基于實踐共同體理論的數字設計與建造教學研究
——以南藝“無障礙”設計工作坊為例

李大雁

（南京藝術學院，南京 210013）

我國經濟與社會的發展正處于從要素驅動轉為創新驅動的新范式，創意經濟和知識經濟的核心要素之一是創意人才[1]。創意產業對人才的需求突顯“綜合性”和“應用性”，必須具備交叉的知識背景，富有創新的素養、良好的性格品質以及協同能力才能應對具有挑戰的創意工作環境[2-3]。目前我國的創意人才培養主體是高校，藝術類學科培養的是核心創意人才即從事的工作直接與創意融為一體。為順應當下社會發展需求的創意人才培養新方向，我國高等教育領域提出了注重繼承與創新、交叉與融合、協同與共享的新藝科建設目標。在此背景下，南京藝術學院設計學院在課程設置、培養模式、教學方式、應用實踐等方面積極探索，引入學習科學領域中的實踐共同體理論和框架，嘗試打破學科之間、學術與應用之間的壁壘，采用工作坊教學組織形式，探索培養綜合性和應用性的創新創意人才教學模式。

1 實踐共同體的概念

1.1 實踐共同體的產生

實踐共同體（practical community，簡稱CoPs）是情境學習理論語境下的教育隱喻和核心要素。20世紀90 年代學者開始從認知心理學和人類學視角對學習進行研究，提出了一種新的學習范式即情境學習理論。情境學習理論認為：知識具有情境性，即知識是嵌入在環境中的；學習是參與社會文化的實踐過程，知識是在實踐活動中被運用和發展的；學習具有建構性，是個體主動實現意義建構、文化適應和身份認同的過程[4-5]。情境學習理論強調學習是基于社會情境的一種活動，也是個體與情境交互過程中的一種狀態，而教學則是介入社會空間的生產關系，在此理論視角下觸發對教學環境的研究和實踐，產生了代表性的教學隱喻——實踐共同體[6]。

1.2 實踐共同體的概念和應用

萊夫和溫格在研究學徒制時首次提出實踐共同體的概念，用來描述這種非正式的學習模式[7]，指出它是“一群人基于共同的興趣和事業，通過定期的互動學習如何做得更好”[8]，一個實踐共同體必須包含三個要素：領域（Domain），即具有共同的關注點、興趣或事業；社區（Community），成員們為了共同的領域而集合在一起進行活動、互享、互助的社會結構；實踐（Practice），必須是持續的共同參與學習的活動。實踐是CoPs 區別與其他公共體的重要特性，它強調共同體成員之間是相互介入的關系，在相互介入過程中成員逐步適應共同體的語言和行為規范，即“共享技藝庫”，在相互介入過程中共同完成意義的協商即學習的過程，因此該理論認為學習的過程是參與實踐的過程。

CoPs 理論的發展經歷了三個階段：第一個階段是概念的產生階段，認為學習是一種實踐，即學習是進入共同體的途徑，意味著共同體和實踐是同時存在的。第二個階段是概念的應用階段，認為實踐共同體并不是既定存在的，是一種因學習而產生的關系，是學習定義了共同體，正是在這個階段該理論被運用在現實中比如跨部門的組織等，嘗試通過培育實踐共同體的方式去促進學習。第三個階段是概念的深入理解階段，研究聚焦到實踐這個要素，認為共同體仍然是分析和發展社會學習能力的重點，但是從更廣泛的實踐視角來分析，認為學習能力不僅僅是在一個實踐共體中發展的，即學習的軌跡是跨越多個共同體的。成員可以在某些實踐共同體中發展出特定的技能，同時在其他共同體中獲取一定的知識信息，兩者是不同程度的參與。因此，獲得技能和知識這兩種形式的參與是通過實踐獲得認知學習的核心。

