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摘要：CDIO介入产品改良设计课程旨在培养学生的应用创新设计能力，即产品改良后的市场转化能力。文章依托企业商业设计项目，从CDIO—Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（运作）四个核心能力维度出发，将产品改良设计课程教学流程与企业内部产品设计研发流程进行重构与融合。以探索实现产品改良设计课程CDIO教学理念的最大释放。切实提高学生的应用创新设计能力、产品改良后的市场转化能力以及团队合作能力。
关键词：CDIO改良设计研发流程重构融合应用设计
中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（ 2021） 07-0100-04
Abstract： CDIO intervention in product improvement design course aimsto cultivate students' application innovation design ability， that is，the markettransformation ability after product improvement Based on the enterprise businessdesign project， this paper reconstructs and integrates the teaching process ofproduct improvement design course with the enterprise internal product designand R&D process from the four core competence dirnensions of CDIO coherent（conception）， design（ Design）， implementation（implementation） and operate（operation） in order to explore and reallze the maximum release of CDIOteaching concept of product improvement design course. improve the studentsability of application innovation design， market transformation ability after productimprovement and team cooperation ability
Keywords： CDIO lmproved design R&D process Reconstruction and integrationApplication design
引言
现行教育体系下工业设计专业培养出来的设计人才，雖然具备较强的创新创意与计算机表现能力，但以工学为基础的设计应用落地能力较弱，主要原因在于人才培养的过程缺乏产业引导与工程制造的介入。无论工学式工业设计模式，还是艺术式工业设计模式，如果不能通过与产业结合的训练和实践，并在此过程中深刻理解工学和艺术的相互结合，都很难在学校教育阶段培养出符合企业需要和产业要求的设计师[1]，即产业迫切需求的应用型产品设计复合人才。
文章以产品改良设计实践为例，将课程教学模式、CDIO教育理念、企业产品研发流程三者进行融合与重构，就如何最大程度实现产品改良设计课程CDIO教育理念的释放展开探索研究，以期为应用型产品设计复合人才的培养提供教学思路。
一、CDIO工程教育理念与产品改良设计课程教学目标
（一）CDIOI程教育理念下的设计能力培养
CDIO是由四个英文单词的首字母组成，即Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（运作），是近些年来国际上新兴的一种工程教育模式。CDIO的三个核心文件：1个愿景、1个大纲和12条标准，首次将工程毕业生必须具备的几项能力：工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力以逐级细化的方式表达出来，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[3]。
