基于设计思维的校企合作创新人才培养的探索——以中美青年创客大赛获奖产品PM2.5智能咳嗽小夜灯的创新实践活动为例

杨逸凡

（深圳大学艺术设计学院，广东深圳518000）

设计思维是在准确理解顾客需求的基础上进行系统思考，寻找并运用可行的技术进行相关的产品设计，通过相应的商业模式将其转化为现实的顾客价值和市场机会。它是一种以解决方案为基础或为导向的思维形式，它从目标或者是要达成的成果着手，同时探索问题中的各项参数变量及解决方案。

本文以2017年全国“共创未来”中美青年创客大赛——深圳赛区、深圳暨粤港澳大湾区青年创新大赛一等奖项目PM2.5智能咳嗽小夜灯的创新实践为例，探索基于设计思维的校企合作、创新人才的培养。

1 校企合作创新人才的培养模式

1.1 “学”——创客思维的融入与设计思维的学习

将创新教育融入到专业课程和模拟实训中。深圳大学的创业园星火创客培训课程为我们团队学习了解创客时代提供了帮助，更为后期参加创客比赛提供了理论和实践的基础。培训课程围绕创客思维、开源硬件、设计方法、商业思路以及众筹手段等方面展开。团队通过探访硬件原发地华强北，发掘硬件。通过寻找不同硬件的亮点，了解背后的技术信息、生产加工过程，价格走势和当下市场频繁使用到该硬件的产品的信息。

在校企合作单位接受企业导师的授课和参加产品结构软件pro-e的学习使团队更加系统化的学到了设计思维的方法以及分析工具。了解同理心、情景设计、原型与测试的思维方法以及其它的设计分析工具。如：十字象限法分析该产品在不同模式下被使用的频率，以确立它的盈利模式和消费群体；九宫格分析法分析产品在超系统、系统与子系统下所处于的位置以及是否有一定发展趋势以及趋势分析与萃智等。同时了解到在设计思维中，行为优先设计理念，更类似于把情景设计提前到与用户研究并行的位置，一开始就围绕问题发生的环境、发生的人、发生的产品及三者的互动关系这四个要素展开研究，寻找真实痛点和并发的行为，并考虑设计产品的行为予以回应。培训课程中还系统的学到了一个项目的诞生到落地的流程。有了这些新知识理论的铺垫和新信息的补充“学”的积累，为接下来的产品设计的“做”打下了较好的基础。

1.2 “做”——到企业，学“做”——工学结合进行项目对接

在完成系统理论知识“学”的层次后，继而进行“做”——实行项目对接。在企业给我们提供的几个最初元器件中，选择了PM2.5检测器为准项目的最初元器件。基于各类前期的调研以及综合分析的数据，我们将PM2.5检测仪的场景拟定义为家庭、室内环境和公共禁烟场所。拟定使用对象为需要受到环境保护的母婴人群和对烟雾比较敏感的人群，围绕用户需求和场景进行分析并深入探讨，进行更加市场化的产品定义，开始以设计思维的模式为基础的由内而外的产品创新设计实践。

首先运用头脑风暴对PM2.5元器件能设计的产品进行创新想法搜集。在design thinking设计思维指导下，从中筛选出合适方案通过设计分析工具，我们将脑中的模型制造出来，运用油泥和软泥捏出脑中的大致形态并加以修改，确定其造型的大方向。使用十字象限分析法，对子系统和超系统进行类比，找寻市场上现有产品并进行九宫格过去、现在、将来趋势的形态分析，在初步获取PM2.5检测器的市场当下行情以及未来发展，明确产品创新方向，并将用户访谈所得到的场景运用到超系统环境下检查是否合理，是否顺应产品的发展趋势，是否符合高频低价的区间需求，从而更为理性的分析项目的可行性。循环反复的开展螺旋形的产品创新设计并根据所分析的数据开始寻找对应的产品造型。对几组符合环境造型的进行讨论、类比、分析直至最后确定符合所要设计的产品原型为外型圆润可爱、整体简洁大方，适合室内和家庭环境和符合母婴人群使用的以白色或暖色调为主色调的小夜灯。通过产品类比快速形成设计方案，建立草图。