CoPs 理念在很多領域（比如商業組織、政府、教育、專業協會等）中已進入實際應用階段，尤其是教育領域獲得最為廣泛的實踐，CoPs 理念在其不同發展階段對教育領域都產生了重要的影響：第一個認知階段強調參與實踐對有意義學習的重要性；第二個應用階段強調學校應該注重共同體中參與實踐活動的組織，以此來提高學生的學習能力；第三個深入理解階段強調學校教育應該關注更為廣闊的實踐內涵，包括學科實踐、與產學研相關的實踐，以及今后工作的實踐等。CoPs 理念提供了全新“泛在學習”的視角，促進了學校教育理念和模式的改變：認為學校不應該是封閉的知識傳授場所，而是整個社會認知學習情境中的一部分，校內應該開展基于主題的學習環境營造，校外應該將學生的學習與社會實踐緊密聯系起來，采用更為廣闊和廣泛的參與形式；同時學校應該激發學生的學習興趣，指導他們主動探索知識的學習方法，從而提升學生的終身學習能力。在實際應用中，CoPs 的形式也包括學習共同體、線上共同體等，實踐活動的形式和類型也較為多樣，包括解決問題、獲取信息、尋求經驗、資源共享、協同和協作、建構觀點、樹立信心、發展研判、項目記錄、探訪、差距認知等[9]。在我國CoPs 理念的應用實踐同樣集中在教育領域，相對成熟的研究包括以提升教師教學水平為目的的教師專業學習共同體組織研究，順應互聯網學習模式提出的網絡學習共同體研究，以及促進工科生深度學習的共同體教學實踐等。

1.3 實踐共同體理論對設計教學的適用性

CoPs 理念下的教學研究視角從個體轉向共同體，情境認知的核心觀點是知識具有分散性，它并不是集中在某個人的頭腦中的，而是分散在不同個體的頭腦中，因此教學不應該是簡單的教師講、學生聽，教師問、學生答的模式，它強調將教師、學生以及具有相同學習任務和興趣的人組成共同體，共同體成員之間是互助、互動、互享的關系，個體在與其他成員的合作探究、分享經驗等過程中，獲取分散在其他成員個人身上的知識，個體在提升自我的同時也對共同體作出貢獻，這個過程即是學習的過程。這個過程將個體和群體緊密聯系在一起，即群體性，一方面成員之間有效的互動，比如合作、探究、對話甚至是辯論都是促進學習的手段，為了提高學習效率，成員需要創建更為高效溝通的方式，比如發展良好的自我認知、提高與他人的溝通能力和協作能力等，另一方面強調了成員學習的自主性和主動性，因此教學的重心應該由單純地關注知識獲得，轉向以學生為中心，通過教學組織來提升學生主動探索知識的能力，培養學生可持續終身的學習能力。

教學組織還強調成員的異質性，成員因共同的興趣而組織在一起，但個體的經驗和學識背景卻各不相同。他們各自擁有的技能和掌握的知識，從類型到程度都有所差異，這就是異質性。正是這種差異的存在，新手成員剛開始可以是“合法的邊緣參與“，到最終獲得技能和身份，“走向共同體的核心”，學習的過程是新手成員通過觀察、模仿，在熟手或者專家的指導下進行操作和實踐，從而逐漸實現個人能力的提升過程。在傳統的設計教學中，對專業知識點進行歸納和分類，并分散到不同的課程中由老師進行講授，知識呈現出單一化和碎片化的傳遞方式，CoPs 理念下的教學實踐以完成真實的項目為驅動，將異質性的共同體成員組織在一起，比如學生、不同背景的學伴、不同專業的教師、行業專家等共同構成課程學習共同體，共同完成既定的任務，這樣的成員設置提供跨組織和跨學科的知識倉庫，成員之間通過多元背景的對話，個體尤其是學生在互動中可以獲取更加豐富的技能和知識。這樣的教學組織形式一方面實現了在同一門課程中跨界知識的融合，學生可以通過不同背景成員之間的互動來獲取更為多樣的知識；另一方面圍繞一個項目來組織課程的方式和現實中創意設計工作環境相一致，在復雜的創意設計環境中，設計任務形式和要求往往是不確定的，需要通過臨時組成設計項目組，甚至是與跨公司或者跨行業的成員共同工作，相互合作、探討，從多個角度尋求問題的解答，因此，這一教學組織形式與創意設計的實際工作模式相一致。

