產品設計程序與方法課程互動式教學模式探索與實踐

李永川

（南京航空航天大學金城學院 藝術與傳媒學院,江蘇南京 211156）

產品設計程序與方法是工業設計及產品設計專業的必修課程之一。它向學生傳授如何控制整個設計過程和各階段關鍵要素的方法，特別強調什么是程序設計，如何進行設計，能達到什么效果，設計工作流程，設計的評價等內容。在這門課程中，由于它涉及多學科知識領域，具有實踐性和創造性，采用通常的以教師為中心、以書本為中心或以課堂為中心的教學模式無法取得良好的教學效果。為了解決這一問題，我們可以在課堂上實施互動式教學模式，通過師生之間、學生之間的互動，激發學生的學習興趣和動機。同時，可以鼓勵學生運用實踐技能和解決問題的能力，以取得更好地學習和教學效果。

一、互動式教學模式

在產品設計流程和方法課程中，教學材料分為兩部分：理論知識和實踐操作。理論知識層面包括工業設計及產品設計的內涵和外延，設計的范圍，新產品的定義和分類，產品設計的一般程序，以及典型的設計方法。實踐知識層面包括理論知識在工業產品的設計中的應用。實踐技術部分涉及設計研究和分析、方案性能和優化、設計評估和實現、設計評估和實施。本課程的理論部分包括市場營銷、心理學、工程學、美學、社會學等相關內容；實用技術部分包括產品手繪、建模、渲染和展板展示等活動。由于課程內容廣泛，對學生創新能力和教學實踐能力的培養有較高的要求。然而，傳統的教學模式、教學內容和教學設計相對枯燥落后，理論與實踐存在脫節。相反，由于典型的教學模式、教材、教學設計有些單調和滯后，而且理論與實踐不匹配，學生的學習效率和滿意度不是很高。互動式教學方式有可能成功解決上述問題。圖1描述了一個具體的實施圖，其中垂直箭頭表示教師、學生和項目團隊三個角色在教學實施過程中的活動流程，水平箭頭表示教師、學生和項目團隊三個角色在活動中的互動。

圖1 互動式教學模式課程教學組織及實施示意圖

二、教學組織

教學組織是理論知識和實踐技能的混合體，構成了教學內容的組織方法。教授理論知識是通過使用實用技能來完成的；反之，在教授實踐技能的同時，理論知識也是通過使用實踐技能來完成的。理論與實踐相輔相成，相得益彰，兩者絲毫不能分開。為了使學生對產品設計的程序和方法有一個系統的了解，本課程圍繞產品設計程序和方法的內涵和外延進行介紹，并對產品設計程序和方法的概念、類別和優秀產品設計的經典案例進行講解。假設學生在完成本課程之前已學習過產品展示方法和計算機輔助設計課程，并對產品設計有基本了解。指導學生對他們的之前做的產品設計進行分析，指出設計中的缺陷，并在課程材料介紹完成后，由教師集中介紹如何設計和如何進行設計。學生們將學會根據課堂材料吸收和提高他們之前提供的設計方案，然后由教師介紹設計的執行方式。該課程將強調可操作的設計技術和原創設計思維。同時，在理論講解之后，引導學生根據所學的理論，對自己較好的設計方案進行評估，設計研究方案可能會被修改和完善。理論與實踐相結合的互動學習，使學生不僅能直觀、深入地獲取理論信息，而且能通過互動學習提高學生的實踐能力和發明設計素養。在這個階段，學生的教育被設定為可以修改和評估他們在到課程之前創造的產品設計。學生將通過產品設計過程和項目時間表，以及通過引導他們思考和創新的開放式問題得到指導。該課程側重于企業產品設計和開發戰略，這些方面非常重要，因為該課程最終必須與現實世界的項目相結合，并且是可以實現的，而不是讓學生脫離實際進行創造。課程的每一節也都是為了參與理論信息以及實踐技術學習的機會。最后，教師對學生的設計項目進行檢查和批準，對設計作品進行分析并提出意見，然后再回到前面的理論知識領域。通過使用強調互動學習的教學組織模式，可以有機地發展課程教學研究的理論基礎知識和實踐技術部分。

