摘要：文章以產品外觀設計的成本控制為研究對象，首先對產品外觀設計進行了討論分析，隨后探討了產品外觀設計成本控制原則，最后提出了一些產品外觀設計成本控制方法，以供參考。

關鍵詞：產品；外觀設計；成本控制

一、產品外觀設計概述

產品外觀設計簡單來說是產品設計的一部分，同時也是產品設計需要著重考慮的重要因素之一，通過對產品外觀進行針對性設計，從而以視覺化的形式將產品的基本信息、功能以及理念充分表達出來。產品外觀設計本身具有一定的工業實用性，同時又需要凸顯外觀設計應具備的美感，在實際進行外觀設計過程中，需要綜合考慮產品外觀造型、圖案、顏色、紋理等諸多因素，將和綜合在一起，與此同時，還需要做好設計材質、色彩、肌理的選擇，在滿足產品實用性需求的同時，從而有效降低產品設計成本。［1］

二、產品外觀設計成本控制原則

（一）效益性原則。在實際進行產品外觀設計成本控制時，遵循效益性原則，本身便是成本控制的一項重要目標。因此在實際設計過程中，要求吧選擇合適的外觀設計材料，應用成熟的外觀設計工藝，一方面更好地彰顯產品設計應有的美觀性，另一方面還能降低后期產品生產難度與生產成本，彰顯產品外觀設計效益。若實際進行外觀設計時，只注重美觀，可以進行外觀裝飾，內則會對產品功能發揮帶來干擾，還會對產品使用舒適度帶來不利影響，從而導致產品效益下降。以小米8透明探索版手機外觀設計為例，該手機最初是想要通過進行機身外觀透明設計，將手機內部元器件布局一覽無余地展示在消費者面前，有效提升手機的科技感，在手機自帶電池表面，則覆蓋有碳纖維紋理膜，手機頂部電路板也進行了藝術化處理，從而提高手機外觀設計視覺美感。但在手機背部主板裝飾設計時，采用了柔性電路板工藝流程，同時配置了大量的功能部件，導致整部手機后續制造成本飆升，同時手機外部結構調整難度也大大增加，嚴重削弱了該款手機的產品競爭力，導致該款小米手機銷量不佳。小米公司聯合創始人林斌也給出了官方解釋，小米8探索版在外觀設計上采用了透明后蓋，導致制造成本大大增加，生產工藝也非常復雜，因此企業決定終止小米8探索版后續生產。從中我們認識到，在產品外觀設計成本控制上，必須要遵循效益性原則，才能更好彰顯外觀設計成本控制的作用價值。［2］

（二）跟隨性原則。在產品外觀設計成本控制過程中，還應遵循跟隨性原則，所謂跟隨性，簡單來說就是要跟隨產品功能，要求產品外觀設計應與產品功能性保持協調統一，借助外觀造型，引導產品功能實現，從而帶給用戶更舒適的產品使用體驗，這對產品外觀設計成本控制也有著積極影響。以可口可樂瓶身設計為例，在最初可口可樂瓶身外觀設計時，采用了直壁的哈欽森瓶，但這種瓶子毫無特點，且很容易被仿制，導致產品外觀設計背后商業價值流失，容易出現盜版可口可樂。為有效解決這一問題，設計師從可可豆莢外形獲得靈感，選擇了將可口可樂瓶身設計成類似可可豆莢的曲線形狀，使得瓶身中部圓潤，下部采用可可豆莢脊形紋進行外觀裝飾，不僅便于消費者抓握瓶身，同時還彰顯了可口可樂產品時尚、動感定位，在后續進行可口可樂瓶身外觀設計改良過程中，又融入了女性身體黃金比例和曲線，瓶身中上部仍操持原本的圓潤外觀造型，而在下部則將可可豆莢脊形紋換成了凸點紋，使得產品抓握更加穩定。

【摘要】通過對我國輕工業近幾年的發展狀況進行分析，認為輕工產品做好產品外觀造型設計工作十分重要。基于這一設計工作對其進行研究，以LED導向燈箱為例作一闡述。

【關鍵詞】工業設計；輕工產品；外觀造型設計；LED導向燈箱

在20世紀以前，國外工業企業就對輕工產品的外觀造型設計進行了深度研究，并具有了良好進展，輕工產品擺脫了單一化，類型越來越豐富。如今隨著我國對外開放的不斷擴大和深入，我國也對外國的這一做法進行借鑒，同時對我國的輕工業中工業設計工作提高了重視程度。