产品改良设计课程是一门以培养学生极强设计落地转化能力的课程，其教学目标旨在培养学生利用专业知识发现并解决市场中产品（非概念产品）存在的诸多现实问题，进而根据品牌定义及市场策略以工程设计的手段将改良设计创新方案实现落地化。这与CIDOI程教育理念中的“工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力”四项基本能力的培养不谋而合。因此基于CDIO工程教育理念，产品改良设计应用落地能力的培养可分类为：Conceive（构思）一即人才的设计研究与创新能力、Design（设计）一即人才运用专业知识与工程知识进行创新设计的能力、Implement（实现）一即构建梯度团队进行团队协同的能力、Operate（运作）一即运用设计与工程能力进行产品设计的落地转化能力。这与CDIOI程教育理念与产品设计人才CDIO教育理念强调的四个核心能力达成一致如图l。
（二）基于企业内部产品研发流程融合重构的课程教学目标
传统产品设计类课程的教学思路和培养方式偏传统，知识结构单一，社会的新发展，对工业设计人才培养质量的标准也提出了全新的要求。目前的教学模式与当下社会发展脱节，学生市场适应能力不佳，就业能力小[3]，因此教学模式、教学理念及其教学目标的转变成为当前应用型设计人才培养的重点。
现有的教学评价体系仅仅是教师根据学生的设计图稿给予相应的分数，大多数教师自身往往是高校毕业了后直接来高校任教，缺乏企业的实践锻炼，其评价标准并不能完全代表市场的真正需求，缺少了市场对作品的评价[4]。因此评价主体方面，除了教师评价、学生自我评价和同伴评价外，还应该尝试引入企业评价、专家评价等社会评价[5]。其中CDIOI程教育中的Conceive（构思）/Design（设计）的能力可通过在校专业理论学习即可获得，而Implement（实现）/Operate（运作）的能力却无法在校内课堂中全部获得，此模块引入企业评价机制并基于企业设计研发流程的训练与学习，可很好地弥补并塑造这方面的工程应用能力。文章将CDIOI程教育理念引入产品改良设计课程教学中，以企业设计研发评价机制为贯穿线，其目的是尽可能接近工程实际项目并以此为载体，结合专业核心课程的教学使学生获取相关综合设计应用落地的能力。同时CDIOI程教育理念将理论教学与实践教学有机融合，避免学生因为只学专业课程而感到枯燥无味，这样可以将学生的思维方法与创新能力有机结合[6]。 但是由于企业产品设计与商业开发高度配合，其商业设计项目的整体设计研发流程较为复杂，无法很好地与课程教学实践进行衔接如图2。基于以上存在的问题，教师团队与企业导师团队结合CDIO教学理念中的四个人才培养能力维度（图1），对课程教学实践流程与企业内部的整体产品设计研发流程进行了重构与再造融合，剥离了涉及批量化生产的模具设计、包装开发、生产跟进等模块内容，保留了产品设计调查、产品设计研究、产品计算机辅助设计、项目样品制作以及产品功能实现六个核心部分，保证课程CDIO教学理念、课程培养目标、课程教学流程与企业设计研发流程高度统一的四位一体关系如图3。通过重构再造后的教学流程与企业设计研发流程保持一致，既保留了专业理论训练与学习的层层递进关系，又确保了企业设计研发流程在课程开发中的科学性。
二、基于产品Pl策略与市场评估的墙壁开关商业设计调查（IFPU）
文章以企业商业项目一墙壁开关产品的改良设计作为实践案例，在遵循CDIO教学理念的原则下，按照既定的教学流程与产品研发逻辑流程图（如图3）开展设计教学实践，以确保CDIO介入产品改良设计教学实践的特色性。企业产品研发中心认为，商业设计调查不同于概念设计调查，也不同于市场调查，其核心旨在研究市场中同类产品的工业设计、场景应用及其用户对产品使用后的体验诉求数据，主要包括同类产品的设计现状调查、场景应用调查与用户反馈调查。这是商业产品开发尤其是老产品迭代改良设计的研究重点，是一种基于产品Pl策略与市场风险机制评估的商业产品设计调查（IFPU）。
（一）墙壁开关的设计现状调查
学生团队在企业设计团队的指导下使用企业制定的“IFPU（设计、功能、价格、用户）”调查研究法，对淘宝、天猫、京东三家主流平台的21家墙壁开关销售店铺（含代理店、旗舰店、专营店）与线下实体销售店铺进行定量分析研究。研究发现，传统墙壁开关的工业设计主要以产品造型设计和产品CMF设计为主。就造型设计角度来讲，主要设计创新点在于功能按键的排布设计上打破了传统墙壁开关按键排布的一般规律（即大小统一、并列排布）;就CMF设计角度来讲，墙壁开关的材料、工艺以及颜色设计也从原始的单一塑胶、白色设计变为了多种材料融合、颜色丰富、工艺精致的流行时尚设计如图4。