實踐性是CoPs 理念下教學組織的核心要求，強調知識不能脫離具體的活動而習得，唯有通過參與真實情境下的實踐才可以獲得。教學組織中的實踐并不是簡單地把成員組織在一起完成共同的任務，它強調的是與社會現實情境的聯系，要設置真實的實踐任務。因此，CoPs 理念下的教學強調真實情境的營造，一方面注重課題任務的真實性，提供更加現實和高度仿真的環境；另一方面強調通過參與真實的社會實踐來完成學習，課程任務應該解決現實問題，注重考察和培養成員的實際操作能力，這樣的方式能讓學生更好地了解未來的工作環境，參與到對未來職業身份的建構中。

“群體性”“異質性”和“實踐性”是CoPs 理論下教學組織的核心特征，這種教學模式下學生提升了協同能力，具有多學科協同思維和交叉的學科知識，以及良好的協調與溝通能力[10]；關聯能力，即持續學習和決策力，“連接不同專業節點或信息源”并通過與他人關聯獲取知識的能力[11-12]；應用能力，即以社會需求為導向，梳理服務社會和解決當下現實問題的意識以及良好的個人素養等[13]，這恰恰是綜合應用性設計人才培養的目標，與CoPs 理論教學組織成果具有較高的匹配性，因此可以進一步將CoPs 理論作為設計人才培養的教學實踐框架。

2 實踐共同體理論視角下的設計教學組織框架

2.1 教學范式的轉變

CoPs 理論強調在“做中學”，脫離真實情境的學習往往會導致“呆滯知識”的產生，新藝科應是“充分介入人民日常生活的”，并能深度參與社會歷史進程，強調“以社會需要為導向的藝術人才”作為培養目標[14]，因此設計教學組織中應該注重理論、方法在真實情境下的實踐。首先課程選題應該關注社會現實和需求，參與真實性的活動；教學內容上側重社會調研和考察，引導從用戶體驗、社會和生產的視角理解設計；教學形式上可以是應用項目、校企協同等方式，可以在實際運用中為學生提供利用所學反哺社會的機會。其次教師角色的轉變，CoPs 理論的核心是以“學習者為中心”的范式，教師需要從單向的知識傳授者轉為共同建構知識的參與者，工作的重點應該是課程的組織安排和學習環境的創設，在學習過程中教師起到“腳手架”的作用，通過提供資源、指導、引導來促進學生學習活動的開展。

2.2 課程共同體的建構

CoPs 理論認為知識是分布性的，并不是集中在某一個人的頭腦中，分散在不同個體上的知識可以通過互相之間的互動溝通、交流、分享來實現知識的傳遞，而設計學是一門高度交叉的學科，多學科背景的成員構成是實現教學中知識交叉融合的重要途徑。比如荷蘭代爾夫特理工大學工業設計工程學院以知識領域作為依據，分別圍繞技術、人和組織三個領域設立了可持續設計工程、以人為中心的設計、設計組織與策略系，所有課程的教學是由一位資深教授和三位以上不同領域的教師組成的，共同協作完成教學；埃因霍芬理工大學設計學院采用同樣的形式，教師由跨學科的團隊組成，比如“為人、運動和活力而設計”的課程中，授課教師分別具有運動科學、社會和動機心理學、人機交互、數據科學、工業設計和計算機科學等多學科的背景，不同工作、學科背景組成的教師團隊實現了跨學科知識的傳授。埃因霍芬理工大學設計學院以課程、講座、研討會或者工作坊的形式，將不同學科背景的學生組織在一起，開展通識教育活動和短期的擴展活動[15]。異質性的成員構成共同體，打破了班級或者專業的限制，甚至將產業人員、企業導師等跨組織成員納入教學實踐，是優化組織教學的有效措施。

2.3 促進參與的活動組織

CoPs 理論認為知識的獲得不是單純的大腦活動，而是共同體內部甚至多個共同體的成員通過有意識的、持續的協商來制定意義的社會性活動，只有共同體成員之間的交互和介入，才可以形成認知、體驗和知識建構。Mavri 等[16]對CoPs 在高校設計教學中的實踐進行了研究，表明“甚至只是邊緣性的參與，比如聆聽其他人的討論，學生也可以有所收獲”，因此，教學組織的核心應該是創設促進交互參與的活動，比如提供個人表達和團隊交流的環節、設置話題引發討論、為學生群體而非個人布置任務等，還可以通過演示、示范、指導等形式促進師生的交互，幫助學生“從邊緣性參與”到“核心參與”，最終實現個體和集體的知識建構。同時教師需要研究學生的個體學習動因、傾向和個性化的學習特點，以此來調整課堂節奏和方式，并注重輔助技術的引入比如虛擬現實情境、線上學術指導、數字資源的共享等，突破時空限制，以提高參與的效率。