1輕工產品外觀造型設計的相關概述

輕工產品工業設計的關鍵是外觀造型設計，但是就我國當前的實際狀況來看，仍有不少企業在輕工產品外觀造型設計方面還保持著傳統理念，他們認為對產品進行外觀設計，單純只是利用花哨以博得消費者的注意力，根本沒有任何實質性作用。曾有學者對消費者的購買趨向與行為進行了研究，發現這樣一種狀況：消費者在進行工業產品購買時往往對產品質量和價格極其重視，而對外觀并沒有多大重視。從這一意義上來說，導致消費者這一購買行為習慣的主要原因是很多企業對工業設計的重視程度不夠，當然這并不是要拋棄質量，而是應在保證質量的前提下提高產品的造型設計。必須認識到這一問題，并積極開展設計研究，對工業設計加強重視，以此來推進我國輕工業的順利發展，如下將通過LED導向燈箱這一輕工產品進行分析研究。

2輕工產品LED導向燈箱外觀造型設計工作現狀及策略

2.1企業應樹立正確的工業設計思想。若想提高LED導向燈箱在市場中的競爭力，單純依靠產品的功能性遠遠不夠，還需要注重其工業設計，包括產品形象、品牌形象和企業形象。而產品形象就是指LED導向燈箱外觀，工業設計是提高市場競爭力的重要手段，對此企業必須要制定出較為正確獨特的設計指導思想，只有在這一思想指導下，在市場中才能獲得穩固地位和發展。此外，工業設計的初衷是為人服務，只有企業自身重視起輕工產品的設計工作，才能使人們的消費觀念得以改變。比如若想LED導向燈箱具有獨特創新的造型外觀[1]，那么企業在工業設計上首先必須達到創新，具有獨特的設計思想[2]，這將引起市場一大風潮，同時也有利于企業取得市場領先地位。以蘇州吳江北庫LED導向燈箱研究中心為例，從成立RD研發部門以來，就秉著獨特的設計指導思想，在保證產品功能的同時加強產品外觀設計，使得產品造型越來越趨于多樣化發展，從整體上提高了產品帶給消費者的視覺感受，不僅激發了消費者的購買意向，而且還塑造了企業的產品形象、品牌形象以及企業形象。

摘要:人們一般通過購買產品，以滿足日常生活所需，而產品的設計方式，是提升產品銷售量的重要內容之一。新穎的造型和色彩設計內容，能夠吸引大眾的目光，得到更多消費者的青睞。在產品設計中，不僅要注重產品的外觀設計、色彩設計等設計內容，還需要照顧消費者的心理感受，基于消費者的心理因素，以滿足消費者的感官體驗。文章通過對產品設計心理學內容的分析，探究產品的外觀設計與色彩設計。

關鍵詞:設計心理學；色彩設計；外觀設計；應用探究

過去，人們注重對產品的感官體驗，也就是看重產品的外觀與色彩。而近年來，人們生活水平提升，越來越注重心理上的享受，對產品的體驗漸漸從外觀、色彩方面轉移到心理上的感受。因此，產品的設計開始從設計心理學角度出發，充分認識到消費者的心理需求，基于消費者的心理感受，改進與完善產品的外觀設計與色彩設計，達到十分完美的設計效果，以達到消費者的心理與感官滿足。

1設計心理學的概念

設計心理學是在上世紀40年代出現萌芽，而后慢慢發展，在當時，主要是為了滿足士兵對于武器等軍事器材的感官、心理體驗，消除因產品外觀、色彩等因素造成的不適體驗[1-2]。因此，美國的心理學行業用了將近25年的時間，研究人的心理、直覺等行為特征，分析產品的外觀、色彩與人們心理得內在聯系，是怎樣影響人們的心理感受，怎樣的外觀設計與色彩設計才能獲得人們心理的滿足。唐納德·諾曼(DonaldArthurNorman)在40年前曾提出，設計出的產品應該基于以人為本的設計理念，充分考慮到人們的感官享受[3-4]，通過對人腦加工方式的研究，主張在產品的設計上，應該從材質、色彩、外觀以及功能性等設計內容出發，以達到優秀的設計效果，滿足人們情感、心理上的愉悅。值得一提的是，設計心理學作為設計學科的一門工具學科，其潛在價值是十分巨大的，它運用心理學中經受檢驗、相對穩定的心理學流派里的原理知識，如格式塔心理學、精神分析心理學、認知心理學、人本主義心理學來解讀設計中的現象，幫助設計者更好地理解和認識和設計有關的目標人群的心理現象和行為，起到改善和輔助設計的作用。