三、教學實施

要求學生在課程規定的時間內以項目小組的形式完成一個完整的產品設計實踐項目，以便更好地實施上述教學安排，最大限度地提高學生的學習滿意度，激發學生的學習積極性和興趣。產品設計過程與方法課程采用互動式小組合作學習，更好地實施上述教學安排，激發學生的學習動機和興趣。所有學生分為3～5人一組。每個小組選出一名領導負責整個系統和管理。此外，當項目組組成后，教師會向各小組解釋產品設計過程，并幫助他們完成選擇項目、檢索數據、安排時間和分析所收集的數據的過程。徹底的市場和用戶研究工作是必不可少的，如果親自去做實地調查不切實際，可以進行桌面研究，模仿實際用戶的需求和情況。接下來是設計概念草圖（每個人要做兩個方案，以后由各組長收集并與老師溝通），第二階段草圖是在設計概念草圖的基礎上，對三個方案進行完善，第三階段草圖只有一個，就是最終方案，按照快題設計的手法進行表現。之后是建模和渲染布局，包括建模模型的輸出、渲染效果、布局圖紙等。學生在老師的引導下建立多種思維模型，老師提出預先設定的開放性問題，改變學生思維的單一性，增加學生思維的深度和廣度，組織各組學生進行討論和交流，鼓勵學生打破思維的界限，敢于嘗試和表達。教師對學生的作品進行驗收，對項目管理進行分析，并及時進行評價和總結，對優秀的作品給予鼓勵和表揚，對差的作品進行指導并提出改進方案，同時定期促進學生更好地學習以提升學生的學習成績。由于小組是按照自己的意愿劃分的，所以每個小組的學生都比較熟悉和認可；但在專業素養表現上，可能存在明顯的差距，小組中設計素養較低的學生不參與小組活動或貢獻較少，不利于單獨的發展。設計素養較高的學生干部可以引導和幫助小組中設計素養較低的學生，以使小組不至于落后。這不僅保證了設計項目的完成，也鍛煉了團隊的溝通和協調能力。

在將上述教學方法付諸實施時，互動發生在教師和學生之間，以及學生們本身之間。其中學生和教師的參與互動的方式多種多樣，教師引導和促進是最普遍的兩種方式。教師主導的課堂學習和設計實踐通過提出預設的開放式問題引導學生從多個角度思考。教師還組織小組討論和交流，鼓勵學生創造性地思考和設計，并為學生提供表達想法和經驗的機會。例如，開放式的問題可以包括以下內容：“當談道汽車設計和普通商品的設計時，它們有哪些特征是與眾不同的？是否有可能將它們設計得更好？用戶的具體要求是什么？”“如果給你機會開發新一代的智能冰箱，你會包括哪些功能？”“這些年，智能產品的設計越來越流行，你有什么產品設計思路？”“在產品開發中，最新的設計趨勢是什么？怎樣才能在順應設計趨勢的同時，還能為社會做出積極貢獻？”學生的思維在這些問題的引導下，也促使他們分享自己的觀點，與其他學生進行討論，同時也激發了新的設計。為了達到讓學生們高質量地完成設計作業和項目設計的目的，一方面，教師需對學生平時的設計作業和項目及時作出反饋與客觀評價，針對不足之處提出建議與意見；另一方面，教師需對學生給以積極的鼓勵反饋，以提高學生的學習積極性。大多數學生的互動是在團體內部和團體之間進行的，而不是在個人之間。每個小組中的學生都有各自的學習方式與設計才能，讓小組中的學生在設計作業和項目設計中相互學習，思維碰撞，互幫互助，一同協作完成方案設計，除了保證了項目的設計實踐效果，還鍛煉了學生的表達溝通與協作能力。

在項目完成后，每個小組的組長會挑選一個匯報的學生向老師和班上的其他學生介紹他們的設計作品。這可能會培養小組內相互促進和學習的積極態度，同時也會形成健康的競爭力。此外，教師還鼓勵學生與其他學院的學生進行跨學科、跨專業的交流，比如向計算機專業的學生學習HTML、JAVA、CSS等人機界面的編程技巧，或者向純藝術專業的學生請教美學評價方面的知識，以使他們的作品更符合市場和用戶的需求，等等。教師在最后一節課上進行項目驗收，展示優秀作品，并對優秀小組的經驗進行討論。此外，所有學生總結他們在課程中學到的東西，并向教師提供反饋，教師可以利用這些意見在未來優化和提高教學技術和手段，從而使學生受益。由于師生之間以及學生之間的這種互動，學生在整個學期中對課程、作業練習和實踐項目保持著高度的興趣和熱情。他們也愿意主動學習和實踐，并以新穎的方式進行思考和探索。這種循環形成了一個成長飛輪，有利于學生理論和實踐能力的提升，有利于實現教師設定的教育目標。使用這種方法，教育目標和培養學生的實際工程能力都可以得到滿足。

