基于CBE與CDIO交互設(shè)計教學(xué)模式探索

唐 茜， 劉 艷， 任思曼， 潘 洋

（湖北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計學(xué)院，武漢 430068）

0 引 言

在這一新的就業(yè)趨勢下，越來越多的高等教育院校逐漸重視交互設(shè)計人才的培養(yǎng)。現(xiàn)在我國已經(jīng)有不少的學(xué)校開設(shè)了交互設(shè)計相關(guān)的課程，主要分布于以下3類科系中：①設(shè)置在新聞傳播相關(guān)學(xué)科下，如同濟(jì)大學(xué)設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院（數(shù)字媒體設(shè)計）；②設(shè)置在藝術(shù)設(shè)計相關(guān)學(xué)科下，如廣州美術(shù)學(xué)院（視覺傳達(dá)設(shè)計）；③設(shè)在計算機(jī)、工業(yè)設(shè)計等理工學(xué)科下，如我校工業(yè)設(shè)計學(xué)院開設(shè)交互班［3］。開設(shè)交互設(shè)計類課程的高等院校由于現(xiàn)有的師資狀態(tài)，不同的學(xué)科出身以及招生來源等方方面面因素的限制，規(guī)劃了不同的人才培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)方法，從而培養(yǎng)出交互設(shè)計相關(guān)崗位不同維度的應(yīng)用型創(chuàng)新設(shè)計人才。但目前大部分高校關(guān)于交互設(shè)計類課程體系仍不成熟與系統(tǒng)化，而且相關(guān)課程開設(shè)時間較短，需進(jìn)行不斷地教學(xué)探索，通過實踐性教學(xué)總結(jié)，構(gòu)建更完善的知識體系和教學(xué)模式，以提升學(xué)生的理論素養(yǎng)與增加學(xué)生的專業(yè)實踐技能，以應(yīng)對交互設(shè)計行業(yè)快速地發(fā)展與日益成熟趨勢下實踐型、專業(yè)型、創(chuàng)新型交互設(shè)計人才的供需矛盾［4］。順應(yīng)當(dāng)前應(yīng)用型本科教育改革的趨勢，針對交互設(shè)計行業(yè)人才的實際需求以及目前高校交互設(shè)計課程的現(xiàn)狀，將我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)交互設(shè)計方向課程引入能力本位教育（CBE）和CDIO相結(jié)合的教學(xué)模式，探索交互類課程改革的新思路和新方法。

1 教學(xué)現(xiàn)狀分析

限于學(xué)生數(shù)量和教師資源等條件的制約，我校將交互設(shè)計作為工業(yè)設(shè)計的延續(xù)和補充，是工業(yè)設(shè)計專業(yè)深入學(xué)習(xí)的一個方向。

1.1 學(xué)生明確自己的職業(yè)定位

“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，如果在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，學(xué)生能提前了解到公司企業(yè)實際的工作崗位，同時及早思慮與明確自己的職業(yè)定位，將對日后的工作起到積極的推動作用，也能較好地把握住工作的機(jī)遇［5］。我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入大三后，選擇不同的設(shè)計方向深入學(xué)習(xí)。一部分同學(xué)選擇了交互設(shè)計方向，但是并不明確了交互設(shè)計專業(yè)素質(zhì)及能力素養(yǎng)［5-6］。所以學(xué)生需要了解交互設(shè)計專業(yè)素質(zhì)及能力素養(yǎng)（見圖1），結(jié)合課程學(xué)習(xí)，明確自身的優(yōu)缺點，才能不斷地學(xué)習(xí)知識技能向心中的目標(biāo)靠近，才能在畢業(yè)時找到自己心儀的工作，才能在就業(yè)中做到“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”。

圖1 交互設(shè)計專業(yè)素質(zhì)及能力素養(yǎng)