2基于設計心理學的產品外觀設計

產品的外觀設計，主要是通過對產品的外觀造型的創新設計，使產品的外觀新穎、獨特，能夠符合人們的審美需求[5]。在產品的外觀設計中，其內容主要體現在產品外觀的均衡形式與尺度比例。因此，在產品的設計中，要根據產品的尺度、形式均衡等兩個內容，設計出具有形式美感的產品外觀。形式的均衡，一般就是產品外觀的形式平衡，其聯系著產品的各個部位，根據各部位的內在聯系，體現出產品的形式體感，這正是產品美的體現。在當前的設計環境下，大部分產品的外觀設計都是采取對稱的形式進行設計，外觀的對稱，能滿足消費者的視覺感受，體會到產品外觀的一種平衡美。并且，對稱的方式，在自然世界中也非常的常見，非常多的生物、植物等外觀都具有對稱的形式，能體現出一種均衡美、靜態美。另一方面產品的穩定性與均衡性一樣，在產品的外觀設計中，也十分關鍵；一般是體現在產品的上部小、底部大，重心不高的產品上，以此來達到產品的穩定性，其穩定性不僅能夠使產品在陳放中更加的穩定，不易傾倒等，也體現出了一種更加深層次的穩定性-視覺穩定性；其能夠使消費者在視覺感受中，體會到產品的穩定性，使消費者的心理上處于一種安逸、舒適的狀態。根據對人們的心理研究表明，人們更加傾向于使用能夠產生心理上安穩、平靜的產品，尤其是家電等日常生活用品。產品形式外觀設計的均衡性和穩定性就是唐納德.諾曼提到的設計心理情感三層次中的本能層次；正如其所說“偉大的設計師用他們的美學素養激發用戶的這些本能反應”；若消費者觀察到外界的事物具有平衡性、穩定性，就會從潛意識中產生安穩、平靜的情緒，因而更容易接納并且購買和使用。因此，在產品的外觀設計上，對產品的形式美感設計就越發的注重，通過產品所體現出的均衡性、穩定性，以達到消費者的視覺穩定效果，從而滿足消費者的心理感受。在產品的尺度設計中，其尺度比例的不同，所體現出的外觀效果與美感就會呈現出不同的變化。對于產品的尺度設計中，基于設計心理學的理念出發，其一種常見的設計方式一般為長且低，產品的又長又低的設計尺度，不僅能夠體現出產品外形的形式流暢，給人一種行云流水之感，還可以讓設計的產品體現出端莊大方之感。這樣長且低的產品尺度設計，一般體現在飛機、地鐵等產品上，不僅能夠體現出一種流線美，讓人感覺到心理上的舒暢，另外，這樣的設計方式，也能夠讓人直觀的體會到它們的速度感、穩定均衡感。當然，產品的另外一種常見的設計方式，就是短且高，這樣的外觀設計，讓人體會到產品的纖細苗條、給人一種樂觀向上，積極進取的心理感受，使得人們在欣賞了這樣的產品后，能夠使得人們更加的愉悅。這樣短且高的產品尺度設計，往往體現在碗、水杯等產品上，這些產品一般緊密的關聯著人們的生活飲食，這樣纖細苗條的產品設計，使人們在生活飲食中保持心情上的歡快。因此，在產品的尺度設計中，尺度的設計范圍一般是基于人們的心理感官于生活習慣兩個方面。例如，雨傘的傘把大小、鼠標的左右寬度、鑰匙的長度等，都是以符合人們的既有尺度感與心理感受為設計基礎，達到人們的感官體驗的舒適，提升消費者對產品的滿意度。

[摘要]農業機械外觀設計方法研究對農業機械產品質量提高具有重要意義。采用現代農業機械外觀設計理念、多種學科交叉設計方法,設計方法實現條件的手段，明確現代科學技術是農業機械外觀設計方法實現的重要前提，詳盡研究外觀設計、造型設計、色彩設計、計算機輔助設計及綜合驗證等外觀設計具體方法，對某聯合收獲機進行實證應用研究，闡明農業機械外觀設計方法研究的實際意義。

[關鍵詞]農業機械；外觀設計方法；實證研究

1農業機械外觀設計理念與現狀

農業機械外觀設計方法是產品生產的重要前提和手段，沒有恰當的嚴謹的設計就沒有完美的農業機械產品，而設計方法實現條件使設計成為現實的產品，并成為實現設計的重要保障。農業機械外觀設計涉及產品設計、材料學、計算機輔助設計等不同學科交叉融合，對設計方法研究其設計結果更具科學性和先進性，優化的農機設計對提高勞動生產效率具有重要的促進作用。外觀設計不是孤立的設計活動，它和企業的營銷、產品、生產、銷售等環節有密切的聯系。企業不但注重開發產品、提升產品功能，也努力實現實用性和美觀性統一的外觀設計理念。農機產品的外觀設計理念不同，其產品設計方法和結果也不同。外觀設計方法實現過程就是外觀設計與產品功能、企業形象、產品審美、產品使用環境等關系的實現過程，同時也是其外觀設計方法的創新過程[1]。目前國外農業機械外觀設計廣泛應用CAD技術及各種應用軟件，數字化建模和仿真技術等科技含量高，鼓勵多元化創造設計手段[1]。我國農業機械外觀設計多年來多注重功能和結構設計，對外觀設計及設計方法研究較少。農機市場中，目前應用的農業機械主要為模仿型設計，傳統農業機械產品形體美觀性不夠。目前對農業機械外觀設計方法的研究逐漸增多，并取得一些實質性成果。