1.3 “创”——在“做”的实践体验基础上，力求出彩

在原有的框架基础上，在企业的工作室，项目组接下来进行着草绘—修改—建模—修改—原型—投赛—产品迭代等工作。

基于企业所提供的元器件PM2.5检测器模块来定义产品技术功能，融入创客思维，运用系统化学习方式以及设计思维分析工具和方法，进行更快的原型开发与迭代，使产品创新更加有趣而高效。

对企业给我们提供的PM2.5的检测模块，经仔细了解和研究后，在进行预期受众采访调研的基础上，考虑到受众新的需求、新的风格等因素，我们新增加了几个功能。对新获得的数据和功能进行再次优化。通过再调研、反复的对比分析，对照项目概念，写出阐述产品特征的观点。以PM2.5空气检测器带给用户极致的体验，对照项目每一个环节可能出现的问题尽可能寻找多种解决方案。对照做出来的产品原型，注重在尝试制作过程中去发现问题，找到新的可能出现的问题或瓶颈。通过测试原型重新审视产品。确认功能后，回到艺术设计学院进行草图绘制并对其进行再次深入的分析与修改，继而进行3D建模看三维效果、修改优化方案到3D模型制作。模型检测后进行效果渲染，对渲染后的效果图再次进行细节优化。最后排版渲染，完成初步的设计方案。与此同时，由教育部举办的中美创客大赛深圳分赛区的初赛启动，项目组将这个设计方案按照赛程要求进行排版并上传组委会报名参赛。

项目前期、中期通过研究用户需求，项目组对设计产品再次进行了项目优化。草图经优化修改3D模型制作渲染直到得到满意效果。待项目成功进入复赛后，团队不仅按照赛事要求进行了产品外观设计，更在组委会提供的复试赛场上，24小时不间断的去进行该项目产品的实际软硬件搭建。通过使用组委会提供的元器件、零配件来真正实现这个产品的设想功能。

通过赛前软、硬件培训，了解如何使用因特尔元器件、如何寻找合适代码并烧入、如何寻找适合自己项目的硬件并使用。采购所需元器件并对相应模块进行组装模拟尝试。写好所需程序的代码，对产品模型进行结构空间分析，确保大小尺寸可以装下所有元器件，经反复调试与修改，最终3D建模确认。比赛当天的24小时通宵不间断的在赛场进行组装调试、产品外壳的3D打印并在赛场当天完成组装和路演，真正尝试了创新实践。

回顾从项目之初到半年的创新实践来看，创新人才培养有以下鲜明的特征。

（1）理论与实践二位一体。我们团队PM2.5智能咳嗽小夜灯的设计实践活动基于理论与实践紧密结合的宗旨。项目在校企合作过程中孕育、成长并获得成功。项目之初以设计思维指导思想展开，沿着了解用户，进行定量与定性的分析来挖掘用户的真实需求、问题归纳、拙见草图、交流探讨、推陈出新、完善方案、迭代优化等设计系统流程，遵循“理解”“观察”“分析”“创意”“原型”和“测试”的步骤，团结合作，集中高效地开展的创新活动。每个步骤通过快速迭代互为基石，前后勾连。因为每一次失败的原型设计就为团队获得了有价值的反馈和洞见，深化了对问题的理解，从而为下一次迭代创造了优化方案的机会。在项目六个月的实施过程中，始终贯穿理论-实践-企业-再实践的培养模式，注重将创新教育融入到“做”和“创”的过程中。去企业参与体验，既丰富了理论知识，又实地了解了企业的运作。这种理论-实践-理论-实践的培养模式和改革思路，注重培养学生的动手能力和习惯，这不仅为我们检验自己构想的方案是不是具有真实的可操作性，更能帮助我们打破“完美主义”，在实践中找到优化解决方案的新思路，让我们收获创造力，更收获了创造力的自信。

