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工业设计论文示例赏析(共2篇)

发布时间:2020-05-16 16:50

  导读:工业设计论文如何写作?想必对于现在的很多初次写作论文的学者来说,在写作的时候也会比较迷茫,不知应该如何撰写比较好,本论文分类为机械工程论文,下面是小编为大家整理的几篇工业设计论文范文供大家参考。


  第1篇:基于SCL教育理念的工业设计专业教育改革研究


  关键词:SCL教育理念;工业设计专业;教学改革;《设计表现》课程


  1SCL教育理念的基本内容


  SCL(studentCenteredLearning,以下简称SCL)“以学生为中心”教育理念就是“以学生发展为中心、以学生学习为中心、以学生学习效果为中心”。大量被欧美国家高等教育采纳应用。1998年,联合国教科文组织召开的“世界高等教育大会”中提出“把学生及其需要作为关心的重点”。2011年,华中科技大学校长李培根在《以学生为中心的教育:一个重要的战略转变》中明确提出“以学生为中心”的教育。SCL教育理念核心思想是明确学生主体地位,教师是教学组织者和设计者。教师通过预先设计的学习场景,综合运用不同的教学方式引导学生学习的积极性,设计丰富多彩的学习活动调动学生学习的主动性。SCL教育理念能够修正课堂的主导位置,有效提高学生课堂参与度。这种教学理念更加能够培养具有发展特性和创新思维的应用型人才,应用型高校课堂SCL教育理念范式的教学改革与实践势在必行。


  2基于SCL教育理念的工业设计专业教学改革的必要性


  随着产业向纵深推进,传统的工业设计人才培养方案和教学已不能适应产业发展需求和用人单位需求。2012年,教育部对普通高等学校本科学科目录和专业设置进行了重新调整和完善,工业设计也被正式界定为工学范畴。在此背景下各类本科高校做了一些卓有成效的教改,解决了教学法和知识应用型问题,但是很多改革措施都是把实践简单引进课堂,只是做了简单教学法处理,缺乏从新型人才培养理念上的认知。在基础课教学中,学生主动学习的热情和动力不够。单一的考核机制导致学生缺乏对课程知识能力的错误预判,学习成绩和应用能力不匹配。教师尽管完成教学目标,但是学生专业能力没有很好地构建,不具备后期自我发展。当今工业设计人才不仅需要较高理论认知水平,更需要临场分析问题和创造性解决问题的能力,这对学生的专业应用能力和综合素质提出了更高要求,SCL“以学生为中心”理念的教学改革能够激发学生的学习积极性和探索精神,提高学生学习的主观能动性。SCL教育理念中注重的开放课堂活动能够培养学生的创造性思维和应变能力,切实提高工业设计专业课堂教学质量,助力高水平应用型工业设计人才培养。


  3基于SCL教育理念的《设计表现》课程教学改革


  《设计表现》课程是高校工业设计专业的基础课程,是一门理论与实践相结合的课程,并以实践课题训练为主体,主要研究设计手绘表达,着重培养学生设计构想、快速捕捉和快速表现能力。通过本课程的学习使学生掌握设计表现的特点和绘制手段的技术技巧。SCL“以学生为中心”的教学改革和设计必须关切学生的期盼、围绕学生学习效果和以能力发展为指引,具体从两个方面系统论述了《设计表现》课程教学改革的方法。


  3.1重构课程教学设计


  1)系统架构课程框架。以学生为中心的教学改革必然要以新的教学范式来进行,教学设计是对教学进行系统规划的过程,新的教学范式离不开创新的课程教学设计。在以学生为中心的课程教学设计中,通常用“逆向设计法”总体架构。逆向设计法(或称反向设计法)由威金斯(Wiggins)和麦克泰格(McTighe)提出并在《追求理解的教学设计》。这种教学方式“按照教学目标先设计评价方式、再设计学法、最后设计教法”的教学设计。包括运用SCL理念对设计表现课程进行系统反向梳理,形成新的教学设计方案和流程,首先,应根据工业设计应用型人才典型工作岗位设计表现能力确定课程教学目标;其次,完成课程ADDIE教学模式简化三角形分别是课程目标、教学活动和效果评估如图