2農業機械外觀設計方法實現條件

一是科學技術條件。現代科技開辟新生產的發展領域并產生新生產手段和新工藝。計算機智能提高了產品質量和效率，設計方法也從最初的傳統手繪方法發展為如CAD和Pro/E等多操作軟件、多表現形式的設計結果，為實現農業機械外觀設計表現方法提供重要條件[2-3]。二是造型美學條件。運用形態、色彩等造型元素結合恰當設計方法手段，利用不同材料和工藝，創作出具有美感效果和實用功能的農業機械實體造型。造型美學法則是農機外觀設計表現方法的重要衡量條件。三是經濟環境條件。一是市場環境，農業機械外觀設計方法實現的根本原因，在于對該產品的社會需求。企業設計、研發、制造和營銷其產品最終必須得到市場承認以滿足市場不同需要。二是研究的經濟條件，產品外觀設計方法的實現，在于社會經濟發展狀況，企業必須具有雄厚資金以及高水平設計人員才能進行創新設計[11-12]。四是社會文化條件。社會文化背景深刻影響著設計者設計思維，以及對產品造型設計的理解。不同造型需求是由不同國家、地區社會、經濟、文化因素決定的，設計者以本民族社會教育水平為基礎，從自身文化素養中尋找原創靈感，并將企業或地域特有的語言符號通過產品具象化。

3農業機械外觀設計方法

隨著社會經濟文化的發展，服裝由最初的生存必需品演化為傳遞審美、時尚、價值觀念的載體。現代服裝運用各種傳統和創新的元素，將造型、圖案、色彩進行組合，締造出各式各樣、充分滿足人們表達情感和個性需求的服飾，其精神價值甚至超越了其作為商品的經濟價值。服裝設計是設計者智力活動的成果，無疑應受到知識產權法的保護。對于具有較強審美價值、達到作品獨創性要求的服裝設計，可作為美術作品獲得著作權法的保護。而對于兼具美觀和實用性、適于用工業方法重復生產的服裝，若其藝術性達不到美術作品的要求，則可獲得外觀設計專利的保護。

一、服裝與外觀設計制度的淵源

外觀設計制度是伴隨著工業革命而發展和建立起來的，事實上，服裝產業與外觀設計制度的歷史源遠流長。作為工業革命的發源地，英國于1787年頒布《白棉布印花工法》，該法對于亞麻、棉布和平紋細布的新穎或獨創式樣給予為期兩個月的保護（【澳】謝爾曼、布拉特：《現代知識產權法的演進》，金海軍譯，北京大學出版社2006年版，第74頁）。法國里昂是古代“絲綢之路”上的重鎮，中國的絲綢產品在里昂集散后被銷往歐洲各地。紡絲技術傳入歐洲后，絲綢工業在里昂迅速發展，為了保護絲綢產品的圖案，里昂政府于1806年頒布了有關保護絲綢圖案、色彩等外觀設計的法案（康芳偉、劉家容、張小明：《WTO與我國外觀設計制度之重構》，載《專利法研究（2005）》，知識產權出版社）。在此之后，美國、澳大利亞、德國、西班牙、日本相繼頒布了外觀設計法，我國在1984年第一部專利法中將產品的外觀設計作為專利權的客體進行保護，目前已有包括中國在內的100多個國家和地區建立了外觀設計保護制度（胡充寒：《外觀設計專利侵權判斷理論與實務研究》，法律出版社2010年版，第1頁）。工業革命最初表現為生產技術的革新，但它最終引發了一系列的社會變革。機器化生產使得大量的工業產品進入市場，產品的外觀成為人們在購買商品時做出選擇的關鍵因素之一，由此設計與制造分離，外觀設計保護制度應運而生。從外觀設計制度的淵源可以看出，最早的外觀設計制度起源于與服裝領域相關的布料行業，為了推動布料行業的發展，當時的立法者制定法律，授予布料上的智力成果一種排他的專有權。

