多模態實踐教學驅動汽車交互設計課程創新發展

摘 要：在汽車強國戰略背景下，針對設計倫理培養的系統化路徑缺失問題，研究創新融合具身認知與多模態實驗教學方法，通過腦電儀等工科設備重構藝術課堂，打造“場景體驗-動態驗證-文化適配”的產學研協同育人新范式。在汽車強國戰略背景下，針對設計倫理培養的系統化路徑缺失問題，研究創新融合具身認知與多模態實驗教學方法，通過腦電儀等工科設備重構藝術課堂，基于國產智能網聯汽車技術標準，打造“場景體驗-動態驗證-文化適配”的產學研協同育人新范式。教學改革突破學科壁壘，實踐范式已延伸至車路云協同設計等領域，為新時代汽車設計人才培養提供系統性解決方案。

關鍵詞：多模態實驗教學 具身認知 設計倫理教育 智能座艙交互設計

新時代背景下，高校“設計倫理教育”建設是落實立德樹人根本任務的重要舉措。民辦高校作為我國高等教育體系的重要組成部分，其藝術設計類專業承擔著培養高素質應用型設計人才的重任。基于具身認知理論框架，將“倫理培養”融入藝術設計類專業教學，對于引導學生樹立正確的價值觀、提升專業素養、增強社會責任感具有重要意義。智能座艙交互設計作為一門新興交叉學科，教學內容與汽車強國戰略、科技創新、文化自信等倫理教育元素高度契合，為“設計倫理教育”提供了良好的實踐平臺。文章以智能座艙交互設計課程為例，探討民辦高校藝術設計類專業“倫理培養”教學實踐路徑，以期為同類院校提供參考和借鑒。

1 教育困境與理論突破

黨的十八大以來，國家高度重視高校思想政治教育在堅持和發展中國特色社會主義中的戰略地位與關鍵作用，圍繞新時代高校思想政治教育的職能定位、目標體系、內容架構、原則方法及時代價值等重大議題，構建了系統完備的理論頂層設計與實踐總體布局，形成了邏輯嚴密、內容豐富、意蘊深遠的高校思想政治教育理論體系，提出了要“培育德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”，這一目標引領著我國教育事業的發展[1]。在這一進程中，設計倫理教育逐步走進了藝術設計課堂，取得了顯著的成效。然而，民辦高校由于其相對較小的規模和有限的資源，仍面臨著諸多挑戰。

在智能網聯汽車產業高速發展的背景下，高校設計教育正面臨前所未有的挑戰。根據《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》的部署，智能座艙交互設計師崗位需求年增長率已突破37%，但教育供給與產業需求的結構性矛盾日益凸顯。中國汽車工程學會的調研數據顯示，現有課程體系普遍滯后技術迭代周期約2.5年，實踐教學設備國產化率不足20%，設計倫理培養仍停留在理論說教層面。這種“技術追不上產業，價值融不進課堂”的困境，直接導致學生作品呈現功能炫技化、交互冗余化等傾向。

任翠在探討新時代教育者素養時深刻指出：“價值引領需要教育者具備將政治要求轉化為教學話語的能力。”[2]這一論斷精準揭示了當前設計倫理教育的痛點：教師隊伍普遍缺乏“技術-倫理”復合能力。教育部藝術設計教指委的統計顯示，僅12%的教師具備車載系統開發經驗，導致教學中常陷入“知道重要性，不知操作性”的實踐困境。這種“雙重失語”現象在智能座艙交互設計領域尤為突出，當學生面對“如何在緊急避險場景中平衡乘員安全與行人保護”這類倫理命題時，往往只能給出程式化的道德判斷，卻無法通過技術方案實現價值落地。同時，由于藝術設計類專業強調創新和個性，部分學生對思政教育的認同感較弱。尤其是一些學生認為思政倫理教育過于枯燥、與設計創作關系不大，因此在實際學習中表現出較低的參與度和積極性。