2.4 成果評價的多元化

CoPs 理論關注知識的生成性和學習的過程性[6]，在過程中習得知識、技能，提升素質，因此對學習的評價應該包括過程中的反饋，比如解決實際問題的能力、學習能力、與他人協作、交流等。其次學習成果評價從原先僅僅關注學術成就（成績驅動），轉向更為廣闊的行業和社會視野，除了教師評價外，可以引入自我評價、不同背景的專業人士以及同學的參與，包括團隊評價、學術評價和行業評價等，從多個角度對設計成果進行反饋，可以幫助學生從更廣泛的視角理解學習成果，促進學生建立對未來身份轉變的認知，將當下學習和未來事業結合起來。

新藝科建設提出設計人才的培養目標，強調從學科定位、課程體系、培養模式等方面進行調整和優化，推動具有中國特色的多學科交叉融合的藝術教育課程體系建設，CoPs 理論則從應用層面提供教學組織優化的路徑和措施，見圖1。

圖1 基于實踐共同體理論的設計專業教學組織框架Fig.1 Teaching organization framework based on the theory of practical community

3 南藝無障礙醫療產品設計工作坊的教學實踐

南藝環藝專業自2010 年將數字技術引入設計實踐以來，依托學院眾多門類的藝術教育資源，南藝環藝專業以數字化思維和技術為主線開展了一系列的教學實踐，成為了該領域教學的領跑者和探索者。本次工作坊聚焦無障礙醫療場景，以數字建模、3D 打印等技術為依托，探索設計促進醫療康復領域福祉的可能性產品設計的目的是通過個性化的設計和制造增強殘障人士活動的無障礙性[17]。同時也是設計學院響應和探索新藝科建設的目標，在CoPs 教學理論的框架下以項目工作坊的形式，以“無障礙”為主題訴求，進行的一次數字化設計與建造人才培養的教學實踐。

3.1 真實性任務的課題設置

課題來源于現實的社會需求，研究顯示3D 打印技術目前在醫療領域的需求和應用集中在術前模型、醫療器械和導入物、康復輔具以及生物打印等幾個產品上，它可以使診斷更為直觀和精準，同時也可以滿足個性化的醫療需求[18]。本次工作坊聚焦于康復產品的數字化設計和制造，要求學生從用戶需求和體驗出發，思考如何通過數字化智造來實現對“無障礙”活動的訴求，成果以實物產品形式呈現，需要思考產品投入實際生產的可能性，這樣的課題設置可以將學生置身于真實的任務場景中。

工作坊分為三個階段：認知階段、探索階段、智造階段。通過案例學習、文獻閱讀和專家講座的形式，學生獲得對課題的初步認知。在探索階段工作坊開設相關的課程，課程尤其強調跨學科的知識包括人體工學、造型設計、工程學、參數化與算法等理論和技能的深入學習。通過市場調研、當面訪談、使用觀察和體驗等方式來判斷用戶、市場的需求以及已有產品的使用問題，學生確定初步的設計方向，有同學注意到目前已有產品更注重功能和實用性，但對外觀形式欠缺考慮，尤其是針對特定人群的需求，缺乏提供更為個性化的外觀設計；有同學捕捉到兒童初次使用義肢產品會有畏懼感，提出兒童義肢設計更應該考慮兒童的心理關懷，提升接受度；還有同學針對使用者提出的舒適度不足等問題開展研究，方案設計也在此階段展開，學生將已掌握的專業知識和技能，結合工作坊進行專項深入學習，并融入設計方案的探索中。智造階段也是真實的技術操作過程，對材料屬性、打印方式、設備性能進行研究，往往需要不斷的、反復的優化調整，甚至是需要調整設計方案才能達到預期的效果。

在這三個階段學生處于真實的社會、技術情境中，通過與醫療機構、制造機構以及研究機構等的交流和學習，意識到數字化設計與制造需要將藝術與技術相結合，綜合考慮多方相關者的利益以及多技術的驅動力，并需要對現有的理論和技術進行梳理、排序、組合來尋求最優的系統性解決方案。