二、外觀設計的保護對象

我國《專利法》第2條第4款規定，“外觀設計，是指對產品的整體或者局部的形狀、圖案或者其結合以及色彩與形狀、圖案的結合所作出的富有美感并適于工業應用的新設計”（專利法第四次修改增加了對局部外觀設計的保護）。從定義可知外觀設計的保護對象包含以下特點：首先，外觀設計保護的是針對產品的設計，其可以是產品的整體或者局部，但不能脫離產品而單獨存在；第二，構成產品外觀設計的要素包括形狀、圖案和色彩；第三，外觀設計應當富有美感；第四，外觀設計要適用于工業應用，即能應用于工業也能批量生產；最后，外觀設計應當是一項不同于現有設計的新設計。需要指出的是，外觀設計專利并不要求美感達到一定的高度，其實際目的在于將外觀設計專利的保護對象與發明和實用新型專利進行區分。即外觀設計專利只關注產品的外觀給人帶來的視覺感受，而不關注產品的功能特性或技術效果，功能性的設計是被排除在外觀設計專利保護范圍之外的。根據國家知識產權局公布的數據，迄今為止沒有一件外觀設計因為不具有美感而被駁回（國家知識產權局外觀設計審查部：《設計之美——實用藝術品外觀設計專利案例集》，知識產權出版社2019年版，第12頁）。服裝兼具美感和功能，既有可能滿足著作權對GUARDFASHIONDESIGNWITHPATENTLAW服裝設計的專利法保護路徑編輯：朱燁文：于偉艷（永新知識產權專利人、律師）圖：作者提供實用藝術品的保護要求，也可以作為外觀設計保護客體，只要不屬于常見設計且有獨立的表達或者創作即可。服裝產業通過將設計投入生產和銷售來實現經濟價值，以工業手段批量生產的服裝產品完全符合外觀設計專利對保護對象的要求，而在專利權的有效期內，專利權人可以禁止所有未經許可的生產銷售行為，因此，外觀設計專利在商業上能夠對批量化生產的服裝產品提供全面的保護。

三、外觀設計專利的授權條件

與著作權的自動保護原則不同，申請外觀設計專利需要向國務院專利行政部門，即國家知識產權局提出申請，并提交符合要求的申請文件。我國外觀設計專利采用初步審查制度，國家知識產權局經初步審查沒有發現駁回理由的，作出授予專利權的決定，頒發專利證書，同時予以登記和公告，外觀設計專利權自公告之日起生效。外觀設計專利申請除應滿足《專利法》、《專利法實施細則》以及《專利審查指南》中對申請文件形式上的要求外，還應當具備《專利法》第23條所規定的新穎性和創造性，并且不得與他人在先取得的合法權利相沖突。外觀設計的新穎性是指在現有設計中不存在與申請保護的外觀設計相同或實質相同的設計，其中現有設計指在申請保護的外觀設計的申請日之前已經為國內外公眾所知的設計。外觀設計相同指申請保護的外觀設計與現有設計中的對比設計適用于相同種類的產品，并且二者全部設計要素相同。外觀設計實質相同指申請保護的外觀設計與現有設計中的對比設計適用于相同或相近種類的產品，如果一般消費者經過對二者進行整體觀察后，看出區別僅在于局部的細微差異或差別在于使用時不容易看到部位等非實質性變化，則二者實質相同。此外，我國專利保護實行先申請原則，同樣的發明創造只能授予最先申請的人。為了避免重復授權，專利法對新穎性的要求除不能與現有設計相同或實質相同外，如果存在申請日在申請保護的外觀設計的申請日之前，而公告日在申請保護的外觀設計的申請日之后的設計，且二者構成相同或實質相同，則申請保護的外觀設計不具備新穎性。外觀設計的創造性要求申請保護的外觀設計與現有設計或者現有設計特征的組合相比具備明顯的區別。由于相同或實質相同的兩項外觀設計一定不具備明顯的區別，因此創造性對相似度的要求低于新穎性。此外，新穎性的判斷適用單獨對比的原則，即申請保護的外觀設計只與現有設計中的一項設計進行對比，而在創造性的判斷中，除可進行單獨對比外，還可將不同外觀設計中的設計特征進行組合后與申請保護的外觀設計進行對比。在滿足新穎性和創造性之后，外觀設計還不得與他人在先取得的合法權利相沖突，其中合法權利指在申請保護的外觀設計的申請日時合法有效的權利，包括商標權、著作權、企業名稱權、肖像權以及知名商品特有包裝或者裝潢使用權等。

作者：王成宇 許世虎 單位：重慶郵電大學 重慶大學藝術學院

重慶作為傳統的重工業城市，盡管不少傳統工業相繼轉型，但深厚的工業底子奠定了重慶今天的工業發展規模，在重慶各個區縣都相繼由當地政府牽頭建立的工業園區，例如雙橋區工業園，西永電子工業園等等，每個園區都有各類工業產品生產廠，企業為了獲得更多的市場，也愿意對產品的外觀進行改造，但由于小型企業較多，沒有過多資金投入到設計中。而高校工業設計專業缺乏實踐機會，學生對小型工業產品的設計練習相較于汽車設計與摩托車設計更易入手。目前，很多工業設計專業都苦于無法與大型企業聯手進行產學研的合作，尤其藝術院校的工業設計專業，相較于理工科院校，他們強于產品外觀設計，而對于產品功能原理的設計理解卻是非常欠缺，各大型企業不愿也無法與該類院校深入合作，致使工業設計學生實踐能力低，無法適應以后工作要求，而企業也無法招聘到優秀人才。改變此現狀，只有從學校自身特點入手，根據自身技術優勢和人才優勢開發特色專業。在這樣的前提下可以尋找如下路徑：

