荷蘭項目式跨學科合作設計教學新實踐
——以代爾夫特理工大學為例

甘 為 薛海安

設計是一個復雜且多學科性的創(chuàng)造活動①。教授交叉的學問一直是設計教學中的實施難點和突破重點，這不僅考驗著教師復合型的知識結構，同時也考驗著自上而下的教學組織與管理。目前，我國的專業(yè)課多為以院系為單位，多以獨立的教學環(huán)節(jié)教授課程知識與技能，在某種程度上，這可能導致對設計學科的復雜本質和認知規(guī)律的片面性。同時在具體開展實踐教學中，課程往往難以匹配教學目標或又脫離企業(yè)實際需求，這些現(xiàn)實情況都在一定程度上阻礙了學生對設計知識的深層次理解和設計實踐能力的發(fā)展。

2018年，教育部頒布《設計學教學質量國家標準》，針對實踐類課程明確提出“推進學校教學與社會教學的深度融合，實踐類課程應在整個課程體系中占有重要位置”②。恰逢筆者2018至2019年在代爾夫特理工大學（TUD）工業(yè)設計工程學院（IDE）訪學，參與了工業(yè)設計學部內部的學位修訂、教改討論會。IDE是全球工業(yè)設計工程教育的典型代表，設計研究和設計教育都具有良好的國際聲譽，不僅成為全球設計研究出版物最多的學術機構（2016）③，還被麻省理工新工程教育轉型計劃（NEET）評定為全球四個工程教育“新興領袖”大學之一（2018）④?！绊椖恐行恼n程”是NEET計劃的核心內容⑤。多年來，IDE思考如何將設計實踐和設計理論融于項目式跨學科教學，取得了積極的成果。這種教學理念與教育部部長陳寶生同志倡導的“培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的課堂革命”具有一致的趨向?；诖?，本文將從IDE項目式跨學科合作教學設計、教學組織、課程評價三方面展開探討，以期對我國設計教育改革有所啟發(fā)。

一、IDE項目式跨學科合作教學的背景

圖1：IDE設計影響領域（圖片來源：筆者在IDE 50 Years of Design DNA研討會拍攝并制作）

作為僅有1700萬人口和13所大學的荷蘭，卻在一流學科、創(chuàng)新實力、人才培養(yǎng)等綜合競爭力位居世界前列。世界經濟論壇公布2018年全球競爭力報告中，荷蘭排名第六（中國位列28）。上個世紀90年代開始，面對制造業(yè)大規(guī)模向新興經濟體轉移，歐洲產業(yè)重心逐步轉向管理與技術創(chuàng)新。為此，荷蘭四所理工大學自發(fā)成立了4TU.Federation（代爾夫特理工大學、埃因霍溫理工大學、屯特大學、瓦格寧根大學）。該聯(lián)盟旨在加強和整合四所大學間科研、教育的知識流動，保持荷蘭高水平、高質量學術水平的領先地位。TUD作為全球工程教育的積極改革者，在其編寫的《荷蘭代爾夫特理工大學教育愿景》（TU Delft Vision on Education）一書中提出：工程不再是社會的中心，社會將成為工程的中心。要將工程教育與現(xiàn)實世界聯(lián)系起來，將知識轉移到現(xiàn)實生活中。以培養(yǎng)“人類工程師”為目標，致力于氣候、健康、福祉在工程教育系統(tǒng)中的拓展，知道如何在技術驅動的環(huán)境中遵循以人為本的方法，以跨學科的創(chuàng)新方案解決復雜社會中的實際問題。

面對工業(yè)設計師的角色受到不斷增長的技術進步的挑戰(zhàn)，IDE認為如果要使工業(yè)設計適應21世紀，就迫切需要對其教學過程和專業(yè)結構進行根本性改革，而推動這一教育變革重要的途徑則是跨學科思維、教師的發(fā)展以及靈活的教育體制。IDE從人、技術、商業(yè)三個維度建構用戶體驗、技術轉型、戰(zhàn)略設計三個方向，形成了IDE四個設計可影響的領域：可持續(xù)的影響、有意義的表現(xiàn)、規(guī)模和價值、方法和工具（圖1）。IDE認為，這種宏觀的系統(tǒng)性思考可以回歸本質，立足現(xiàn)在，面向未來，建構學生的主動適應性，塑造敏捷的學習者，使其在社會和商業(yè)環(huán)境中去理解和管理復雜性及其連接關系，成為未來產業(yè)發(fā)展領導型的工程設計人才。