（二）墙壁开关的场景应用调查
墙壁开关的应用场景非常广泛，包括家庭、工厂、企事业单位、医院、酒店、体育馆、图书馆、音乐厅、美术馆等等地方。为提高调研效率，学生团队基于“IFPU”调查研究法对以上应用场景节选了家庭（个人空间代表）、大型企业（办公空间代表）、大学教室（公共空間代表）三个典型场景进行了场景调查与分析研究，主要研究方法为定量分析法。主要场景包括家庭场景（10个），企业办公空间10个（中大型企业），大学教室空间10个（含教室、多功能会议室）如图5。
调查研究分析发现，企业场景、教室场景与家庭场景的产品使用量曲率出现较大异常，主要表现为企业场景与教室场景的产品使用量比较大。这为产品改良设计的场景定义提供了市场机会;同时在产品ID审美曲率方面也出现了异常，究其原因为企业场景、教室场景中的产品因使用量大导致用户无法分辨开关控制的具体设备，因此用户自行在开关上面进行了人为干预，破坏了产品设计的整体审美如图6。这为产品改良设计的功能创新提供了设计机会。
（三）墙壁开关的场景用户访谈调查
基于以上应用场景，团队从上述场景中寻找并访谈共计30人。其中家庭场景用户共计10人，年龄段为18-55周岁;企业场景用户共计10人，年龄段为23-47周岁，以上班族白领为主;教室场景用户共计10人，年龄段为18-40周岁，以学生和教师为主。访谈调查数据如表l。
三、以场景、用户为核心的产品设计研究
企业研发中心强调，产品使用场景的精准定义是产品开发的核心环节，产品只有选择了正确的使用场景才能保证产品的市场空间与渠道空间。在产品场景定义确认后需针对场景内的用户进行精准产品设计，解决场景用户的使用与体验问题，建立场景、用户、设计的三角核心设计生态塔。学生团队基于墙壁开关的设计调查数据，运用KJ法开展了一场创新设计研究头脑风暴，涉及了产品使用场景定义评估、产品场景用户需求分析评估、产品创新设计改良方案评估、产品设计成本分析评估等诸多模块内容如图7。最终确认了本产品的改良设计综合方案：
1.场景与用户定义：根据企业场景、教室场景与家庭场景的产品使用量异常曲率图发现，办公空间（企业场景代表）与公共空间（教室场景代表）产品使用量较大，产品利润盈余在市场中具有较大空间。故办公空间与公共空间为主要的产品应用场景，场景中的用户也同时确定;
2.设计定义：结合产品ID审美异常曲率图与用户访谈分析数据发现，ID审美异常曲率的出现归根于用户为解决产品使用时混淆不清问题进行后期人工干预导致的结果如图6，致使产品整体美观度遭受破坏。因此用户对产品使用混淆不清的体验诉求成为产品改良设计的核心方向，同时在解决上述功能问题时还需避免产品Pl的统一性遭受破坏。
四、基于批量化设计要求的产品创新设计
（一）墙壁开关的草图概念设计
校企联合导师团队再次明确了改良设计的核心要紧紧围绕场景与用户，以解决用户对开关控制混淆不清的事实问题为核心开展创新设计，同时还要严格遵循产品改良设计需求书中对制造成本管控的要求，保证产品改良设计的新颖性与Pl统一性。学生团队基于项目核心要求与设计定位规划，形成三种概念设计方案如图8。
★A设计方案创新点：基于图6所示的混乱现状，在不破坏开关整体Pl的原则下，设计“识别标签纸”并巧妙融合到开关按键上。设计创新点即在按键侧面开出一个小抽屉并将“识别标签纸”放入其中。经讨论其缺点在于：忽略了按键的形态结构，按键背部结构复杂，结构股位较多，整体壁厚较薄，从工业制造角度来讲不适合开槽挖洞。 ★B设计方案创新点：将按键识别功能以LED的方式进行显示甄别。设计创新点即在开关按键的上方内置LED。经讨论其缺点在于：LED显示虽然提供了非常好的显示与开关甄别方式，但是大幅增加了用户的购买成本导致销售成本过高，且需要通过小程序或者APP来进行开关的控制写入，增加了用户的使用负担。
★C设计方案创新点：将“识别标签纸”融合设计到按键的上方，与开关整体设计风格形成统一。设计创新点即在开关顶部开出小抽屉并设计小插板，将打印好的“识别标签纸”放入其中。經讨论C设计方案符合改良预期，现有开关顶部结构简单且具有较大空间进行改造。此方案解决了用户的关键问题并很好地控制了制造成本，产品整体Pl没有遭受破坏。故C设计方案为确认为最终设计方案。
