湖南大学：他们将课程作业做成了发明专利

一项专利的诞生

有时并非源于实验室

也可能缘起于一门课

课程作业转变为发明专利

既离不开HNUers的创新思维

也离不开设计艺术学院课程体系的深厚沃土

秉持“艺工融合、数智赋能”的理念

设计艺术学院引导学生将想法与现实紧密相连

让每一个灵感都能落地生根、开花结果

“课程作业也能变为发明专利”

课程作业只能止步于课堂吗？来自设计艺术学院的王耀颉、卓越、张家齐三位同学给出的答案是：还能获得发明专利。

他们在大三上学期《模块专题设计1（数据智能与服务设计）》课程的作业《For the Street》，近日获得了发明专利、软件著作权和美术著作权各1项，真正实现了课堂知识到实用产品的创新落地。

发明专利证书和软件著作权证书。

“我们几个平时喜欢玩滑板，这让我们在面对‘打造社交名片’的课程作业选题时一拍即合，立即决定以滑板为主题，一起组队完成这项作业。”结合自己玩滑板的经验，他们发现：市场上恰好缺乏一个能充分体现滑板运动特点、符合滑手需求的社交APP。“滑板的真正灵魂在于‘人与人的连接’，而泛泛的扫码社交，无法完全承载这种文化的独特性与酷劲。”

《For the Street》因此应运而生。作为一款面向滑板入门者的运动社交产品，它不仅能够精准捕捉用户在进行滑板动作时的精彩瞬间，生成个性化海报，还能帮助用户发现与连接身边的滑友。“能够实现让用户的每一次跳跃、每一个翻转，都能被轻松捕捉、酷炫分享，对我们来说也是一件很酷的事情。”

创意刚落地，就撞上了“硬骨头”。《For the Street》的核心创新点，在于它关注到了滑板技术动作本身的多样性，但这也是产品的研发难点之一。“目前市场缺乏描述这些多样动作的现成数据模型，常规算法无法直接使用。但我们没有放弃，而是决定从零开始，自建数据库。”他们在滑板上安装传感器，邀请学校滑板社的社员们完成各类技术动作，成功采集到了第一手的真实数据。“数据采集工作难度很大，但社员们非常给力，不厌其烦地为我们重复演示了多种动作。”他们用数百组基础动作数据对算法进行反复迭代与校准，使其对常见复杂动作的识别能力逐渐提升。

测试现场。

在采集数据的过程中，团队发现，滑板运动所产生的高强度撞击与持续振动，对传感器硬件模型的结构稳定性构成了极大挑战。“我们的初版模型就因无法承受冲击而发生断裂。这种硬件模型的损坏往往发生在一瞬间，为了尽快完成数据采集，我们只能利用一切空闲时间对其进行修复升级。反复前往场地、实地观察、与滑手交流已变成我们的常态。”最终，在测试了多版模型、持续优化设计后，他们聚焦材料与模型受力两大核心问题，确立了“硅胶包裹轻质外壳+内部结构分散受力”这一巧妙解决方案。“老师们的支持与指导，团队间的互相信任与鼓舞，是我们跨越重重障碍的底气。”

“培养善于思考，勤于探索的学生”

“在《模块专题设计1》‘数据智能与服务设计’方向的专题学习，是我们打开‘让想法落地为成果’之门的钥匙。” 回顾专利发明的过程，三位同学深有体会地说。

数据智能与服务设计作业展览海报。

模块专题课是工业设计专业学生大三年级的专业必修课，共包含《模块专题设计1》与《模块专题设计2》两门核心课程。“数据智能与服务设计” 是该系列课程的六大方向之一。

模块化课程是一门“没有固定教材，没有标准答案”的课。这既体现在《模块专题设计1》与《模块专题设计2》的衔接中。学生必须在两门课程中选择同一方向，但具体衔接方式由授课老师自行决定。一种是横向拓展，比如《模块专题设计1》聚焦“数据智能”，《模块专题设计2》就转向“服务设计”，让学生在相关产业领域里拓宽视野；另一种是纵向深化，《模块专题设计1》侧重技术研究与基础探索，《模块专题设计2》就聚焦实际应用与成果落地。这种衔接没有固定模式，由教学团队根据市场需求和科研项目动态调整，确保学生每一步学习都有明确的目标导向。