  1,初步架构SCL教育理念的设计表现课程。


  2)对课程教学目标进行科学分类。首先,根据美国教育心理学家布鲁姆教育目标分类系统,完成对教学目标的分类,设定教学目标尽可能用动词开头描述,具有行动指引和测量评估作用。其次,把教学目标分成若干个通俗易懂的子目标,这些子目标可以对应相关知识点和课堂主题活动,且呈现前后递进关系。《设计表现》课程的教学目标分类如图2。除此之外,根据认知水平对子目标进行再次类别分类,细化到每一章节课程。每一个子目标中都包含对知识的掌握的不同要求,这样保证目标与行动的一致性,最终保证学习效果与目标一致。最后,根据此方法完成课程设计大纲矩阵,包括子目标、教师教法、学生学法以及学习效果评价等栏目,统领整个课程教改。


  3)以学生为中心进行教学和活动设计。《设计表现》课程主要学习设计初步技能,是一门以动手实操为主的实践型课程。需要考虑工科背景学生的学习程式逻辑性和徒手绘制能力弱的特点,将技能模块化成小技能目标。例如,在经典效果图绘制学习章节,完成绘制需要较长时间,可以把效果图分割成线稿、着色和后期处理三个小目标,每一次小目标中特意剔除目标内容让学生补上,让学生循序渐进地在鼓励中完成目标。同时,每一个技能知识点下面有多个活动,活动名称采用学生喜闻乐见的方式命名比如效果图打擂、微信点赞等。其他教学活动也遵循这种以学生的学情为背景,设计对应教学目标的兴趣活动,对学习效果和能力进行提升。每一种教学活动都会根据内容需要进行多种教学法的交叉,调节课堂氛围和学生学习积极性。比如,混合教学法,同伴互教法和工作场景典型工作任务教学等。


  在以学生为中心的逆向课程设计教学中,教师的教法是为学生学习活动服务的,必须要转变教师的角色,多进行一些教学技术设计、活动组织、教学环境的构建等来帮助学生学习。目标明确的练习和有针对性地反馈可以促进学习,帮助学生在新的条件下检验学习到的知识,体验知识迁移过程,总结、综合、应用知识促成深度学习。在传统的知识与技能目标的基础上,增加学习情感培养。此外,课后引导学生在自主学习平台进行学习。考虑到当今知识信息数字化、信息网络化、无线与移动终端特点,采用E-learning学习资源进行自由选择和深度能力发展学习。包括:MOOC、翻转课堂、混合学习、仿真与游戏学习等。最终形成三位—体的课程设计,在保证基础技能掌握的前提下,增强學习情感培养,注重学习资源建设,适应不同特质学生进行能力突破学习。


  3.2多角度课程评估


  课程评估主要分为教学评估和课程评价两方面。课程的改革是否有效,需要在课程实施过程中和完成课程后进行数据比对。在课程实施过程中,通常会用建立的学习成果评估矩阵对学生的学习效果进行评价,如表1《设计表现》课程中马克笔技法表现目标的评估矩阵。


  课程结束后,学生的总体考评基于模块知识点学习效果的评价、终结性评价和学生互评。这中间需要灵活运用分级评价表,表的设计需要注重评价的科学性和稳定性,以及提供统一标准。本学期课程完成后需要对课程进行评价,具体是将整体学习的评估与上学年,或者平行班评估数据进行比对,完成一些差异化参数佐证,进而对课程教学改革细节进一步迭代矫正。可以采纳一些专业调研网站进行手机客户端表格设计与调研。课程评估是以学习为中心教学理念改革是否有效的科学方法,是教学改革中必须环节。