（二）墙壁开关的计算机工程设计
基于最终设计方案，学生团队通过Creo等工程软件进行了进一步的设计细化工作。具体设计实施方案为：在开关上方开出一个深槽并设计可自由拔插的标签板，只需要将打印的“识别标签纸”贴在标签板的凹槽中然后将标签板插入到开关上方即可。每个小标签板都有一个小洞的设计，目的是方便用户借助其他小工具更好地更换“识别标签纸”。结构设计上将前壳面板上端进行开孔设计，后壳面板进行挖槽设计，然后使用结构卡位的方式进行组装，无需使用任何螺丝，而后部的电源模块可直接使用现成的组件，无需重新开模，模块化设计且组装简单;三个小插槽内的贴纸也可自由DIY，颜色自选可使用夜光纸，字体自用，随时更换;同时在工艺使用、材料选择、颜色选取上遵循原产品Pl原则，保持改良设计后的风格统一，如图9。
五、墙壁开关功能样机制作与安装试用
生团队在企业导师团队的指导下根据企业内部产品样机制作流程，进行产品样机的制作与组装工作。主要包括产品造型与产品结构的3D打印验证、产品材料选取、产品样机打磨、产品表面喷涂、以及最终产品功能样机的组装等工作。具体流程如图10。
1.使用PLA材料对产品主体及其零部件进行3D打印验证。全部打印完毕后进行零部件组装，检验工程数据合理性与人机舒适性。流程图①②所示;
2.对出现的人机工学以及工程结构设计进行检讨，再次调整外观设计图纸与工程结构图纸进行3D打印验证（使用光敏树脂材料进行打印，确保外观造型与结构设计的精密性）。流程图③所示;
3.待产品造型及结构设计验证无误、人机工学体验舒适合理后，在企业导师与加工技师的指导下进行CNC数控加工。流程图④所示;
4.CNC数控加工后对所有产品零部件进行毛边剔除工作。流程图⑤所示;
5.使用砂纸对零部件的圆角、斜角、圆孔等细节部分进行二次细致打磨，确保表面光滑无毛刺、无凹陷鼓起等缺陷问题出现，确保表面喷涂的有效实施。流程图⑥所示;
6.在企业工艺师傅的指导下对样机表面及内部进行表面喷漆与高温固化。流程图⑦所示;
7.喷涂完毕并固化后对所有零部件再次进行组装与结构调试，确认样机外观整体美观、结构组装顺畅以及人机体验上的舒适性。流程图⑧所示; 8.最后将制作好的“识别标签纸”通过双面胶黏贴在小插板凹槽中并组装到样机主体中，功能样机组装完成。流程图⑨所示。
六、产品样机的功能调试与安装试用
产品功能样机组装完成后，学生团队对功能样机进行电路测试。经确认功能使用无问题后，将产品安装在墙壁中进行试用如图11所示。学生团队在企业导师与校内导师团队的指导下，最终成功完成了本次企业项目的设计研发与设计实践工作，整个项目的改良设计与应用制作均由学生团队独立设计完成。本改良设计项目还获得了意大利A DESIGN全球设计奖金奖、美国IDEAI业设计奖、中国优秀工业设计奖等诸多设计奖荣誉如图12，产品获国家实用新型专利授权。
结语
工业设计人才培养模式的创新取决于产业发展对人才的技能诉求，仅具备创意创新思维能力的设计人才已不能满足产业发展的复合需求，小而精、精而优、优而全的应用型产品设计复合人才成为产业发展需要的紧缺人才。CDIO工程教育理念介入产品设计人才培养课程，在满足人才创新创意思维与计算机模拟表现能力的基础上，可大大提高产品设计人才的设计应用转化能力与团队协同能力，为产业发展人才需求提供优质复合设计人才。文章以产品设计专业中的产品改良设计课程为例，依托企业商业项目，将CDIO工程教育理念与课程教学能力培养目标挂钩，创新性地将课程教学模式、CDIO教育理念、企业产品研发流程三者进行融合与重构，以此来提升并加强工业设计专业学生在设计研究能力、创新设计能力、应用转化能力与团队协同能力方面的训练与塑造。
基金项目：广东省教育科学规划课题<基于企业绩效考核评价标准的校企合作课程构建研究一以工业设计专业教学为例》（基金编号：2018GXJKl66）;深圳技术大学校企合作课程课题《全流程商业产品设计》（项目编号：201923008）;深圳技术大学校企合作实习实训基地建设项目（项目编号：201921007）。
参考文献
[1]罗成，李少康，张袢濠产教融合培养工业设计创新人才的新模式[J]设计2020，33 （19）：103-105
[2]顾佩华，沈民奋，李升半，等从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008，（1）：12-20
