学平台、管理制度等均具有特殊性。因此，教育部提出的双万计划是工业设计的新契机，面向智能装备一流本科专业建设的研究与实践迫在眉睫。国际大环境以及双一流背景下，研究面向智能装备的工业设计一流本科专业建设，建立适用于机械工程新工科人才培养的质量标准体系，推动工业设计学科发展，通过改变传统的人才培养模式，对标优秀的高素质工业设计专业人才需求点，推动我国工业设计与智能装备创新协同发展、相互交融，让创新发展的高速轨道增添新成员。

二、专业融合建设内容

面向智能装备的工业设计一流本科专业建设，以专业交叉融合为出发点，从四个方面内容进行建设。

（一）专业交叉融合培养体系：智能装备作为“国之重器”，以智能装备与工业设计的交融发展为突破口，构建“制造+”和“设计+”共享系统为主攻方向。调整和优化现有专业人才培养模式，依托新工科理念，秉承“厚基础、宽口径、重交叉”的培养方针。通过招生制度改革，在智能装备集群招生模式下，探索和研究专业人才知识需求及能力培养，是机械类工业设计人才培养首要解决问题。通过顶层设计，以智能装备集群-机械大类-工业设计专业三段式培养为原则，跨学科交叉与多专业深度融合，形成面向智能装备的工业设计专业工程人才培养新体系。

（二）创新驱动的专业创新实践平台：专业创新实践平台是工业设计人才培养的基础。“中国制造——中国创造——中国设计”，国家的这一战略转变，作为创新驱动的工业设计人才培养，需要打破现有人才培养模式屏障，通过建立校企合作，拓展完善校内外实习基地，搭建工业设计专业创新实践平台[5]，达到培养学生设计实践、跨界整合、融合创新能力的目的。其解决思路是重点分析产学研一体，构建创新驱动发展战略引领下优势互补的创新实践平台，这也是工业设计专业创新人才培养需要解决的关键问题。此外，创新驱动的专业创新实践平台构建，需要对标智能装备产业的设计人才需求，需要整合课程资源、实践资源、产业需求，并以此为依据重构课程边界，精炼教学内容，改革教学方法，进一步夯实专业实验教学平台，使工业设计专业创新实践平台成为连接高校教学和企业需求的桥梁。

（三）一体化工作室制管理模式：强化导师工作室负责制，重点解决教师科研、学科竞赛与学生思维培养、创新能力关系问题。引导专业学生循序渐进地全面掌握课程内和课程外的知识和技能，建立导师工作室负责制，不同年级、本研一体，学生在工作室老师的管理和指导下进行学习，参加教师设计项目，全面提高学生的知识水平和设计能力，是集群招生大类培养模式下工业设计学生专业能力培养的特殊需求。集群招生模式下，提升学生工作室的职能作用就变得尤为重要，学生大三年级进入专业学习，特点是学生对专业认识不足、缺少专业基础，仅靠有限的课堂教学学时远远不能满足，工业设计又是集技术与艺术一体的交叉学科，学生技术能力强、机械学科基础扎实是优势，但缺少设计思维、设计基础薄弱的强大劣势也极为突出，因此，工作室制度能够补充课堂教学的不足，通过工作室教师指导学生参加设计竞赛、设计项目等多方位指导和监督，不同年级学生的互帮互助学习，有助于提高学生的专业综合能力，通过完善的“项目-竞赛”、“创意-创新”工作室管理制度，形成一体化工作室制学生管理与互助新模式。

（四）国际视野引领对外交流平台：双一流环境下，大学不再是闭门教学，“请进来､走出去”为重要指导思想[6]，是与国际大学接轨的关键步骤，便于学生能够接触到世界顶级的设计思想，通过建设海内外顶尖学府的对外交流平台，将国际化列为一流本科专业建设与发展规划的战略重点问题之一。通过创新海内外多边互动交流模式，重点培养学生自觉自信、沟通协作、视野开阔，并具备“全球胜任力”的国际化人才是重点问题。对标国际视野设计人才，通过完善国际化教育人才培养标准和学生交流交换的选拔制度，开阔学生国际视野，丰富海内外双边互动交流合作模式，形成“三明治”模式的设计人才，海内外联合培养的对外交流平台。

三、创新专业融合建设规划

国内众多学者对一流本科专业建设进行了深入剖析[7-8]，面向智能装备的工业设计一流本科专业建设，在具体规划方面，将从校企交融、四维设计、精细管理三个方面完成。

（一）校企交融共赢途径：建设创新实践平台，确立人才培养目标，构建人才培养体系。研究工业设计专业一流人才的知识需求及能力培养问题，需要重点解决高校培养方案与产业实际需求脱节问题。通过深入产业，重点分析产学研一体，以校企交融共赢为主要思路，如图1所示。寻求校企融合共赢途径，重点是打破校企合作壁垒。资源上，形成共享资源库，完成优势互补的创新实践平台建设；人才培养上，将企业存量人才和增量人才培养质量纳入培养体系，企业深度参与需要激发企业参与人才培养的积极性，本着高校、企业互利互惠的原则，充分利用学校的知识优势和企业的实践优势。在工程实践中分析产业需求和专业能力，从产业发展中凝练知识要素，从双一流建设中，重塑专业规划，并由此确立工业设计专业一流人才培养目标，构建符合时展的人才培养体系，形成工业设计新工科专业人才培养模式。