（2）校企合作，共育创新人才。在校企合作中，深圳大学艺术设计学院与校企合作单位-深圳市浪尖科技有限公司为培养创新人才搭建了平台。校企双方共同研究专业教学计划、安排教学内容。在专业实践课程教学中，企业提供在教学计划中涉及的专业教学资源配套及电子技术资料并进行理论和实践培训。

我们团队设计实践项目得益于这个好的校企合作平台。项目实践的过程体现了“工学结合”的理念。本次实践项目的合作企业是以产品的研发、设计、生产为主导的研发中心，将客户的需求在产品的研发设计环节中加以实现，并将各种优势资源进行有效整合，以最佳的协作状态去完成各个环节的工作，以求达到为客户提供完美的服务。学院派项目团队到企业的学习体现了校企的深度而具体的对接。通过全面系统的对工业设计行业的实际设计流程的学习使我们团队对产品所需的设备系统配置、使用与维护获得了独立日常维修和管理的能力，学到了实际的生产流程，使得工业设计并不仅仅停留在外观设计的草图上。

（3）专业人才交融。创新人才的培养需要跨学科知识结构与跨行业领域的合作。PM2.5智能咳嗽小夜灯的设计实践活动倚靠的不是设计师个人的创意，而是透过不同专业的人，以不同的角度，共同产生的创意，是一个创新的产品和服务。它源于我们项目不同专业人才的协作与沟通。在项目“做”与“创”的阶段，项目团队成员的组成与专业的搭配更体现了这一特征。项目组由深圳大学三名设计专业硕士研究生、一名光电专业博士研究生和一名企业导师组成。专业的不同以及各自的学习背景优势、习惯和文化的界限让我们走到一起进行充分融合与沟通。不同专业背景，实现了在专业上的优势互补。团队从项目前期调研到中期和后期的完善直至最后参加全国大赛和入选复赛并进行24小时不间断实施模型制作。在技术支持下，结构导师对产品设计进行内部结构的指导，购买了所需的元器件，与组委会提供相应元器件，在赛前反复进行调试，由结构工程师进行结构分析，通过Pro-E建模预算内部空间以便能够完整放下整个电路板等元器件，由光电博士进行程序代码制作与写入。比赛当天将得到的软硬件组成，成功完成设计构想中的预设功能。

本次设计实践按照设计思维，完全从客户出发，本着一条培养主线，结合三段的实践，尝试探索了新形势下创新人才教育与培养和实践的有效途径和措施，在项目实践过程中，我们也尝试了对用户的行为以及需求进行分析研究，对其痛点进行挖掘。一开始就围绕问题发生的环境、发生的人、发生的产品及三者的互动关系这四个要素展开研究。

2 共育创新人才的思考

2.1 转变设计观念

创新人才的培养是我国高校教育改革的重要目的之一。而眼下我国高校依然存在着创新教育不够理想，新旧教育模式依然并存、学习与实践脱节的现象也需要加大力度去改进和完善。因为这些在一定程度上约束了学生思维的广度与学习的深度，不利于当下教育的实质性变革。作为设计者之一，通过参加该设计项目的实践和后期的参赛，本人感到无论是在设计思维、跨专业知识的学习还是在项目模型制作的动手能力方面收获颇丰，同时也对创新人才的培养有了更进一步的思索。传统的设计竞赛，无外乎提供一个设想，一个产品的外观设计，但现在的竞赛是要真正的通过双手并在短时间内构建搭建成一个具有实际功能的产品。所以传统看效果图的设计比赛、只做效果图的设计师也会逐渐被创新设计所替代，由内而外做定义的设计会成为主流。