[3]戚明尔.以创新.思维与应用能力培养为导向的产品设计类课程教学改革与实践[J].设计2021，34 （07）：78-80
[4]陈淑聪，汪斌基于校企合作工作室项目实践教学的服装设计课程教学改革[J]设计，2020，33 （23）：106-108
[5] Varela Ximena， Core Consensus. Strategic Variations： Mapping Arts Management Graduate Education in cheUnited States[J].Thejournal of arts management， law and society. 2013.（6）：97-102
[6]郭红，韩丹丹，刘胜辉基于CDIO软什工程专业课程群建设的研究与实践[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2013，（4）：52-54
关键词：CDIO改良设计研发流程重构融合应用设计
中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（ 2021） 07-0100-04
Abstract： CDIO intervention in product improvement design course aimsto cultivate students' application innovation design ability， that is，the markettransformation ability after product improvement Based on the enterprise businessdesign project， this paper reconstructs and integrates the teaching process ofproduct improvement design course with the enterprise internal product designand R&D process from the four core competence dirnensions of CDIO coherent（conception）， design（ Design）， implementation（implementation） and operate（operation） in order to explore and reallze the maximum release of CDIOteaching concept of product improvement design course. improve the studentsability of application innovation design， market transformation ability after productimprovement and team cooperation ability
Keywords： CDIO lmproved design R&D process Reconstruction and integrationApplication design
引言
现行教育体系下工业设计专业培养出来的设计人才，雖然具备较强的创新创意与计算机表现能力，但以工学为基础的设计应用落地能力较弱，主要原因在于人才培养的过程缺乏产业引导与工程制造的介入。无论工学式工业设计模式，还是艺术式工业设计模式，如果不能通过与产业结合的训练和实践，并在此过程中深刻理解工学和艺术的相互结合，都很难在学校教育阶段培养出符合企业需要和产业要求的设计师[1]，即产业迫切需求的应用型产品设计复合人才。
文章以产品改良设计实践为例，将课程教学模式、CDIO教育理念、企业产品研发流程三者进行融合与重构，就如何最大程度实现产品改良设计课程CDIO教育理念的释放展开探索研究，以期为应用型产品设计复合人才的培养提供教学思路。
一、CDIO工程教育理念与产品改良设计课程教学目标
（一）CDIOI程教育理念下的设计能力培养