（二）四维设计发展思路：创新工业设计教育，加强顶层设计是关键，学校、学院、学科三方协同，统筹考虑提出以四维设计为主要思路，包括企业对接设计、行业服务设计、教育创新设计、专业建设设计等四个方面，在一流专业建设与人才培养实践的具体实施方面，通过四维设计，引导跨界思维模式，获取新的人才培养发展的新机遇，并以校企交融为切入点，如图2所示。一方面，让产业专家进课堂，企业专家能将最前沿的企业知识需求介绍给学生，拓展书本外的学生知识体系，打破书本至上的传统教学，突出人才培养的前瞻性；针对行业需求进行知识引领，强化企业人才需求的对口性；将培养具有前沿、引领作为人才培养的关键指标。另一方面，每一个行业对于人才的需求均有其特殊性，行业服务设计就显得尤为重要，工业设计是技术与艺术的结合体，智能装备产业的设计人才需求极具特点，这也是新工科人才培养的新需求，工业设计必须立足于智能装备行业、行业需求作为人才培养的指标点，通过构建产业界与教育界共同教学的教学模式，打造高校-行业人才培养责任共同体，通过校企教学效果共同评价机制，突破传统教学效果学校评价模式，建立企业5年、10年、15年的长效评价体系，使跨界评价成为教学效果的指挥棒。创新工业设计教育，重在提升设计教育理论，首先明确一流人才培养目标，明确时代对于人才的需求特征，进一步提升人才培养的教育新理念；在专业建设设计方面，加强顶层设计，将教师发展和行业发展相连接，齐头并进才能满足企业对人才的需求，以专业人才培养方案指引一流专业建设，重点建设一流课程和在线课程等国家荣誉课程，此外在教育教学中，重视学科竞赛的引领作用，与海内外顶尖大学共同搭建教育共同体。

（三）精细管理超越举措：共同管理，创新教师发展，对标一流人才培养目标设计是关键。为保证校企交融及四维设计发展思路的有效实施，在学科管理制度上，追求创新，从学校层面、院系层面、专业三个层面到教师发展到人才培养管理，形成如图3~图5所示五位一体的精细管理超越举措。对标一流人才培养目标，从管理机制、教师发展机制、学生工作室机制、学科竞赛机制、国际化机制五个方面进行机制改革，五项举措对应工业设计培养体系的指标点。

四、保障措施及实施途径

推进一流专业建设，要从学校层面统筹规划，科学组织、合理规划是确保专业建设有序推进和稳步提升的关键。

（一）专业建设保障措施：科学组织，保障工业设计一流专业建设有序推进。学校招生政策改革，哈尔滨工业大学从2019级开始进行智能装备招生，学院成立大类培养专业培养方案领导小组，由本科生院统筹领导此项工作，学院院长负责制，建立了机械类专业建设负责人制度，为专业建设提供重要的组织保障。合理计划，确保专业重点建设保质保量完成预定目标。2019年哈尔滨工业大学工业设计专业已确定黑龙龙江省一流专业建设点，专业制订了一流专业建设发展规划，在人员、资源、经费、场地等方面都给予了重点保障。

（二）实施途径：建设教学团队，为专业建设提供师资队伍保障。围绕工业设计专业建设规划，通过制定施师资队伍建设规划，引进优秀专业人才加入，提升专业教师队伍水平，加强青年教师的培训和提升，青年教师进企业等手段，更要进一步强化专业带头人在专业建设工作的作用与职责，本项目主持人和参与人多是工业设计系主要管理者，可以保证相关配套实验方法的实施、跟踪和反馈。由此完成面向智能装备的工业设计一流本科专业建设的研究与实践，具体实施途径如图6所示。一流本科专业建设，需要全方位规划、需要顶层设计，因此，哈工大工业设计明确专业定位、抓住“智能装备”特色，立足航天，依托哈工大机械工程强势学科，从专业人才培养模式、师资队伍及基层教学组织多方面进行改革，同时依托校院系三级教学质量保障体系，从招生制度改革入手，从学科、专业、课程分层次进行建设，从而保证一流专业建设落到实处。

五、结语

一流本科专业建设是一个持续改进的过程，其建设应紧跟时代的发展。本文研究了智能装备视角下工业设计一流专业建设策略，得出以下结论：（1）强化导师工作室负责制，构建一体化工作室制的学生管理与互助新模式；（2）打破传统学科、专业界限，构建面向智能装备的工业设计专业交叉融合培养体系；（3）对标智能装备的发展方向和人才需求，跨界构建产学研一体，优势互补的设计创新实践平台；（4）培养具备“全球胜任力”的国际化人才，构建国际视野的设计人才培养对外交流平台。文中提出的建设策略对工科优势高校开展工业设计一流专业建设提供了可供实际操作的范例。

作者:周岩 刘晓胜 单位:哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨工业大学电气工程及其自动化学院