1.2 學(xué)生缺乏綜合運用多方面知識技能解決問題的能力

依據(jù)現(xiàn)有教學(xué)經(jīng)驗，運用傳統(tǒng)教學(xué)模式時，對于單項技能，單獨的知識點，學(xué)生掌握學(xué)習(xí)情況通常較好，但對于綜合多項技能或多個知識點糅雜在一起解決問題時，學(xué)生常常止步不前。尤其在“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、紅點設(shè)計大獎、IF等比賽項目中，該不足表現(xiàn)較為突出。其緣由一方面在于傳統(tǒng)教學(xué)模式注重單項知識與技能的培養(yǎng)；另一方面，不管是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方法宏觀性表現(xiàn)的較少。但是若學(xué)生無法從宏觀上對各門課程知識點之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行把握，某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都將會影響最終作品的效果與學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)［7］。為解決此問題，本文先采用以“能力培養(yǎng)為中心”的CBE教學(xué)模式，進(jìn)行單個知識技能的模塊化教學(xué)，再采用項目化的教學(xué)模式，讓學(xué)生理解各門學(xué)科知識點相應(yīng)的邏輯關(guān)系，從而提高學(xué)生的綜合解決問題的能力。

1.3 知識遷移能力不夠，不能將其系統(tǒng)化應(yīng)用

不同課程教學(xué)存在時間與空間上的差異，學(xué)生沒有合適的途徑將所學(xué)知識進(jìn)行整合，只是單門學(xué)科知識記憶，會使知識點與知識點間脫離關(guān)系，也會使學(xué)生偏重某一方面的知識點。最終造成學(xué)生知識遷移能力不足，不能將所學(xué)的課程知識系統(tǒng)化。為此，采用CDIO“構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作”的教學(xué)模式，將其課程知識融會貫通，綜合運用［8］。

2 教學(xué)改革措施

基于上述分析，本文以PDCA質(zhì)量環(huán)為整體框架（見圖2）進(jìn)行交互設(shè)計課程改革設(shè)計，教學(xué)改革整體框架包括P（Plan）人才培養(yǎng)目標(biāo)、D（Do）課程設(shè)計與實施、C（Check）教學(xué)質(zhì)量考核和A（Action）教學(xué)改進(jìn)［9］。

圖2 教學(xué)改革整體框架

2.1 人才培養(yǎng)目標(biāo)

針對當(dāng)前應(yīng)用型本科教育變革、交互行業(yè)人才實際的需求，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新設(shè)計人才。為了實現(xiàn)目標(biāo)，一方面了解學(xué)生自身特點，我校交互設(shè)計方向的學(xué)生一部分是理工科出生，一部分是藝術(shù)生出生，各有所長，教師應(yīng)該充分了解學(xué)生自身的優(yōu)勢，采用小組分工的方式，使其取長補短，共同進(jìn)步。另一方面，鼓勵學(xué)生依照交互設(shè)計專業(yè)素質(zhì)及能力素養(yǎng)明確自身奮斗目標(biāo)。

2.2 課程設(shè)計與實施

基于當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀分析，采取了基于CBE和CDIO相結(jié)合的教學(xué)模式進(jìn)行探索交互設(shè)計課程教學(xué)。課程教學(xué)分為兩大階段，第1階段基于CBE能力本位對與之課程模塊進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)交互設(shè)計工作崗位所應(yīng)具備的知識技能，為后續(xù)系統(tǒng)化教學(xué)打下基礎(chǔ)；第2階段基于CDIO模式，讓學(xué)生在掌握相關(guān)知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合項目教學(xué)，了解具體項目如何經(jīng)歷構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運行4個階段，并培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問題的能力及綜合素養(yǎng)。整體流程圖如圖3所示。

圖3 課程改革實施流程

2.2.1 基于CBE教學(xué)模式的交互設(shè)計課程模塊化設(shè)計

首先從網(wǎng)絡(luò)社區(qū)問答網(wǎng)站(如百度知道)上獲取大量的問句答案對數(shù)據(jù)，結(jié)合GenQA 發(fā)布的問答對和知識庫，致力于獲取更高質(zhì)量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。對齊問題答案與知識庫中的事實，一個最基本的想法就是，三元組的頭部實體出現(xiàn)在問句中(一般不會加上屬性的匹配，因為一方面屬性的描述更加多種多樣，另一方面是因為很多屬性是隱含表示的)，并且該三元組的尾部實體出現(xiàn)在答案中，該三元組就可以作為回答該問句的候選三元組。但是，有效的監(jiān)督數(shù)據(jù)還需要精確的、能幫助回答問句的事實三元組。事實上，如圖2所示，可能會有多個三元組匹配問句與答案，這是因為實體與問句和答案的匹配過程中、事實三元組與問答對的匹配過程中都可能存在歧義。