本文選取《高級實施設計》（Advanced Embodiment Design，AED） 課 程 作 為IDE教革實施載體，原因有二：從教學內容上看，作為集成產品設計碩士專業(yè)（MSc，Integrated Product Design）一年級的核心課程，它包含了對技術生態(tài)系統(tǒng)、對人類體驗和人機工學、對多元限定中探索滿意解、對方案的可行性與合規(guī)性等諸多設計問題在教學方案中的回應。從教學組織上看，該課程橫跨一學期（每年2月～7月，共20周，240學時），近30名教師、100名余碩士生與遴選企業(yè)實際項目、企業(yè)代表進行全過程的產品開發(fā)與原型測試，加速了校企合作的組織交互、助教制度、課程評價制度等一體化的改革與創(chuàng)新，是真正意義上的“課堂革命”。

二、IDE項目式跨學科合作教學的一體化設計

1、基于項目的合作教學

基于項目的學習(Project-based Learning，PBL)是上世紀70年代提出的一種教學法，其目的是指讓學生基于真實項目，發(fā)展與項目相關的知識和技能。PBL擁有三個典型特征：面向過程，與情境相關，以學生為中心⑥。其優(yōu)勢在于：作為以過程為導向的學習，學生在項目過程中主動發(fā)現(xiàn)并探索完成任務的方法；其次，協(xié)作溝通的學習方式被嵌入于情境相關的項目之中；第三，形成一個團隊，訓練學生們通過團隊協(xié)作、知識與技能互補來解決現(xiàn)實世界中復雜問題的能力。

IDE的《高級實施設計》課程為每個項目團隊安排了獨立的空間，可全時段使用。根據(jù)該課程公布的介紹，課程以全流程的項目教學著稱，要求學生從需求計劃（如成本、數(shù)量、質量等）和產品工作原理開始，對現(xiàn)有產品進行基準測試，確定設計過程中使用的工具和方法，經過概念設計、體驗設計、原型設計及其驗證，提交的最終報告須包含一組可交付的成果。成功的合作教學在于對質量的保障，針對項目遴選、教師配備、知識產權認定、財務支持等，IDE都形成了詳細的組織流程（表1⑦）。

2、跨學科的教學設計

跨學科學習的目的是培養(yǎng)反思和協(xié)調不同形式知識的能力，發(fā)展對其他學科技能和思維方式的理解與尊重。IDE的Horváth教授認為：設計實踐是基礎科學（一般性和獨立性）向產品開發(fā)（社會情境性）間知識轉移的引擎。這種知識轉移分別通過“基礎研究”“應用研究”和“產品開發(fā)”三個類別的雙向參與來解釋和實現(xiàn)⑧。ADE課程要求學生能整合人體工程學、產品體驗、可持續(xù)設計工程、計算機仿真、智能系統(tǒng)與技術、項目實施等六個領域的知識，如何有機分解知識模塊，如何進行學時分配是教學設計與組織的重點（圖2⑨）。

在教學設計上，ADE將項目開發(fā)的流程與學生認知邏輯相結合，將實施項目定義為元素或實體的系統(tǒng)，將元素之間的關系視為模型（功能與組件的耦合）。該模型以某一元素演變或疊加逐步整合成網(wǎng)絡，學生能夠理解其結構，并能依據(jù)自身的認知優(yōu)勢進行選擇、修改、推理其元素的關系和意義，進而找到一條解決問題或提出工程設計的策略和路徑。這三層關系表示為：根據(jù)基礎研究建立抽象概念，通過項目的應用研究創(chuàng)建知識整合，最后以自我意識和元認知進行產品開發(fā)。