3.2 促進協作協同的教學組織

工作坊的成員構成是跨學科、跨組織的，教學組織和課程講授是模塊化的，同時工作坊還運用多平臺的技術支持和共享資源，這三點措施有效地提升了教學的質量。

1）跨學科跨組織的成員構成。工作坊由南京藝術學院設計學院、南京藝術學院實驗藝術中心、極致盛放公司共同主辦，成員包括環藝專業研二學生、四名校內教師和技術指導以及校外行業專家、專業人員等共同構成，指導團隊具備環境設計、工業設計、媒體藝術、醫療科學和數字技術等專業背景，其中校外專家包括義肢專家上海交大的王成燾教授團隊，Maiterilise 的增材制造專家Kim Francois 等，校外專家通過知識講座、案例分享會、實際操作指導等方式參與學習，同學們不僅可以與他們直接交流，還可以通過參觀他們的工作場景、分享的知識、技能和自身的經驗，比如調研中國3D 文化博物館、極致盛放公司座談會等形式，加深對未來職業生涯的理解。此次工作坊成員中還安排有一名和同學們較為熟悉的高年級學長全程參與學習和討論，并一起完成個人的設計作品，這樣的安排可以幫助同學們快速地熟悉彼此、建立團隊信任；學長項目經驗相對豐富，同時也是此次工作坊的數字技術指導，通過技術示范、指導、商討的方式，及時給予同學們幫助和問題反饋，更好地促進了非正式的學習溝通，團隊協作開展得也更為順暢。工作坊通過教師團隊的跨專業實現多學科融合的目標，跨組織的學習場景轉化將產學研相連接。

2）模塊化的主題課程設置。工作坊圍繞“數字醫療產品”這個主題，打破學科的邊界，從用戶、技術、形式設計三個維度組織知識學習。“用戶”模塊聚焦使用者的體驗和使用訴求，同學們在受眾調研中關注到很多殘疾的兒童患者，他們因身體快速成長需要不斷地更換義肢，增加了家庭的經濟負擔，兒童心理層面的需求也有別于成人，因此同學們探索了更加經濟、實用的，符合兒童美學和其他訴求的設計解決方案，注重義肢造型的設計、功能的延展性和制作的成本控制，產生了多樣的兒童義肢設計比如作品“IRON MAN”的手部義肢造型靈感來源于兒童都很喜歡的漫威英雄，在“REBIRTH”的設計中加入了小型液晶屏幕，以滿足兒童智能手表的功能，“BUBLES”腿部義肢讓兒童在五彩繽紛的顏色中消解了畏懼感等。“技術”模塊滲透在設計制造一體化的各個階段，從設計階段的數字建模到打印制作階段的材料選擇、設備選擇、參數調試等，工作坊依托打印公司的技術支持，讓學生在實踐操作中有更加直觀和深入的認知，并最終體現在了成果中，比如在名為“朔云”的坐便椅設計中，其整體外框架、側邊抽拉花紋造型、靠背座墊都采用了不同的質感，既豐富了造型，又提升了使用者的體驗感，見圖2；“Cyclon”義肢選用尼龍材料SLS 打印技術，尼龍材料具備更好的耐久性且重量較輕，SLS 打印可以實現高精度和一體化成型打印，避免人工再次組裝；“Flow”智能折疊導盲杖手柄部分采用3D 聚合物噴射（Poly Jet）打印技術，在深入了解打印原理的基礎上，賦予光敏樹脂材料色彩，產品最終呈現的效果是透明外殼包裹著內部彩色的泰森多邊形圖案的柱身，絢爛的彩色內核為整體增添了一抹亮色，見圖3。“形式”模塊依托南藝多學科的教學資源，支持學生開展跨學科的研究，比如將工業設計、交互設計、心理學、服裝設計、人體工程學等知識運用到設計中，在名為“Butterfly”的腰椎固定支具設計中，學生將腰具當成一件“夾克”用服裝設計的手法進行設計，使腰椎固定支具看起來不僅是一種醫療設備，還更加適用和美觀。圍繞工作坊主題組織教學，以學生初步確定的方向為依據，有針對性地組織專業教學，使原有知識在縱深和廣度上得到延續和延伸，在教學方法上多鼓勵以學生為主體進行探索，教師提供個性化的指導。