另一方面也体现在教师团队上，模块化课程采用“项目制+跨学科”的教学模式，每个模块方向由8-9名老师组成团队，设一位“模主”统筹，老师根据自己的科研方向分工授课。“教学团队的老师们具备不同的专业背景，他们会在开课前研讨规划授课内容，部分老师进行《模块专题设计1》的授课，另一部分进行《模块专题设计2》的授课。”设计艺术学院副院长袁翔说。

以王耀颉、卓越、张家齐所选的《模块专题设计1（数据智能与服务设计）》为例，授课老师为胡莹、刘芳、叶云帆三位老师，他们凭借自己在服务设计、智能硬件及算法应用方面的不同专长，实现了知识结构的互补，为学生提供了多维度的创新指导。除了本院的教师和助教，课程还会邀请相关学院的老师前来教学。例如，在“数据智能与服务设计”模块“运动健康”主题教学中，体育学院的朱文秀老师与夏欢老师便从专业运动员的视角为学生提供指导，解决了许多小组在运动相关项目中遇到的难题。

授人以鱼，不如授人以渔。胡莹老师说：“我们着重培养学生的自主学习与思考的能力。只有这样，学生们才能在未来更广阔的人生舞台上创造无限可能。”为此，老师们经常在课上让同学们进行小组汇报与组间讨论，以促进学生间的交流互鉴与互相学习。

《模块专题设计1（数据智能与服务设计）》课程作业展示现场。

更特别的是，模块内容“每年都在变”。自2015年模块化课程萌芽以来，每个学期末，老师们都会开会讨论下一轮课程主题，必须绑定科研项目、企业合作或前瞻性研究，“绝对不允许拍脑袋出题”。

今年秋季学期，模块化课程就从原来的六大方向调整为智能装备与出行、未来终端与服务、可持续生态设计、数字文化创新四大模块。“我们的模块调整会紧跟国家战略需求、地方产业特色以及市场业态变化，确保学生接触的都是当下最前沿、最实用的方向。”袁翔说。

极强的实践性与应用性是模块化课程的一大亮点。学院为课程落地搭建了完整的支撑网络，不仅为创新项目提供资金与资源支持，还面向学生开放电工电子实验室，便于开展传感器测试与受力仿真，并提供免费的3D打印设备，供同学们自主使用。“如果没有学院这门课的助力，我们三位本科生真不知道该如何完成这个项目。”王耀颉感叹道。

同时，学生不仅要在实验室里做传感器测试、数据采集，还要走进滑板场、医院等实地做调研。“我们的模块化课程全部都是综合式的，以解决真问题为主。”

每个学期末各模块方向还会组织一场“作业展览”，每位同学的作品都要参展。不同模块的作品同台亮相，滑手专属的记录软件、适老化的智能产品、可持续的生态设计，一个个鲜活的作品摆在一起，“不仅有校内的师生观众，我们还会邀请企业专家来现场观展点评。老师希望自己的模块成果能出彩，学生也盼着作品能脱颖而出，课堂上积极创新的氛围也就更加浓厚。”

《模块专题设计1（数据智能与服务设计）》课程作业展示现场。

这门课程的实效也在学生成果中充分显现，部分学生作品成功斩获发明专利，还有作品衍生的论文被设计领域国际学术会议IASDR录用，真正实现了“想法落地为成果”的课程目标。

设计艺术学院的模块化课程体系也已成为国内同类院校的“借鉴样本”，“经常有兄弟院校过来参观我们的模块化课程体系，与我们交流，现在也有很多兄弟院校已经在采用这种模式”，袁翔笑着说。这套模式的核心竞争力，是打通了“工科的规范”和“艺术的灵活”——既发挥湖大的工科特色优势，又能像美院的工作室制那样，让学生跟着项目成长。

“优秀的课程建设体系助力人才培养”