CBE是以“能力培養(yǎng)為中心”的教育模式［10］。該模式強調(diào)由實際崗位所需的知識及技能、掌握和運用知識及技能需具備的態(tài)度、理解力、決策能力等組成的結(jié)構(gòu)化整體，作為教育活動的出發(fā)點和核心，并圍繞該核心進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法設(shè)定等［11-12］。

能力本位課程開發(fā)流程為：①依據(jù)Boss直聘網(wǎng)關(guān)于交互設(shè)計相關(guān)的崗位，運用DACUM方法［5，13］，根據(jù)職責(zé)總結(jié)分為用戶調(diào)研與分析、界面設(shè)計、開發(fā)工程、用戶體驗、綜合運用5個交互設(shè)計方向；②分析每一項職責(zé)需要完成的任務(wù)，明確每個工作崗位所需要的綜合才能；③根據(jù)每一項綜合才能所需要的知識技能，制定相應(yīng)的課程模塊與學(xué)習(xí)目標(biāo)，具體為模塊1主要培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)研與需求分析能力，模塊2重點鍛煉學(xué)生界面設(shè)計能力，模塊3的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件開發(fā)能力，模塊4是培養(yǎng)學(xué)生通過用戶體驗掌握用戶需求的能力，模塊5鍛煉學(xué)生的綜合能力；④任課教師根據(jù)前4個課程模塊的目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生完成相應(yīng)的任務(wù)。其DACUM（developing a curriculum，一種職業(yè)教育的課程開發(fā)模式）分析與相應(yīng)課程模塊圖如圖4所示。

圖4 DACUM分析與相應(yīng)課程模塊圖

2.2.2 基于CDIO教學(xué)模式的交互設(shè)計課程綜合技能教學(xué)實施

經(jīng)過前4個模塊系統(tǒng)地學(xué)習(xí)后，相應(yīng)的知識技能已基本掌握。第5個模塊即是對前4個模塊知識與技能的遷移與運用。①根據(jù)選題或者自己的興趣愛好選擇項目主題［14］。教師根據(jù)課程內(nèi)容介紹一些選題范圍，如遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)、智慧交通、智慧健身、益智玩具、體感交互等相關(guān)的設(shè)計主題，開拓學(xué)生的創(chuàng)意思路，深度挖掘出各組的項目主題。②在進(jìn)行模塊5的教學(xué)之前，教師應(yīng)先通過與相應(yīng)模塊的教師溝通或通過他們的學(xué)習(xí)成績等形式對班級學(xué)生進(jìn)行了解，將4個模塊能力好的同學(xué)進(jìn)行交叉分組，使他們能取長補短，發(fā)揮他們的優(yōu)勢。③采用CDIO構(gòu)思—設(shè)計—實施—運行模式進(jìn)行項目化教學(xué)。其CDIO各階段崗位能力細(xì)分，如表1所示。

表1 CDIO各階段崗位能力細(xì)分表

（1）構(gòu)思階段。①分析師根據(jù)本小組的選題，進(jìn)行市場調(diào)研，分析同類微信小程序，APP，網(wǎng)頁優(yōu)缺點以及人群定位；②確定本小組選題項目的人群定位，進(jìn)行用戶研究，主要是用戶需求研究、用戶行為與交互方式、用戶認(rèn)知分析、使用情境分析以及用戶模型與場景分析。③小組全體成員根據(jù)調(diào)研結(jié)果與用戶需求，運用創(chuàng)建場景、故事板、頭腦風(fēng)暴等方法，開發(fā)可選擇的多個設(shè)計方案，進(jìn)行概念設(shè)計，包括功能架構(gòu)設(shè)計與低保真原型設(shè)計。

（2）設(shè)計階段。小組全體成員根據(jù)每一種概念設(shè)計方案，以打分投票的形式選擇最佳設(shè)計方案。設(shè)計師根據(jù)最佳設(shè)計方案進(jìn)行高保真原型設(shè)計，即Logo設(shè)計、開機(jī)界面、引導(dǎo)界面、主要界面、地圖界面。具體而言，設(shè)計師運用Photoshop、Adobe、Sketch等相關(guān)設(shè)計軟件確定具體的界面架構(gòu)、按鈕、面板、菜單欄、圖標(biāo)、滾動條、狀態(tài)欄、屏幕大小、圖標(biāo)、最佳觸摸面、最佳操控區(qū)域、視覺設(shè)計元素以及色彩搭配。