表1： IDE合作教學的組織流程（作者整合）

圖2：《高級實施設計》課程知識模塊與學時分配

在教學組織上，課程實行教師精講和學生自學相結合，壓縮了講授理論知識的時間。課程要求教師盡可能將最精華的內容在盡可能短的時間定位給學生，學生再通過《荷蘭代爾夫特理工大學在線學習》（TUD Online Learning）、專題講座或自學等其他形式進行深化。與此同時，每周三全院還安排研究生參加IDE Academy工作坊，研究生可在教務系統(tǒng)上選課，每參加一個工作坊計一分，須獲得14分方可獲得該學分?；贏DE的教學設計，IDE設置了四類教師角色：三名協(xié)調人（Coordinator，含兩名助理協(xié)調人）、五位專家教師（Expert）、七名設計指導員（Coach）、四名原型專家（Prototype Expert）的教師團隊。協(xié)調人并非全由教授擔任，該門課程的協(xié)調人是由資深講師兼教學實驗室主任擔任。協(xié)調人主要負責統(tǒng)籌該門課程，與企業(yè)進行溝通，遴選課程項目，組織專家共同定義知識模塊，搭建主線清晰的課程框架。專家多為全職教師擔任，分別講授子課程，其課程內容可演化為解決一個特定的項目問題⑩。設計指導員多為具有設計實踐和管理經驗的兼職教師擔任，他們會給學生團隊全程指導，協(xié)助專家具體化知識，推動項目進展，幫助學生如何與企業(yè)代表溝通設計方案。IDE的博士生可申請設計指導員的崗位，但參加相關的能力培訓和學習規(guī)范管理。此外，在課程規(guī)定時段內，原型專家會在《應用實驗室》（Applied Lab）手把手教學生怎么使用3D打印、智能電子開發(fā)、軟件編程等技術設備，幫助學生搭建產品原型。

3、基于設計能力的全過程評價

IDE的人才培養(yǎng)傳統(tǒng)一直具有能力導向，要求學生能有效地分析和批判，選擇適用的方法和工具，有效地與項目涉眾進行溝通，并在給定的時間內獨立交付設計項目。以上培養(yǎng)目標的評價需要反映出學生多個能力維度的測量，是影響PBL改革成效的重要基準。根據(jù)設計全過程，IDE列舉了七個能力維度：分析、綜合、模擬、評估、報告及溝通、團隊合作、專業(yè)知識領域的整合能力?？紤]到知識與能力考察結合的方式，每個能力層面包含若干個二級評估指標，每個二級評價指標各劃分為五個評估等級：不合格、不 充 分（4.5～5.5）、充 分（6.0～7.0）、好（7.5～8.5）、極好（9.0～10.0），見圖3?。

項目式課程大多都會以團隊為單位，得到的是集體分數(shù)，所帶來的問題是如何獲得可信的個人成績。ADE的個人成績是由三個分數(shù)綜合得到的：基于作業(yè)的總結性評分占40%，基于過程的形成性評分占60%?？偨Y性評分是由各個課程模塊作業(yè)得到的，這個分數(shù)由每個模塊負責的專家評分。形成性評分由設計指導員對該組的學習情況進行追蹤記錄，并依據(jù)ADE課程能力維度與評價指標得到的。這部分的評分方式包括自我自評、設計指導員獨立評估，此外在“協(xié)作”能力維度下將會有同伴互評、團隊與設計指導員共同評估。兩項分數(shù)計算得到該團隊平均分數(shù)，個人成績將以團隊平均分數(shù)為基礎，其一是±0.5分制，會讓學生內部自行推薦一個最高分和最低分；另一種是團隊分數(shù)制，不進行個人得分。兩種個人得分方式如何選擇，IDE給予教師與學生團隊依據(jù)課程和項目最終情況自主協(xié)商決定。

