“通航”背景下工业设计专业多模并举教学方法改革研究

引言

通用航空产业作为新兴领域，对工业设计专业人才的需求日益增长。然而，当前工业设计专业实践教学存在理论与实践脱节、学生实践能力不足、创新思维欠缺等问题。难以满足通航产业的发展需求。通过多模并举的教学改革，以“智能座舱”为核心项目，提升学生的设计能力和综合素质，为通航事业培养合格人才，同时推动工业设计专业教学改革与发展。

、工业设计专业教育现状分析

通过网络大数据分析不难发现，当前部分院校的工业设计人才培养呈现出专业领域日益细化、基础教学趋于程式化、实践环节偏重模拟以及知识传授呈现碎片化的特点[1]。近年来，虽然高校在工业设计专业教学模式改革上取得了一定成效，但要培养出具备多样化创新能力的人才，当前的教学模式仍有较大的提升空间。随着通用航空和低空经济的发展，工业设计专业在通航产业发展中扮演着重要角色。可以通过结合通航产业的特色，创新教学模式，培养适应产业需求的高级专门人才。

二、工业设计专业现有教学方法分析

2.1 现有的单一教学方法

项目驱动教学法（PBL）以项目为导向，让学生在实际设计项目的过程中学习知识。教师可以根据课程内容和学生实际情况，设计相应的项目。通过这种方式，能够提高他们的创新能力和解决实际问题的能力。团队基础学习（TBL）教学法强调团队合作和学生自主学习。课前学生自主学习，课堂上进行测试、讨论和分组实验操作等，每个环节都由团队成员共同完成。这种方法能够培养学生的团队合作精神、沟通能力和自主学习能力[3]。

生成式人工智能(AIGC)的出现，工业设计专业教学的目标也发生了显著的改变，由最初侧重于培养学生的设计技法和知识，到如今更侧重于培养学生的人机共存设计能力[2]。因此，教学中需要适当兼顾 AIGC 的使用，培养出能够在AIGC 环境中进行创新设计的高素质人才。

2.2 多模并举的教学方法

PBL、TBL 和翻转课堂这三种教学方法融合在一起，可以形成一种多模并举的教学模式。教师提出与工业设计实际问题紧密相关的案例或项目，作为 PBL 的驱动问题。然后，在TBL 团队基础学习中，学生们分组并依托翻转课堂模式，课前自主学习基础知识和理论。课上，团队成员针对问题展开讨论，运用 AIGC 辅助工具进行设计构思和方案优化。这样，学生能够在团队协作中解决问题，充分发挥各自创意。有力地提升了教学效果，让工业设计教学更加生动高效。

三、“通航”背景下多模并举教学方法的实施过程

在工业设计专业的人才培养过程中，教学改革需要紧密围绕实际项目展开，以确保学生所学知识能够与行业需求接轨。

（1）结合 PBL 教法，通过与通用航空研究所的合作，我们可以获取真实的项目案例，或者根据行业发展趋势创建虚拟预研项目。在电动化、智能化的基础上，我们以“智能座舱”为核心的交通工具研究可以将汽车上的通用经验用于通用航空飞行器的设计，从而形成“人-智能座舱-交通工具”的层级关系研究过程。通过聚焦“智能座舱”，引导学生综合分析人机关系、色彩搭配、材料选择和工艺实现等方面，形成完整的设计逻辑链条。

（2）以项目为导向，结合 TBL 教法，将高年级学生中优秀的学生引入到项目组中，成为队长。提前将项目内容和前期预习内容布置给小队。学生以团队形式汇总问题，教师在课堂上结合具体的问题进行针对性教学。课后再以微课的形式，将扩展知识点布置给各个小队，小队完成学习和讨论。汇报的形式可以多样化，如 PPT 演示、实物展示等。其他小队可以对汇报的小队提出问题和建议，促进团队之间的交流和学习。教师对每个小队的汇报进行点评，并给出改进的建议。

（3）鼓励学生自主学习AIGC 技术，结合 AI 软件提升设计效率和创新能力。学生需要通过阅读相关文献、观看教学视频等方式，深入了解 AIGC 技术的基本原理和应用方法。利用AIGC 相关软件进行设计的快速迭代和优化。

在该教学模式实施过程中，通航与 PBL、TBL 等教学方法的有机结合，多模并举。通过这种融合，学生能够将课堂所学的理论知识与实际操作紧密相连，不仅加深了对知识的理解，更在实践中锻炼和提升了他们的创新能力和解决实际问题的能力。培养了他们的沟通能力和团队协作精神，使他们能够更好地适应未来社会对人才的团队合作要求。

四、结论

本文提出的多模并举教学方法，通过引入通航产业项目、运用 PBL 教学法、结合TBL 教学法以及融入AIGC 技术等多元手段，有效提升学生实践能力与创新思维。同时，以“智能座舱”为核心的交通工具研究项目，将汽车设计经验迁移至通用航空飞行器设计，构建“人-智能座舱-交通工具”层级关系研究过程，打造具通用航空特色课程体系，实现通航产业与设计教育深度融合。该研究对工业设计专业教学改革意义重大，为培养适配通航产业发展需求的高级专门人才提供有力支撑。未来，应持续深化工业设计专业教育改革，进一步强化与通航产业协同，推动产业与教育双向奔赴、协同发展。

参考文献

[1] 赵泳林,崔方方,韩冰源,等.工业设计类课程教学改革模式探析[J].时代汽车,2024,(16):106-108.

[2] 辛佩佩,丁蕾,宋萍.数智化时代下人工智能在工业设计教育中的应用探索[J].工业设计,2024,(10):90-93.

[3] 王小博,张毅.以学生为中心的PBL 和TBL 混合式课堂教学研究[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2024,(07):156-159.

基金项目：2024 年本科教学改革研究项目：面向通航多模并举--《设计专题研究（1）》

课程改革研究。项目编号：JG240902D4