四、教學實踐及效果

在2019-2021學年，產品設計程序和方法課程將在我們的工業設計和產品設計專業的12個班級中教授。為了學生學習過程中更好地學習體驗及產生更佳的學習效果，因此課程的實施是按照上述的互動式教學方法進行的，不斷更新和迭代課程內容。通過課堂教學和實踐教學的實施，學生的設計作業和實踐項目的表現效果，學生的學習預期等，都表明達到了預期的教學目標，整體教學效果良好。在教學組織問題上，由于學生缺乏學習興趣，教師缺乏教學創新的問題能在理論知識與實踐教學的互動中有效解決。在課程實施的過程中，教師與學生、學生與學生之間的協作交流，成功地實現了課程的協作性、實踐性、創造性，讓課程實施更簡單，更有意義。此外，各學生小組對自己項目組的工作成果進行公開展示與匯報，進一步激發學生的團隊合作意識與好勝心，該競爭機制能夠極大的刺激學生的內驅力，促進學生們保質保量地完成設計任務。除此之外，教師還提供給學生合適的設計資源、學習數據庫等，促使學生了解最新的設計動向和設計趨勢，讓學生形成一個持續學習的狀態，所有這些都被證明是非常具有意義的。

學生被要求在課程結束后提交對課程內容、團隊和他們自己的學習的總結。共有超過98%的學生認為，產品設計程序和方法課程在設計以用戶為中心的工業產品和支持軟件界面設計方面是非常重要和有用的。他們還認為，該課程幫助他們更好地了解了整個產品設計和開發流程。97%的學生認為課程材料安排得很有效，99%的學生認為教學和實驗技術適合這個學科。保持愉快的狀態獲取有益的知識在枯燥的設計教育領域中是不常見的。學期結束時，一些小組用visio等軟件展示了他們的設計成長軌跡，記錄成長進步過程，潛移默化地影響學生自身，以獲取成就感和成長激勵。小組進行回顧成長軌跡時，記錄從一開始產品設計的粗糙、缺乏細節、沒有美感和設計創新的狀態，到考慮到設計細節、設計理念融入，再到最終遵循規范的產品設計原則、設計方法進行的造型美觀和經濟實用的產品設計，同時總結一學期走來自己的付出與收獲，從迷茫到成熟的過程，記錄自己在設計領域的成長，設計經驗積累。這些發現問題、分析問題和解決問題的設計過程不僅局限于設計領域，還會影響學生們的思維方式和行為方式，也為其以后面對生活起到一定促進作用。學生總結了自己的學習經歷，并表示經過一個學期的強化學習，他們在產品設計的各個要素方面都取得了明顯的進步。同時，作為這門課程的實踐教學結果，學生們也能夠將這門課程種學習到的知識，總結的學習方法運用到后期的課題設計、設計實踐和畢業設計等專項培訓中。通過形成良好的產品設計技術流程和規范，學生們最終的產品設計成果較之前課程中完成的設計作品的質量有明顯提升。這些發現表明，本課程采用的互動式教學方法在學生的學習中是有效的。

結語

產品設計程序和方法課程是一門實踐課程，理論和實踐活動緊密地交織在一起，所獲得的信息量很大，具有前沿性。根據該課程的特點，采用互動式教學方法，在理論教學和實踐程序之間架起了一座橋梁，學生和教師在共同完成實踐項目時完全可以相互交流。由于這兩部分的相互作用，學生的學習興趣和愿望得到了極大的提高。學生反饋表明該模式是可行的，能夠實現教學目標，同時也能產生良好的學習效果。對于企業級產品設計課程，我們將嘗試使用O-PIRTAS翻轉課堂管理模式來提高教學技術和方法，同時達到改善教學效果的目的。