圖3：ADE課程能力維度與評價指標

三、項目式跨學科合作教學的啟示和建議

項目式跨學科合作教學無疑更符合設計專業(yè)的學習規(guī)律和處理現(xiàn)實復雜問題的使命，形成了對我國設計教學以下三個方面的啟示：

1、動手實踐，創(chuàng)新項目中心課程的跨學科合作教學設計

傳統(tǒng)教學法遵循“概念——原理——例題”的教學邏輯，項目教學法遵循“項目——理論——實施”的教學邏輯。跨學科教學最關鍵的因素就是教師團隊的密切合作，課程設計需要有明確的課程主線和清晰的知識框架，這無疑對教學設計提出了更高的要求。AED以集體備課的方式，四種角色的教師各居其職，既有協(xié)調人進行課程和項目的整體把握，又有專家模塊化地教授理論和方法，配備原型專家提供技術支持以及設計指導員進行一對一的全程指導。而學生組合形成4～6人的團隊，在動手學習環(huán)境中通過與他人的合作，共同努力研究和創(chuàng)建反映他們的知識的項目。從收集新的，可行的技術技能，到成為熟練的溝通者和高級問題解決者，學生將從這種教學方法中受益。

IDE的“設計指導員制度”也是教學設計中的一個亮點。為了讓課堂的學術環(huán)境盡可能接近一家初創(chuàng)的產品設計公司，IDE將博士生、博士后、資深設計師納入設計指導員候選范圍，制定了《研究生助教工作手冊》《有效的學術溝通指導手冊》，經過擇優(yōu)遴選、培訓引導，建立聘用體系與薪酬待遇，設立雙周例會制度、評分制度等一系列措施。設計指導員會依據(jù)當時的工作量具體指導1～3組學生，但最多不會超過三組?！霸O計指導員制度”可有效提高課堂組織效率、建立以項目為紐帶的學習共同體、實現(xiàn)一對一指導、構建適應性強的教學隊伍等優(yōu)點。此外，IDE師生交流文化非常濃厚，有著開放的學習風格和積極的溝通協(xié)作精神，這不僅得益于“教師預約”的管理系統(tǒng)，也得益于IDE學院對設計溝通環(huán)境的空間設計，無處不在的討論空間和促進視覺溝通的設備。

2、雙環(huán)創(chuàng)造，塑造設計與工程交叉的M型敏捷學習者

工業(yè)界對工業(yè)設計的人才要求越來越高，但學界常難以在教授知識、發(fā)展技能的連續(xù)性和創(chuàng)新性之間得到平衡。相比起T型人才關注在多學科（廣度）下專攻某一領域（深度），M型人才培養(yǎng)更加注重創(chuàng)造設計學科與工程技術間“新”的連接點。這種人才培養(yǎng)不僅要求對工程學科有一定了解，同時擅長社會科學或人文學科的一個或多個分支，可高效和敏捷地建立起學習者感興趣的工作領域所需的知識與技能。面向未知且不斷變化的產業(yè)環(huán)境，IDE認為我們必須回到一種可以幫助學生學習基礎知識的系統(tǒng)，并教會他們在以后的職業(yè)生涯中學習如何專精，并走上終身學習之路。這種基礎知識系統(tǒng)除了傳統(tǒng)知識的習得之外，還包括認知技能（批判性思維、創(chuàng)造性思維、認知思維）、自我調節(jié)、社交和情感能力（同理心、自我效能和協(xié)作能力）以及技術實踐和數(shù)字技能（新技術的嵌入，如傳感器技術、智能材料、3D打印等）。

4TU開發(fā)了四個專業(yè)角色可用于指導和選擇個性化學習路徑：專家（Specialist）、系 統(tǒng) 集 成 者（System Integrator）、前 端 創(chuàng) 新 者（Front-end Innovator）和情境工程師（Contextual Engineer）。IDE將這些角色與設計活動相關聯(lián)，形成了最佳產品（性能質量）、最佳成本（操作流程）、最佳價值（客戶關系）的設計能力模塊。IDE還大力發(fā)展在線教育和開放課堂的混合學習形式，學生可以從《荷蘭代爾夫特理工大學在線學習》（TUD Online Learning）、EdX平臺上制定個性化學習路徑，并在IDE 《學院工作坊》（Academy Workshop）中進行一系列體驗式學習。