1發展與企業產品相互適應的研究性教學。研究性教學是近年國內高等教育中提得比較多的思路，此教學旨在激發學生的主動性，激勵學生參與到解決實際問題能力和創新能力培養的教學形式，改變傳統的知識傳遞與接受的教學形式。它以學生為主體，通過教師指導，從現實生活中選擇與學科相關的專題進行研究，讓學生獨立主動探索、主動思考、獲取新穎的經驗和表現出獨特的創新能力。高校工業設計專業可以結合企業的產品，擬定研究課題，讓學生的課題現實化，制定相關項目的規劃，讓學生在現實命題中去思考，研究和探討，通過促進其主動地參與企業產品設計的開發來積累其實際的經驗和提高實踐的技能，從而切實促進其專業的提高。

2搭建與企業互利互惠平臺，設置旨在培養學生設計能力的相關大賽項目，借力企業提供學生實戰機會。重慶的汽摩設計水平在全國范圍類相對發展較好，特別是幾個較大的企業。例如：長安、力帆和隆鑫等都有自己的研發機構，甚至具有國外的研發力量作為支持，但對于大量的重慶的中小型企業來說，沒有自己的研發機構，在重慶本土又沒有相關的獨立研發機構，此現狀造成了該類企業發展乏力，無法與同類產品競爭的境況。重慶高校工業設計專業，應該突破僅有的汽摩設計的局限，大力開發其他工業產品設計教學，尤其應該涉足小投入，重創新的小型工業產品設計方面的研究，與企業達成共識，為企業研發創新型產品外觀設計，通過合作組織專題項目大賽，促進企業的知名度宣傳和產品的研發，不僅減輕了企業獨立設置研發機構的經濟壓力，解決了具體的產品設計問題，同時為學生實踐提供更多的平臺。這樣的模式已經在一些大型的大學中開始試行，例如：以大學生為主的“西南明日之星工業設計大賽”已經開辦了數屆，在西南各大高校得到很高的認可，且為工業設計行業拂來了清新的設計之風。

3改革專業基礎課的教學模式，適時更新資訊，增加與企業發展同步的學科知識。工業設計的理念和技術在不斷發展，這些決定了專業基礎課不能始終停留在一層不變的課本上，因此在專業基礎課的設置上要有高瞻遠矚的眼光，不僅要注重學科的系統性和科學性，還應強調學生專業基礎知識的廣博性與適時性，打破單一學科傳統基礎知識教學的慣性，引導學生自主性學習、主動關注適時資訊，促進根據自己的興趣愛好，開發廣泛的研究方向，大量補充前沿學科知識，為后續專業學習做好堅實的基礎準備。

同時，在教學方法上，改變以往的單一學習模式變為多維學習方式。鼓勵學生研發創新型產品，并為學生開辟研發專利產品的渠道和路徑，采用激勵性的學習方法，促使學生主動思考，在實踐中，盡快領悟到工業設計的核心和內涵。教師要引導學生從宏觀、整體和系統的角度去認識設計和進行創新。激發學生思考，鼓勵學生提問，使他們把所學知識和實際生活聯系起來，培養他們的學習興趣和學習主動性，同時也讓他們構建自己的知識框架，要有效的把知識學習和社會實際生活結合起來，讓學習具有豐富內涵、富有創新和啟發性。

如何培養向企業輸送適宜的設計人才是高校工業設計教育必須面對的緊迫問題，加強高校與企業的聯系，努力提高學生的設計水平和實際運用能力是改善就業現狀和為企業提供優秀的設計人才的必由之路。

摘要：隨著科技的迅速發展，地理學專利案例資源的創新效益不斷提升，如何使其服務于地理實踐教學與科技創新教育已是新課程改革亟待解決的科學問題.通過對實用新型、外觀設計專利案例融合實踐教學模式的運用進行分析，提出以地理學專利為載體的學生科技創新能力培養策略.在此基礎上，探討了地理學專利案例教學對于中學地理核心素養教學的啟示.