CDIO是由四个英文单词的首字母组成，即Conceive（构思）、Design（设计）、Implement（实现）和Operate（运作），是近些年来国际上新兴的一种工程教育模式。CDIO的三个核心文件：1个愿景、1个大纲和12条标准，首次将工程毕业生必须具备的几项能力：工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力以逐级细化的方式表达出来，要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[3]。
产品改良设计课程是一门以培养学生极强设计落地转化能力的课程，其教学目标旨在培养学生利用专业知识发现并解决市场中产品（非概念产品）存在的诸多现实问题，进而根据品牌定义及市场策略以工程设计的手段将改良设计创新方案实现落地化。这与CIDOI程教育理念中的“工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力”四项基本能力的培养不谋而合。因此基于CDIO工程教育理念，产品改良设计应用落地能力的培养可分类为：Conceive（构思）一即人才的设计研究与创新能力、Design（设计）一即人才运用专业知识与工程知识进行创新设计的能力、Implement（实现）一即构建梯度团队进行团队协同的能力、Operate（运作）一即运用设计与工程能力进行产品设计的落地转化能力。这与CDIOI程教育理念与产品设计人才CDIO教育理念强调的四个核心能力达成一致如图l。
（二）基于企业内部产品研发流程融合重构的课程教学目标
传统产品设计类课程的教学思路和培养方式偏传统，知识结构单一，社会的新发展，对工业设计人才培养质量的标准也提出了全新的要求。目前的教学模式与当下社会发展脱节，学生市场适应能力不佳，就业能力小[3]，因此教学模式、教学理念及其教学目标的转变成为当前应用型设计人才培养的重点。
现有的教学评价体系仅仅是教师根据学生的设计图稿给予相应的分数，大多数教师自身往往是高校毕业了后直接来高校任教，缺乏企业的实践锻炼，其评价标准并不能完全代表市场的真正需求，缺少了市场对作品的评价[4]。因此评价主体方面，除了教师评价、学生自我评价和同伴评价外，还应该尝试引入企业评价、专家评价等社会评价[5]。其中CDIOI程教育中的Conceive（构思）/Design（设计）的能力可通过在校专业理论学习即可获得，而Implement（实现）/Operate（运作）的能力却无法在校内课堂中全部获得，此模块引入企业评价机制并基于企业设计研发流程的训练与学习，可很好地弥补并塑造这方面的工程应用能力。文章将CDIOI程教育理念引入产品改良设计课程教学中，以企业设计研发评价机制为贯穿线，其目的是尽可能接近工程实际项目并以此为载体，结合专业核心课程的教学使学生获取相关综合设计应用落地的能力。同时CDIOI程教育理念将理论教学与实践教学有机融合，避免学生因为只学专业课程而感到枯燥无味，这样可以将学生的思维方法与创新能力有机结合[6]。 但是由于企业产品设计与商业开发高度配合，其商业设计项目的整体设计研发流程较为复杂，无法很好地与课程教学实践进行衔接如图2。基于以上存在的问题，教师团队与企业导师团队结合CDIO教学理念中的四个人才培养能力维度（图1），对课程教学实践流程与企业内部的整体产品设计研发流程进行了重构与再造融合，剥离了涉及批量化生产的模具设计、包装开发、生产跟进等模块内容，保留了产品设计调查、产品设计研究、产品计算机辅助设计、项目样品制作以及产品功能实现六个核心部分，保证课程CDIO教学理念、课程培养目标、课程教学流程与企业设计研发流程高度统一的四位一体关系如图3。通过重构再造后的教学流程与企业设计研发流程保持一致，既保留了专业理论训练与学习的层层递进关系，又确保了企业设计研发流程在课程开发中的科学性。
二、基于产品Pl策略与市场评估的墙壁开关商业设计调查（IFPU）
文章以企业商业项目一墙壁开关产品的改良设计作为实践案例，在遵循CDIO教学理念的原则下，按照既定的教学流程与产品研发逻辑流程图（如图3）开展设计教学实践，以确保CDIO介入产品改良设计教学实践的特色性。企业产品研发中心认为，商业设计调查不同于概念设计调查，也不同于市场调查，其核心旨在研究市场中同类产品的工业设计、场景应用及其用户对产品使用后的体验诉求数据，主要包括同类产品的设计现状调查、场景应用调查与用户反馈调查。这是商业产品开发尤其是老产品迭代改良设计的研究重点，是一种基于产品Pl策略与市场风险机制评估的商业产品设计调查（IFPU）。
（一）墙壁开关的设计现状调查