認知形成于身體與環境的動態交互，因此具身認知理論為破解這一困境提供了新的理論視角，也為設計倫理教育開辟了三重實踐路徑：在生理層面，通過腦電儀、眼動追蹤等生物反饋設備，將抽象的倫理認知轉化為可量化的認知負荷數據；在行為層面，借助模擬座艙構建的真實駕駛場景，使安全設計理念轉化為肌肉記憶式的本能反應；在價值層面，通過走出教室，深入調研的具身體驗，提升學習興趣，在情感共鳴中固化“生命至上”的設計準則。這種從身體介入到認知重塑的遞進機制，有效破解了傳統教學中“知而不行”的痼疾。例如在吉利學院的教學實踐中，學生佩戴眼動儀和手指追蹤設備完成觸控操作測試后，界面的易用性與安全性得到了大幅度的提升。

2 課程體系構建與實施

2.1 教學模塊設計

課程以具身認知理論為框架，圍繞智能座艙交互設計的完整生命周期，構建從理論認知到實踐驗證的教學閉環。在《智能座艙交互設計》這門課中，從理論到實踐總共有四個教學模塊。在第一模塊“智能座艙概述”單元中，課堂教學與實地考察的融合打破了傳統理論教學的局限性。教師帶領學生走進自主品牌4S店開展沉浸式體驗教學。學生通過深度駕乘，記錄國產車機系統核心功能的表現，同時與特斯拉Model 3等進口車型進行對比分析。這種通過自身體驗，并進行對比和反思的方式，不僅讓學生直觀感知到國產技術的突破，更在情感層面建立起對本土化創新的認同。在后續的“座艙軟件設計”以及“軟件代碼編寫”單元，藝術設計學院與智能科技學院的跨學科協作進一步深化了倫理培養的實踐維度。藝術設計學院的同學擅長視覺效果設計，智能科技學院的同學擅長代碼實現，雙方分組合作完成車載App設計（如圖1），解決藝術設計學院作品難以落地的問題的同時，也解決了智能科技學院作品視覺效果呈現提升的問題。

第四模塊是“用戶體驗測評”單元。依托智能座艙實驗室的模擬座艙平臺以及各項試驗設備，學生設計的車載App需通過多模態實驗驗證。比如在通勤場景下，駕駛員開車和中控屏交互，同學們則去洞察駕駛員的行為、滿意度、駕駛風險以及需求等。在安全性測試中，眼動儀實時捕捉駕駛員注視點分布，當視覺停留偏離核心功能區超過1.2秒時觸發分級預警，光學動捕系統則量化手指觸控軌跡的平滑度，通過MATLAB生成熱力圖揭示操作盲區。測試數據顯示，經過兩輪迭代優化的學生作品，易用性和安全性評分都有極大提升。這種基于生理反饋的設計優化過程，使抽象的設計倫理轉化為可量化的技術規范。

因此，課程模塊的實踐印證了身體體驗對價值觀塑造的深層作用。通過體驗觸發認知，使用數據驅動迭代，不僅培養了學生支撐汽車強國戰略的核心能力，更塑造了“科技向善”的職業倫理，為新時代設計教育改革提供了可遷移的實踐樣本。

2.2 工科實驗驅動的藝術課堂革新

該課程突破傳統藝術設計課程的視覺本位局限。在傳統的設計課堂中，學生在一間教室內就能完成從調研到方案產出全過程，所以也導致了很多“不切實際”式設計作品的產生。在智能座艙交互設計課程中，學生需經歷完整的“具身實驗閉環”（如圖2）：從實驗方案設計，到現場測試，數據清洗，結論產出。在實驗中就會涉及眼動儀，還會通過攝像頭來拍攝被試的手指軌跡，然后產出測試結果，包括每個用戶的滿意度，以及一些分級評價和分類評價。當工科實驗設備進入藝術課堂，以工科設備為筆，以生物數據為墨，不僅增加了學生的學習興趣，也提升了學生作品的規范性，重塑了藝術設計的創作范式。