  4结语


  基于SCL教学理念的工业设计专业教学改革是一个系统工程,是一个不断实践和迭代的过程,要根据新工科背景下的工业设计人才培养做人性化调整。改革始终要遵循本科教学中的原则,如鼓励师生间的互动、尊重天赋和学习方式差异等原则,这样才能在SCL教育理念下形成科学可推广的教学措施和方法,为高素质设计人才的培养提供教学保障。


  第2篇:人工智能对工业设计的影响


  人工智能是集计算机科学、语言学和心理学等一个综合性很高的学科,同样,工业设计也是一门交叉性的学科,设计对象为人造物,强调“创新的解决问题”,将强大的人工智能技术运用到工业设计中,不仅能开发更高效的设计流程并引导设计师、设计行业或设计教育的转变,还能在人们普遍注重效率、体验与情感的当下,为大众创造一种全新的生活方式并促进社会发展。


  1人工智能概述


  人工智能,是指计算机系统具备的,可以履行原本只有依靠人类智慧才能完成复杂任务的能力。它是使计算机实现从“smart”向“intelligent”的转变,它可以像人一样合理的思考并合理的行动。它诞生于信息技术革命以后的信息时代,试图通过对智能进行解析,从而探寻智能的本质。在人工智能的研究过程中,人们始终在试图生产一种智能机器,能够像人一样对外界的各种刺激做出回应。最终,通过科学研究使得智能机器能够模拟人类智能,预期的研究成果主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑的计算机等。


  1.1人工智能的发展


  1956年美国达特茅斯大学中召开的达特茅斯会议中首次提出了“人工智能”这一术语,此次会议在历史上被认为是人工智能真正的诞生。之后,其发展经历了四个时期,具体如表1。


  1.2人工智能的重要分支


  人工智能研究已进入蓬勃发展的阶段,人工智能技术为企业带来了极大机遇,同时对社会产业经济推动、商业模式创新和生活方式转变产生重要影响。按照应用场景,可分为以下3个重要分支。


  1.2.1机器学习


  当面对大量的数据需要进行深度数据挖掘、明晰数据之间的联系时,通常采用的方法是人工智能的一个重要分支——机器学习。机器学习是研究如何使用计算机模拟或实现人类学习活动的方法,按照学习方法可分为决策树学习、知识学习、强化学习、竞争学习和概率学习等。深度学习技术正是结合了多层人工神经网络和卷积计算的一种学习算法。


  1.2.2专家系统


  专业领域的知识处理和问题求解一般使用专家系统,它将探讨一般问题的思维方法转变为运用专门知识求解专门问题。专家系统一般由知识库和推理机组成,通过知识标识、获取、存储等操作完成知识库的建立,再利用推理机进行机器推理或模糊推理等操作,进而得到基于知识的推理结果。目前的专家系统正逐渐与其他学科融合,出现了基于框架、案例、神经网络及Web等多种专家系统模型,正成为人类进行智能管理与决策的重要工具和手段。产品概念设计模型便是一种专家系统。


  1.2.3人机交互


  人机交互是人工智能的另一技术热点,主要实现机器的智能化,确保机器和人类交互的顺畅。人机交互实现需应用机器人学和模式识别等技术。机器人学主要研究如何使机械模拟人的行为,而模式识别是指让计算机系统模拟人类通过感官获取的对外界的各种感知能力。目前的人机交互形式包括通过实物、触控屏幕、虚拟现实进行交互及多种交互方式综合的多通道交互等。其技术实现不仅依靠硬件提升,还涉及语音识别技术、眼动跟踪技术以及3D交互技术等。