学生团队在企业设计团队的指导下使用企业制定的“IFPU（设计、功能、价格、用户）”调查研究法，对淘宝、天猫、京东三家主流平台的21家墙壁开关销售店铺（含代理店、旗舰店、专营店）与线下实体销售店铺进行定量分析研究。研究发现，传统墙壁开关的工业设计主要以产品造型设计和产品CMF设计为主。就造型设计角度来讲，主要设计创新点在于功能按键的排布设计上打破了传统墙壁开关按键排布的一般规律（即大小统一、并列排布）;就CMF设计角度来讲，墙壁开关的材料、工艺以及颜色设计也从原始的单一塑胶、白色设计变为了多种材料融合、颜色丰富、工艺精致的流行时尚设计如图4。
（二）墙壁开关的场景应用调查
墙壁开关的应用场景非常广泛，包括家庭、工厂、企事业单位、医院、酒店、体育馆、图书馆、音乐厅、美术馆等等地方。为提高调研效率，学生团队基于“IFPU”调查研究法对以上应用场景节选了家庭（个人空间代表）、大型企业（办公空间代表）、大学教室（公共空間代表）三个典型场景进行了场景调查与分析研究，主要研究方法为定量分析法。主要场景包括家庭场景（10个），企业办公空间10个（中大型企业），大学教室空间10个（含教室、多功能会议室）如图5。
调查研究分析发现，企业场景、教室场景与家庭场景的产品使用量曲率出现较大异常，主要表现为企业场景与教室场景的产品使用量比较大。这为产品改良设计的场景定义提供了市场机会;同时在产品ID审美曲率方面也出现了异常，究其原因为企业场景、教室场景中的产品因使用量大导致用户无法分辨开关控制的具体设备，因此用户自行在开关上面进行了人为干预，破坏了产品设计的整体审美如图6。这为产品改良设计的功能创新提供了设计机会。
（三）墙壁开关的场景用户访谈调查
基于以上应用场景，团队从上述场景中寻找并访谈共计30人。其中家庭场景用户共计10人，年龄段为18-55周岁;企业场景用户共计10人，年龄段为23-47周岁，以上班族白领为主;教室场景用户共计10人，年龄段为18-40周岁，以学生和教师为主。访谈调查数据如表l。
三、以场景、用户为核心的产品设计研究
企业研发中心强调，产品使用场景的精准定义是产品开发的核心环节，产品只有选择了正确的使用场景才能保证产品的市场空间与渠道空间。在产品场景定义确认后需针对场景内的用户进行精准产品设计，解决场景用户的使用与体验问题，建立场景、用户、设计的三角核心设计生态塔。学生团队基于墙壁开关的设计调查数据，运用KJ法开展了一场创新设计研究头脑风暴，涉及了产品使用场景定义评估、产品场景用户需求分析评估、产品创新设计改良方案评估、产品设计成本分析评估等诸多模块内容如图7。最终确认了本产品的改良设计综合方案：
1.场景与用户定义：根据企业场景、教室场景与家庭场景的产品使用量异常曲率图发现，办公空间（企业场景代表）与公共空间（教室场景代表）产品使用量较大，产品利润盈余在市场中具有较大空间。故办公空间与公共空间为主要的产品应用场景，场景中的用户也同时确定;
2.设计定义：结合产品ID审美异常曲率图与用户访谈分析数据发现，ID审美异常曲率的出现归根于用户为解决产品使用时混淆不清问题进行后期人工干预导致的结果如图6，致使产品整体美观度遭受破坏。因此用户对产品使用混淆不清的体验诉求成为产品改良设计的核心方向，同时在解决上述功能问题时还需避免产品Pl的统一性遭受破坏。
四、基于批量化设计要求的产品创新设计
（一）墙壁开关的草图概念设计
校企联合导师团队再次明确了改良设计的核心要紧紧围绕场景与用户，以解决用户对开关控制混淆不清的事实问题为核心开展创新设计，同时还要严格遵循产品改良设计需求书中对制造成本管控的要求，保证产品改良设计的新颖性与Pl统一性。学生团队基于项目核心要求与设计定位规划，形成三种概念设计方案如图8。
★A设计方案创新点：基于图6所示的混乱现状，在不破坏开关整体Pl的原则下，设计“识别标签纸”并巧妙融合到开关按键上。设计创新点即在按键侧面开出一个小抽屉并将“识别标签纸”放入其中。经讨论其缺点在于：忽略了按键的形态结构，按键背部结构复杂，结构股位较多，整体壁厚较薄，从工业制造角度来讲不适合开槽挖洞。 ★B设计方案创新点：将按键识别功能以LED的方式进行显示甄别。设计创新点即在开关按键的上方内置LED。经讨论其缺点在于：LED显示虽然提供了非常好的显示与开关甄别方式，但是大幅增加了用户的购买成本导致销售成本过高，且需要通过小程序或者APP来进行开关的控制写入，增加了用户的使用负担。