使我们深切的认识到设计思维不只是“产品”、“服务”的设计，还是流程、经营模式、组织运作、工作环境、小区营造、教育等等的设计。因为当今的创新已不仅是创造新产品的外观和功能，而是要更多的包含服务、流程、思维、交互以及信息传达等更多的方式。设计者要不断将设计产品在真实场景、真实用户中测试并迭代，每一次迭代都是体验新洞察、定义新问题的机会，设计师如此反复制作、检验和完善设计原型以期最终实现用户的目标。

但长期以来设计院校致力于探讨如何生成设计方法、如何运用更为丰富的形式语言、如何创造设计的多样性、如何去构建一份好的设计图纸，却忽略了设计作为一种思维以及实践管理的方式而存在，它包括设计与社会生态系统的关系。为此，随着时代的进步和科技的发展，转变涉及观念，改革势在必行。艺术院校培养的主力军不应该只是继续做无尽的设计素材，而是要更多、更深地去思考如何去创新实践设计，以便更好的适应时代的发展，迎接新的挑战。

学习和运用设计思维、情景思维的分析方法让我们认识到一件产品在设计初始时以设计思维展开，将创新方向和使用场景再结合达到更加理性地分析项目的可能性；它帮助我们了解和确定所要设计产品的创新方向，学到了书本以外的知识，了解了一个项目、一个产品从策划到量产的全过程。更加系统的认识和了解产品设计流程，达到了解产品内部结构和学习设计在企业中的运用目的。所以当下高等教育的设计院校要转变设计观念，引入设计思维的教学，唤起对设计思维的意识、构思方法和过程，通过理解设计师们处理问题从而达到一个更高的创新水平。

2.2 进一步深化校企合作

校企合作具有丰富的社会实践教学内涵，是在校学生与社会充分接触并实践学习的最好机遇。它既践行了在校所学的设计理论知识，又丰富了社会实践经验。要培养高素质的应用型创新人才，校企合作是不可或缺的基础条件。因为校企合作与设计思维的锻炼和学习，正契合了当下我国创新型人才培养的战略需求。

（1）校企合作能向纵深发展，层次向更高延伸。此次通过实践和参赛，深切认识到如何进一步做好产、学、研一体化，还需要校企双方努力寻找合作的最好切入点，需要更加突出校企合作技术创新的优势，能对提高企业技术创新有促进作用，更能加快成果的转换，实现校企双方经济利益最大化。

(2)期待建立新型校企合作关系，进一步多层次的开展基于校企合作的创新实践活动。培养设计专业创新人才是企业和大学的共同迫切需求。深入进行校企长期的产学研合作，将对推动高校学科建设、科研能力和创新能力相结合，从而达到提高国家、企业自主创新能力有着深远的意义。

(3)继续完善保障机制。校企双方要管理协调校企双方在合作中存在的有关问题，要建立新的教学质量监控与评价标准，以便校企合作朝着良性轨道发展。

3 结语

设计思维是设计活动的基础，创新思维设计的构思设想要把握创新的原则。企业发展需要创新，创新教育需要培养。学院的学生职业素养和任职能力更需要校企合作等多渠道的培养和提高。这种互利、互赢的应用型培训的特色能达到学院与企业职业岗位零距离的接轨。更重要是众多平台能使学生在校期间更重视理论和实践的紧密结合，通过参与各项创新实践能使学生参与解决实际问题的兴趣和能力得到了实质性的提升，这是对构建创新型国家具有重要的战略意义。

科技创新关键在于人才，互联网时代，设计主导创新已成为全球经济的重要驱动。创客思维的融入使得产品创新更加有趣而高效。新时代呼唤创新人才，改革创新势在必行。期盼艺术院校进一步加大对设计思维能力以及创新人才的培养，深化校企合作，共育创新人才的机制。笔者期待今后有更多的平台，更好的渠道使自己能投身到创新社会的洪流中，为提升设计专业创新人才的培养提供可借鉴的经验。