  2工业设计的概念


  工业设计(IndustrialDesign)与其他交叉学科相同,很难用统一描述对其定义。1980年,当工业产业正大力发展时,工业设计的对象几乎全为工业产品,国际工业设计协会理事会(ICSID)对工业设计做出定义:就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验、视觉及心理感受,而赋予产品材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格。随着进入21世纪,互联网与人工智能等科技的发展以及社会问题的转变,该组织于2015年10月对(工业)设计的定义更新为:(工业)设计旨在引导创新、促进商业成功及提高生活质量,是一种将策略性解决问题的过程应用于产品、系统、服务及体验的设计活动。在此定义中,强调了工业设计提供的创造性决策带来的效果,而不限制其方案的载体。这足以体现工业设计的学科综合性。对于工业设计学生和从业者而言,设计对象是产品本身或以产品为基础的服务系统,因此文中工业设计特指狭义的工业设计,即产品设计。


  3人工智能技术对工业没计的影响体现


  人工智能技术已渗入人类生活及工作多个领域,就工业设计而言,其内容、方法、重点以及结果也会受人工智能技术的影响,进而调整或转变。人工智能对工业设计的影响可以归纳到个体、行业以及社会三个层面。


  3.1导致工业设计方法与设计思维的转变


  在个体层面,人工智能技术一定程度上导致了工业设计方法和思维的转变。随着计算机的发展,设计呈现不再完全依赖手绘草图,而是开始合理运用三类计算机辅助设计系统。一类是辅助表现类,即设计师运用PS、C4D等软件辅助表达想法,既提高效率又增强表现。此阶段人工智能未参与,机器仅是执行者,设计主体为设计师;二是辅助决策类,即基于知识推理或遗传算法的概念生成和方案评价专家系统等,帮助设计师摆脱经验限制和固有印象,生成用户模型或配色方案等。此时设计师开始与人工智能通力合作;三是自主设计类,虽然目前在产品设计领域未有成熟自主设计平台,但就平面设计而言,阿里巴巴的“鹿班”,在2017年双十一,设计总量高达4亿,每秒完成8000张网页banner设计,人类美编设计完成同样工作量需连续工作173天。且购物者并未察觉区别,在此种环境下,设计师与人工智能逐渐转为竞争关系。因此设计师需有敏锐的观察力并进行充分思维碰撞以寻求创意解决方案。此外,如何结合人工智能与设计师优势以改良或创新设计思维范式,也是当前较热点的研究方向。


  3.2拓宽工业设计行业的发展维度


  在行业层面,人工智能扩展了交互设计的视野与维度。新兴的人机交互设计分支,拓宽了工业设计行业的发展维度。一方面交互设计的兴起,为从业者提供了一条前景较好的互联网就业渠道;另一方面,越来越多功能性产品以智能可交互形式出现,定位中高端市场。而传统实体产品设计遭遇一些困境,顾客的追求不再局限于造型,而是整个服务过程的体验,因此,在当今时代,单纯的设计力量是单薄的,对于设计部门而言,与开发和运营等部门的合作显得尤为重要。


  3.3人工智能与工业设计共同打造新生活


  在社会层面,人工智能的技术与工业设计的创新思维持续创造着新的生活方式。城市的智能交通管理系统、农村的新型智能农业机械、公司中的智能扫地机器人、学校中的包裹收件系统、家中的智能互联家居、社区的智能交互播报屏等无不传递着智能时代的便利。同时,这类产品或系统也与工业设计相关。人工智能技术为产品的实现提供支撑,工业设计方法为产品的孵化创造路径。设计者要以一种整合、可持续、发展的思维,借人工智能技术之利去实现创新,要用敏锐之眼和博爱之心,关注社会弱势群体,改善社會问题,传递设计价值。


  4结语


  不论是人工智能技术本身还是人工智能辅助设计系统,都给工业设计带来了积极影响,能协助设计者更高效表达创意构想、开发并测试产品,但其便利性与高效性可能会让少数设计者模糊自身定位。工业设计的本质是创新构想,而人工智能的本质是技术实现。在人工智能技术持续发展的当下,设计师需要调整和完善自我的创意思维水平,同时设计教育也应及时调整,以培养出适应未来需要的设计人才。未来,工业设计师、工业设计教育将与人工智能共同进化,使社会的未来有更多可能。

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