★C设计方案创新点：将“识别标签纸”融合设计到按键的上方，与开关整体设计风格形成统一。设计创新点即在开关顶部开出小抽屉并设计小插板，将打印好的“识别标签纸”放入其中。經讨论C设计方案符合改良预期，现有开关顶部结构简单且具有较大空间进行改造。此方案解决了用户的关键问题并很好地控制了制造成本，产品整体Pl没有遭受破坏。故C设计方案为确认为最终设计方案。
（二）墙壁开关的计算机工程设计
基于最终设计方案，学生团队通过Creo等工程软件进行了进一步的设计细化工作。具体设计实施方案为：在开关上方开出一个深槽并设计可自由拔插的标签板，只需要将打印的“识别标签纸”贴在标签板的凹槽中然后将标签板插入到开关上方即可。每个小标签板都有一个小洞的设计，目的是方便用户借助其他小工具更好地更换“识别标签纸”。结构设计上将前壳面板上端进行开孔设计，后壳面板进行挖槽设计，然后使用结构卡位的方式进行组装，无需使用任何螺丝，而后部的电源模块可直接使用现成的组件，无需重新开模，模块化设计且组装简单;三个小插槽内的贴纸也可自由DIY，颜色自选可使用夜光纸，字体自用，随时更换;同时在工艺使用、材料选择、颜色选取上遵循原产品Pl原则，保持改良设计后的风格统一，如图9。
五、墙壁开关功能样机制作与安装试用
生团队在企业导师团队的指导下根据企业内部产品样机制作流程，进行产品样机的制作与组装工作。主要包括产品造型与产品结构的3D打印验证、产品材料选取、产品样机打磨、产品表面喷涂、以及最终产品功能样机的组装等工作。具体流程如图10。
1.使用PLA材料对产品主体及其零部件进行3D打印验证。全部打印完毕后进行零部件组装，检验工程数据合理性与人机舒适性。流程图①②所示;
2.对出现的人机工学以及工程结构设计进行检讨，再次调整外观设计图纸与工程结构图纸进行3D打印验证（使用光敏树脂材料进行打印，确保外观造型与结构设计的精密性）。流程图③所示;
3.待产品造型及结构设计验证无误、人机工学体验舒适合理后，在企业导师与加工技师的指导下进行CNC数控加工。流程图④所示;
4.CNC数控加工后对所有产品零部件进行毛边剔除工作。流程图⑤所示;
5.使用砂纸对零部件的圆角、斜角、圆孔等细节部分进行二次细致打磨，确保表面光滑无毛刺、无凹陷鼓起等缺陷问题出现，确保表面喷涂的有效实施。流程图⑥所示;
6.在企业工艺师傅的指导下对样机表面及内部进行表面喷漆与高温固化。流程图⑦所示;
7.喷涂完毕并固化后对所有零部件再次进行组装与结构调试，确认样机外观整体美观、结构组装顺畅以及人机体验上的舒适性。流程图⑧所示; 8.最后将制作好的“识别标签纸”通过双面胶黏贴在小插板凹槽中并组装到样机主体中，功能样机组装完成。流程图⑨所示。
六、产品样机的功能调试与安装试用
产品功能样机组装完成后，学生团队对功能样机进行电路测试。经确认功能使用无问题后，将产品安装在墙壁中进行试用如图11所示。学生团队在企业导师与校内导师团队的指导下，最终成功完成了本次企业项目的设计研发与设计实践工作，整个项目的改良设计与应用制作均由学生团队独立设计完成。本改良设计项目还获得了意大利A DESIGN全球设计奖金奖、美国IDEAI业设计奖、中国优秀工业设计奖等诸多设计奖荣誉如图12，产品获国家实用新型专利授权。
结语
工业设计人才培养模式的创新取决于产业发展对人才的技能诉求，仅具备创意创新思维能力的设计人才已不能满足产业发展的复合需求，小而精、精而优、优而全的应用型产品设计复合人才成为产业发展需要的紧缺人才。CDIO工程教育理念介入产品设计人才培养课程，在满足人才创新创意思维与计算机模拟表现能力的基础上，可大大提高产品设计人才的设计应用转化能力与团队协同能力，为产业发展人才需求提供优质复合设计人才。文章以产品设计专业中的产品改良设计课程为例，依托企业商业项目，将CDIO工程教育理念与课程教学能力培养目标挂钩，创新性地将课程教学模式、CDIO教育理念、企业产品研发流程三者进行融合与重构，以此来提升并加强工业设计专业学生在设计研究能力、创新设计能力、应用转化能力与团队协同能力方面的训练与塑造。
基金项目：广东省教育科学规划课题<基于企业绩效考核评价标准的校企合作课程构建研究一以工业设计专业教学为例》（基金编号：2018GXJKl66）;深圳技术大学校企合作课程课题《全流程商业产品设计》（项目编号：201923008）;深圳技术大学校企合作实习实训基地建设项目（项目编号：201921007）。
参考文献
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