3、過程評價，多維衡量創(chuàng)造性問題解決者的設計能力

由于設計問題的復雜性和不良結構性，有時學生自己也很難用明確的語言或文字描述他們到底學到了什么。而學生成績評分不僅是課程建設的重要內容，也是教學成效的顯性指標。IDE 認為設計知識的生產必須采用科學的評價標準，需要在主觀評估和工程領域的嚴謹性之間找到平衡。在過程評價中，IDE還特別關注學生對設計理論與方法工具的運用，這是IDE的一個學術傳統(tǒng)。IDE鼓勵學生使用相關理論與方法工具，并將其定位和解釋學生的設計活動，由此反映了設計過程中學生對知識結構或特定信息的掌握程度。為了創(chuàng)建出更為連貫、更有的放矢的過程評價，IDE建立了八個能力培養(yǎng)目標：不斷地設計（Always Designing）、選擇自己的路徑（Choose Your Own Path）、擁有積極的學習態(tài)度（Adopt an Active Learning Attitude）、360°連續(xù)地反饋（360°Continuous Feedback）、獨立且與他人合作（Working Alone and with Others）、擁 抱 復 雜 性（Embrace Complexity）、讓事物真實并在現(xiàn)實世界運行（Make Things Real and Work in the Real World）、設計階段的設計過程（Design the Design Process）。

為了確保評分的一致性和可靠性，IDE提出了基于學習目標與設計能力的《評分準則》。《評分準則》分為：評分能力分項、不同等級設計能力的定義、計分策略，不同計分的設計能力描述用于對應學習成果、教學成效的質量水平，為學生的設計過程和教學活動提供了一個一致性的評價描述基準。在計分策略方面，每個設計能力包括4分、5分、6分、7～8分、9～10分共五個質量水平，每個設計能力及其子項的質量水平都會有對應的定性解釋與判斷，由此得到每一個設計能力的質量分數(shù)。最后，通過公式化的組合產生一個整體分數(shù)。

四、結語

本文選取了荷蘭代爾夫特理工大學工業(yè)設計工程學院《高級實施設計》為研究案例，深入介紹了以項目為核心、跨學科合作教學、基于設計過程的考核的教學模式，這種教學模式以系統(tǒng)化、流程化、科學性為特點，其中以設計流設置模塊化課程、以協(xié)調人貫穿項目主線、以專家設計“知識即要素”的課程內容、以設計指導員組織實踐教學，同時配備完善的工程項目原型實驗室和實驗員是其取得教學成效的重要支撐。這種教學組織的頂層設計，為我國設計教學中如何化解在設計教學中知識與實踐的脫節(jié)、評分方式單一、課程之間銜接不夠或體系性不強的問題，提供了一定的借鑒和啟示。

注釋：

① 趙江洪：《設計和設計方法研究四十年》，《裝飾》，2008年第9期，第44-48頁。

② 教育部高等學校教學指導委員會：《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》, 北京：高等教育出版社，2018年，第947頁。

③ Gemser G,De Bont C.Design-Related and Design-Focused Research:A Study of Publication Patterns in Design Journals.She Ji:The Journal of Design,Economics, and Innovation,2016,2(1),pp.46-58.

④ Graham R,The global state of art in engineering education, Cambridge, MIT, 2018, pp.23-46.

⑤ The Project-centric Approach,http://neet.mit.edu/about/curriculum/.2019-10-20.

⑥ Lipson A,Epstein W,Bras R.etc.Students’perceptions of Terrascope,a project-based freshman learning community.Journal of Science Education and Technology,2007.16(4),pp.349-364.

⑦ Cooperation Contract,https://www.tudelft.nl/en/ide/cooperation/contracts.2019-10-20.

⑧ I Horváth.Comparison of three methodological approaches of design research, International Conference on Engineering Design.2007,P3-11.

⑨ Course Manual,https://brightspace.tudelft.nl/d2l/le/content/66577/Home.2019-10-20.

⑩ 每個知識模塊將按課程需要成立專家團。例如，去年AED 的Product Experience知識模塊的專家團就有五名專家，兩人關注體驗設計，兩人關注體驗測量，一名兼顧兩者。

? Course Manual,https://brightspace.tudelft.nl/d2l/le/content/66577/Home.2019-10-20.