模块化专题课程的成功，得益于设计艺术学院完整扎实的课程体系建设。

“设计专业的传统成果展现其实是偏形态造型的外观专利，但王耀颉、卓越、张家齐三位同学的专利是直接用算法来解决问题。他们为什么可以做到这一点，不仅是模块化课程这一门课的产出，而是需要回推之前的所有课程，比如大一的《创意编程与设计》、大二的《智能设计方法》等，这些课程给他们打下了技术基础。”袁翔介绍道。

工业设计专业的培养方案至今已经迭代了四版，对标荷兰代尔夫特理工大学、美国卡内基梅隆大学等国际一流院校，结合自身工科特色不断优化。大一大二期间，学生通过《计算与人工智能概论》、《影像设计与传播》、《人机工程与设计心理学》、《产品创新设计》等课程夯实理论根基、培养概念思维与基础能力。进入大三，两门模块专题课程承接基础，引导学生向特定领域进阶。大四开设创新创业工作坊，学生凭竞赛成果也能兑换学分，毕业设计则要深耕自己所选模块领域产出作品，形成“基础—进阶—实践—创新”的培养链条，“不让学生带着空想毕业”。

2025年，设计艺术学院增设产品设计专业，该专业方向面向艺术类考生进行专项招生，同样实行模块化课程体系，培养“艺工融合、数智赋能”的交叉型人才。“我们希望两个专业的学生能在模块课程里混合组队，有的擅长编程、技术实现，有的精通审美、视觉表达，他们互相学习、共同进步，组队做出来的作品往往更出彩”，袁翔说。这种模式早在2015年前就有成功实践，如今更是成为培养复合型人才的关键。

学生的创意能落地，也离不开学院全链条的资源支撑。设计艺术学院在教学服务平台建设上持续投入。线上打造了“图钉墙”“工业设计课程群”等教学交流平台，12门慕课在爱课程网上线，数量远超同类院校；线下则着力升级实验室设备与环境。经过建设，设计艺术学院已经拥有国家级艺术与设计实验教学示范中心、国家级人才培养示范区、数字文化创意智能设计技术文化和旅游部重点实验室、湖南省岳麓山工业创新中心麓山实验室、智能人因设计湖南省重点实验室等科研平台，持续助力学生将创意转化为实际成果。

图钉墙课程作品资源共享平台。

不仅强化内部课程建设，设计艺术学院还着力拓宽对外交流合作范围。与华为、字节跳动、德赛西威、迈瑞医疗等不同领域的头部企业或地方特色企业开展多种形式的项目合作。同时，积极搭建同国际交流的桥梁，打造《设计大讲堂》课程，每年邀请4-5位国际专家来校授课。主动带领学生前往德国、英国、意大利、日本等国家，开启一段跨国界的设计对话。“与国外大学师生的互动交流，不仅收获了宝贵的学习经验，也拓宽了我们的设计视野，为我们接触国际设计领域的最新发展趋势和前沿技术创造了机会。”这是所有参与者的深切体会。

中德联合工作坊师生合影。

这些资源催生了一大批亮眼成果：有学生把废旧手机改造成桌面机器人，有学生设计颅外科手术指挥系统，如今都在创业走向市场的过程中。学生设计成果也屡获殊荣，近五年斩获了从全国工业设计大赛、NCDA到红点、IF等一系列国内外设计大奖1000余项……“只要有好创意，学院就给你搭舞台”，这是同学们的共识。

设计艺术学院学生的竞争力在这样的培养下不断增强，部分学生赴皇家艺术学院、伦敦艺术大学、清华大学、北京大学等国内外知名高校继续深造，不少毕业生就职于华为、上汽、OPPO、阿里等头部企业，优秀校友遍布汽车、消费电子、装备制造等各大行业领域。学生们的每一步成长、每一份成绩，都是对设计艺术学院课程建设最有力的见证。

从“课程作业”到“发明专利”
少年们的创新活力在此迸发
学院课程的深厚土壤

更是其成长的根基
在既有课程体系的滋养下
一代代湖大人稳步向前
书写着属于自己的崭新篇章

来源 | 融媒体中心 设计艺术学院

学生记者&排版 | 鲁伊涛

视频&图片 | 受访者供图

记者&责编丨李尹汝 周丹