關鍵詞：專利案例；科技創新；核心素養；中學地理

0引言

師范院校地理科學專業作為師范生創新教育的重要載體，承擔著創造地理知識的核心功能，如何對師范生進行知識產權與科技創新教育已是課程改革亟待解決的科學問題，也是地理教學研究的熱點.隨著科技創新教育的快速發展，高等院校專利擁有量大幅增加，實現專利產學研之間的聯系與互動，已引起教育教學工作者的重視.AssessmentoftechnologicalcapabilityinscienceindustrylinkageinChinabypatentdatabase等論文［1-3］和《物聯網的觸點——RFID技術及專利的案例應用》等著作［4-6］，從不同學科和視角，系統闡述了專利案例在高等院校創新教育與課程改革中的應用及科技人才培養問題，為地理學實踐教學引入專利案例指明了方向.筆者發明了“旅游智能地圖”等地理教具專利［7-9］、“包裝袋（云丹硒鋅生態米）”等國家地理標志保護產品系列專利［10-11］，將其作為案例資源，應用于實踐教學，對于培養師范生科技創新能力與發展地理核心素養有著重要作用.因此，如何運用地理學理論與方法，開發專利案例資源，直接服務于實踐教學與科技創新教育，將是一個全新的科學問題，亟待開拓與系統研究.

1專利設計融合實踐教學模式的案例分析

1.1融合課程實踐內容的專利案例分析

教學中，筆者施教地理專業課程時，融合實踐內容，指導學生在實驗裝置、地圖運用、教具改進等方面提出了實用的新技術方案，獲得《一種地理教學用多功能地球儀》、《旅游智能地圖》、《一種用于旅游行業的智能地圖服務系統》等系列實用新型專利授權.目前，這些專利已作為案例教學資源，在地理學專業基礎課與學生師范技能訓練課中得以推廣與應用，取得了良好的創新效益.以《地理教學論》第10章“地理實踐活動”教學為例，筆者將實踐內容與專利案例相融合，以“一種地理動態演示教學用具”為實例，主要從設計背景、設計摘要、設計附圖與教學效果等方面進行示范教學，對于提升教學效果與培養學生科技創新興趣產生了積極作用.案例1實用新型專利：一種地理動態演示教學用具.設計人：尚海龍，郭貞.發明背景：地理教具的使用可以提升學生的學習興趣，豐富其感性認識，幫助他們形成地理核心素養，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力.目前，市場上的三球儀和晨昏儀演示教具，功能與結構較為單一、動態指示效果欠佳，對于培養學生地理意識具有一定的制約作用，已不能滿足核心素養教學的需要.因此，發明一種地理動態演示教學用具，可以解決已有相關教具專利技術中出現的問題.發明摘要：該實用新型專利公開了一種地理動態演示教學用具，包括底座、固定弧架和移動圈道.使用時，地球球體通過移動塊滑動連接在移動導軌上，移動導軌以太陽球體為中心，模擬地球公轉軌道的形狀，使學生直觀感知地球、太陽和公轉導軌三者的聯系.套筒和連接桿，幫助學生理解地球公轉引起的四季變化、近日點、遠日點以及極晝極夜等自然現象.球體轉動連接在地球軸上，通過外界之光照射地球球體，使球體產生明暗面，同時球體的表面上設有環形凸起物，能夠展現球體表面的地理物象，轉動球體可以為學生演示晝夜交替現象及幫助他們理解地球時區劃分知識.教學效果：該教學用具適用于大學和中學多種地理教學演示教學場合，也是一種天文教學和天文知識普及儀器.學生通過實踐，能夠獲取所需的地球自轉、公轉、時區等綜合信息，有智能、快捷與人性化的特點.使用時，不僅可以演示日食和月食、月球的盈虧、地球的自轉和公轉、晝夜和四季的交替等現象，而且還可以根據經線，將球體進行經度分割，使每個經度區域的關鍵時空信息均通過移動塊內置的介紹手冊直觀反應.本實用新型與課程實踐內容相融合，可視化效果逼真，能夠加深學生對時區劃分原理、地理空間數據的綜合理解，教具操作方便快捷，其輔助教學效果良好，有利于提升教學與創新教育效果.