圖2 “朔云”坐便椅設計Fig.2 Design of "Shuo Yun" toilet chair

圖3 “Flow”智能折疊導盲杖設計Fig.3 Design of "Flow" folding guide rod

3）技術和資源的共享機制：共創和共享技藝庫是CoPs 理論的一個特征，也是成員共同參與的過程，工作坊借助技術手段、活動組織來推動共同體內部甚至是與其他共同體之間的知識共享。比如依靠網絡平臺實現了遠程交流和疫情期間的教學，市場調研部分數據由光韻達數字醫療中心提供，而3D 打印材料和設備來自于極致盛放公司，機械義肢的原型來自于“展翼計劃”共享平臺。展翼計劃是以科技力量為依托的開源志愿者網絡，協助志愿者學習制作義肢，學生基于該開源模型中較為成熟的牽引式傳動系統的手臂傳動系統、關節回彈系統和手指抓握系統進行了改良，通過加裝肌電感應芯片升級為肌電式義肢、表面噴涂廣譜抗菌抑菌材料起到衛生防護作用、通過應力圖找出受力較小的位置采用鏤空設計達到整體減重的效果等，完成了牽引式義肢“Cyclone”的設計，同時改良過的設計模型又回饋給展翼計劃共享平臺，實現了在更開放的時空中知識的習得和共建[19]。

3.3 全過程的學習反饋機制

工作坊既是一個真實任務驅動的實踐項目，也是CoPs 理論指導下的設計教學過程，學習成效的評價更加注重兩個維度：一是過程中的及時反饋，二是成果的多維度評價。在課程中組織簡單的組內交流比如分享信息、資源等，也有更結構化的討論、匯報、答疑會等，在這個過程中專業導師、行業專家的指導，團隊同學的建議，以及用戶、市場成員的意見推動同學們實時進行反思、迭代，不斷地改進方案促進設計成果更加完善。此次產學研工作坊的成果匯報形式也更為多樣化，如個人成果匯報答辯會、工作坊設計成品展覽，還包括設計競賽、論文形式總結、申請外觀專利等形式，見圖4。工作坊實物成果受邀參加2020年米蘭設計周，獲第六屆全國大學生藝術展演活動分賽區特等獎、2020 紫金獎·第二屆中國（南京）大學生設計展二等獎等；《基于參數化技術的康復輔具研究》獲得2022 年江蘇省高校哲社會科學研究立項，發表了《數字技術推動“無障礙設計”新發展—以3D 打印牽引型義肢設計為例》等數篇論文；獲得了多項外觀專利，還將數字模型共享至公益平臺反哺社會。成績的評定還引入了同伴評價、自我評價，考察認知、溝通、協作等能力，多維度、全過程的及時反饋和評價機制幫助學生開拓視野，也促進從更加整體的、更為廣闊的視角來理解設計，全面提升自身的能力。

圖4 無障礙設計工作坊成果展覽Fig.4 Exhibition of "design for disabled people" workshop

4 結語

實踐共同體理論下的教學安排往往以群體共同完成實踐任務為形式，群體成員具有更加多元的背景，鼓勵學生通過主動探索的方式獲取跨學科和跨組織的知識，這樣的課程安排關注學生的終身學習能力、創造力和決策力、與他人合作和協作能力的培養，同時注重實踐課題的真實性，在真實的任務實踐中提升學生解決實際問題的能力，全面提升高等教育對設計專業人才能力培養的綜合性和實用性。南藝設計學院以此理論為出發點，進一步從教育范式的轉變、共同體的組建、參與的途徑和多元化的評價四個維度完善了設計教學組織框架，通過工作坊形式探討了以高度學科交叉為內涵的醫療康復產品數字設計與建構的教學途徑。通過呼應社會真實需求的課題設置來強調實踐性，跨學科跨組織的團隊構成實現了知識的融合性，數字技術的引入、教師的實時指導和教學活動的促進推動了學生主動探索知識，關注過程和多視角的反饋使學生的能力全面提升，接軌未來的職業生涯。將實踐共同體的理論研究與設計教學實踐相結合，從認知學習的視角來調整和優化設計人才培養方式，為實現新藝科建設目標提供了多維度的視角和有益探索。