2.3 雙維評價標準的體系化創新

教學評價作為最直觀、最真實的反饋機制，是推動課程教學改進不斷改進的重要動力。然而，當前眾多高校在教學評價過程中仍然存在諸多局限，尤其是在評價維度上過于單一，過度依賴教師對學生的直觀評價，忽略了課程本身的建設特性及客觀因素。這種“以師為本”的評價機制既缺乏客觀量化依據，又難以對接行業實際需求。這種以總結性評價為主的方式，在一定程度上影響了設計倫理教育的深入推進[3]。特別是在民辦高校，學生整體水平參差不齊，單一維度的教學評價方式難以全面衡量教學質量。因此，需要構建多元化的教學評價體系，以推動智能座艙交互設計課程設計倫理教育的高質量發展。

在該課程中，徹底重構了評價邏輯框架，構建起客觀數據支撐的新型評價體系。通過引入《汽車智能座艙智能化水平測試與評價方法》等國家標準的分級評價指標，構建安全性與易用性雙維量化評價體系，將設計倫理培養轉化為可量化、可驗證的技術規范。例如在車載交互系統評價中，不再依賴教師主觀判斷界面布局的美觀程度，而是依據駕駛分心率、觸控響應一致性等15項國標參數進行分級評定，使評價過程從經驗直覺轉向科學實證。這種轉變倒逼教學范式的根本性革新，教師角色從“權威評判者”轉化為“過程引導者”，學生則需在國標框架下通過實驗數據自證設計合理性。評價體系的革新帶來三重效應：其一，通過國標與教學標準的對接，使課程產出天然具備行業適配性，從而提高學生作品被車企采納的概率；其二，實驗數據的客觀呈現消解了藝術設計評價的模糊性，學生作品質量得到了大幅度提升；其三，評價過程本身成為價值觀傳導載體，當學生發現“符合國標的設計必然體現人本關懷”時，社會責任意識便自然內化為職業本能。這種評價體系重構，標志著設計教育從經驗傳承到科學培養的范式躍遷。

3 改革成效與范式遷移

課程改革的實踐成效，直觀體現在人才培養與產業需求的深度耦合上。參與該課程的學生中，多名優秀畢業生已進入國內頭部車企設計部門，承擔智能座艙設計、交互系統開發等工作。更為重要的是，學生在設計實踐中展現出的倫理敏感度獲得行業高度認可，學生產出作品不僅技術達標，更體現出對特殊群體需求的前瞻性考量，這正是行業亟須的設計素養。

教學模式的創新性更在于可遷移的范式價值。比如在《智能座艙設計》課程中，駕駛分心率測試沙盤與倫理決策樹工具包被直接移植，用于評估AR-HUD系統的視覺干擾度；而在《智慧城市與未來出行設計》課程中，通過改造公交站臺模擬實驗艙，學生需在眼動儀監測下優化無障礙交互系統。這種遷移不是簡單的教具復制，而是方法論的本質貫通。

研究創新融合具身認知與實驗教學，構建智能座艙設計倫理培養新范式。通過模擬座艙、生物反饋設備等構建場景體驗和數據驗證閉環，將行業標準轉化為教學標尺，使安全冗余、文化適配等倫理要素具象為可量化指標。課程成果獲車企高度認可，學生作品展現出卓越的技術合規性與倫理敏感度，將培養對象持續輸送至行業關鍵崗位。教學模式已遷移至《智慧城市與未來出行設計》等課程，驗證了“生理數據驅動迭代”方法的普適性。這種從課堂到產業的價值傳導，標志著設計教育正在從“人才供給者”向“標準共建者”轉型，為新時代產教融合提供了創新樣本。

基金項目：本文為四川省民辦教育協會2024年研究課題“民辦高校藝術設計類專業‘課程思政’教學實踐路徑研究”的研究成果（編號MBXH24ZD21）和2024年吉利學院“一院一品”教學改革項目“基于場景-體驗驅動的智能座艙設計項目制教學改革研究”的研究成果（編號2024JG30367）。

參考文獻：

[1]陳曦.習近平高校思想政治教育重要論述研究[D].大連：大連海事大學，2023.

[2]任翠.“政治要強”：新時代思政課教師的首位要求[J].教育理論與實踐，2025，45（06）：49-52.

[3]劉宏偉，譚麗，肖蓉，等.應用型高校教學評價指標體系構建[J].高教學刊，2024，10（36）：114-117+122.