作者：李偉湛 楊先英 單位：重慶交通大學

生產靈活性(flexibility)與整體性奧迪汽車公司推出的第三代車身空間框架(AudiSpaceFrame，ASF?)如圖1所示，該空間框架采用最新技術制造出更堅韌、更強操作性能的全鋁車身框架［1］，此車架結構的采用為奧迪汽車提供了更輕、更強和更安全的車身構造。框架式結構設計原理是將產品根據功能的關聯性程度進行模塊化分析與設計，該原理運用于ASF車架設計中則是將一種多體連接的整體式結構轉化為主次連接的框架式簡化結構。根據該設計原理，在生產過程中，會將產品整體劃分為主體框架和分體模塊，如圖1中的奧迪汽車車架由主體框架和三個功能廂體模塊組成。另外有些產品如多功能螺絲刀、吸塵器的設計，采用通用性的接口連接，這樣根據局部功能進行模塊化更換和生產，滿足不同產品功能需要，可降低生產成本，提高生產的靈活性。框架式結構采用模塊化裝配方式，每個模塊相對獨立，如果某個部件出現故障需要維修，只需對該模塊的局部進行修理和維護，不改變其他模塊的鏈接關系，無需拆解整體結構，這與傳統整體式結構相比體現出了高效性、便利性和低成本等優點。如奧運場館水立方的外墻采用了模塊化的框架式結構;蘋果電腦公司推出的G5電腦機箱采用全鋁金屬框架結構，如圖2所示，該產品的內部零件模塊、外觀側板和基座都是連接在整體結構上的。本文將探討在LLPC產品開發設計中導入框架式結構的可用性，系統地從設計角度分析功能模塊的布局;運用框架式結構的設計手段保持產品整體風格，在用戶視覺范圍內不暴露結構性零件，進而保持產品的外觀整潔性。

外觀造型的系列感(series)框架式結構在各類產品開發設計中的應用對其外觀風格頗有影響，如在系列化產品的開發設計中，采用統一的框架式結構可塑造出外觀造型相似的系列化產品風格特征。根據不同人群定位、功能定位等要求，更換局部模塊以形成不同功能產品，而整體結構保持著相對穩定和獨立性，進而保持產品的系列化風格。圖3所示為電子產品外觀夾邊設計［2］，此結構方式的采用使其在外觀上形成了一種獨特的視覺分割效果，使產品顯得更精致和纖薄。Iphone4手機也采用了這種設計方法，根據不同功能需求更換上蓋模塊，中框結構和下蓋可以保持不變，可獲得視覺效果不同的系列產品。圖4所示的IBM服務器機柜整體設計也采用了框架式結構，外殼與內部零件模塊可根據功能需要進行選擇性裝配。這樣的設計方式可實現只更換前面板和內部模塊，形成不同功能產品系列［3］。

可控性(controllability)基于框架式結構的產品開發設計流程可控性好、風險低，通過對功能布局、整體結構和框架結構等幾個關鍵環節的質量控制，可確定整體結構形式，后期設計研發過程中可變因素少，大大降低了設計風險。特別是在產品升級與更新時，框架式結構可減少產品零件的定制數量，簡化研發流程，進而提高對產品功能品質和工藝的控制性。使用過程中，如果哪個部件出現問題，即可更換或者局部改良，不影響其他零/部件的使用。

拓展性(extending)大型機床產品的系列延續性對于品牌產品的戰略發展尤其重要。單一的產品系列可能導致片面的市場格局，在穩定產品品質的基礎上可根據市場細分，基于同一平臺拓展出不同功能定位的產品，這一策略在大眾、標致等汽車的車型工程開發中尤為常見。框架式結構形式有助于功能的模塊化定義，對于影響終端界面的模塊可進行更新換代，而共用的基礎部分保持不變，即可根據產品的系列化定位進行基于平臺架構的不同功能組合延展，在不增加太多成本的基礎上實現不同產品系列的拓展，因此具有較好的產品拓展性。

大型激光加工中心的結構特點與工業設計分析

大型激光加工中心(Large-scaleLaserProcessCen-ter，LLPC)是一種通過激光對截面積在2m×2m內、高度為0．15m內的大體量金屬材料件進行打孔、切割和雕刻等加工的設備，可進行材料的熔覆及修復工作，LLPC是本文研究的主要對象。其功率可設定在1～2kW范圍內;X軸行程為3～4m，Y軸行程為1．5～2m，Z軸行程為0．1m左右，最大速度可達18m/min，定位精度為±0．015mm，重復定位精度為±0．01mm。該設備控制系統由高功率激光器、激光專用制冷系統、外光路系統和多功能大型激光數控加工機床組成。其技術特點有:1)采用高效的自動化激光熔敷技術，可以有效地減小熱影響區，降低葉片裂紋的產生。2)可以在氫氣保護下進行，而無需真空環境。3)加工精度高，易于數字化控制，可加工幾何形狀復雜的零/部件。大型激光加工中心主要應用于模具加工、機械制造、石油、化工、輕工、能源和交通等行業。該類產品開發設計中需要綜合考慮加工效率、安全性、良好人機交互性和良好維護性等方面的要求。因此，在設計過程中需分析各個功能模塊的合理化布局，以獲得高效率的加工方式，如考慮在設備加工過程中操作人員的安全性問題;考慮人員操作的易用性，以獲得良好的精確操作及監視效果;考慮使用后的定期維護需求，將控制模塊進行獨立布局，不與其他模塊形成功能交叉區域。