（3）實施階段。開發(fā)工程師運用軟件實現(xiàn)具體界面操作（見圖5）。就界面設(shè)計而言，輸入技術(shù)包括數(shù)據(jù)、圖像、語言、動作等。通過普通屏幕輸出或虛擬現(xiàn)實顯示器進(jìn)行視覺輸出，通過語音播報或語言交互進(jìn)行聽覺輸出，通過操縱設(shè)備或震動反饋進(jìn)行觸覺輸出。

圖5 軟件界面設(shè)計方案

（4）運行階段。用戶體驗師進(jìn)行使用產(chǎn)品，洞察尚存問題與需求并提出解決方案。“用戶體驗”（簡稱UE/UX）用戶使用產(chǎn)品過程中或使用過程后在情緒或情感上的感受，其目的是讓產(chǎn)品、系統(tǒng)更加易用、方便而且能夠為用戶帶來愉悅體驗產(chǎn)生更大的價值。用戶體驗設(shè)計具有雙重性包括功能型產(chǎn)品與信息型產(chǎn)品，功能型產(chǎn)品，用戶體驗師主要關(guān)注的是任務(wù)，所有的操作都被納入一個過程，去思考人們?nèi)绾瓮瓿蛇@個過程［15］。信息型產(chǎn)品，用戶體驗師的關(guān)注點是信息，產(chǎn)品和系統(tǒng)應(yīng)該提供哪些信息，這些信息對用戶的意義是什么［15］。所以首先用戶體驗師根據(jù)小組項目選題確定為哪一類產(chǎn)品，明確自己在使用產(chǎn)品時所要關(guān)注的要點。為了解決網(wǎng)頁這種基本的雙重性質(zhì)，讓用戶體驗師從中間把這5個層面分開，在圖6所示的左邊這些要素僅用來描述功能型的平臺類產(chǎn)品，在右邊，設(shè)計師把這些要素用于描述信息型的媒介類產(chǎn)品［16］。所以功能型產(chǎn)品對應(yīng)的用戶體驗師從產(chǎn)品目標(biāo)、用戶需求、功能規(guī)格、交互設(shè)計、信息設(shè)計、界面設(shè)計、感知設(shè)計去洞察痛點與用戶需求。信息型產(chǎn)品則從產(chǎn)品目標(biāo)、用戶需求、內(nèi)容需求、信息架構(gòu)、信息設(shè)計、導(dǎo)航設(shè)計、感知設(shè)計去洞察痛點與用戶需求。以此得出新的用戶需求進(jìn)而進(jìn)行迭代修改。

圖6 用戶體驗層次圖

2.3 教學(xué)質(zhì)量考核

教學(xué)質(zhì)量考核包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計成績和就業(yè)情況兩部分。學(xué)生成績對比2019屆、2020屆交互班畢業(yè)設(shè)計成績（見圖7）優(yōu)秀等級由10.71%增長到13.33%，良好等級由78.57%增長到86.67%，中等等級由10.71%下降到0%。2019屆畢業(yè)設(shè)計成績最高分為93，2020屆畢業(yè)設(shè)計成績增長到94，最低分由76增長到81且平均分由84.7增長到86.4。根據(jù)2020屆畢業(yè)生就業(yè)情況統(tǒng)計，6人出國深造，11人考研，13人工作，其中工作人員分別從事UI設(shè)計師，界面設(shè)計師，交互設(shè)計師等5個崗位方向。由以上數(shù)據(jù)可以分析，基于CBE與CDIO理念下的教學(xué)模式提升了交互設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。

圖7 2019屆與2020屆畢業(yè)設(shè)計成績對比

2.4 教學(xué)改進(jìn)

一方面，需要注重單個技能課程模塊的學(xué)習(xí)，只有單個模塊課程知識學(xué)習(xí)得牢固，才能為綜合運用課程奠定基礎(chǔ)，才能靈活地進(jìn)行知識遷移，將所學(xué)的知識形成一個完整的系統(tǒng)。另一方面，重視項目的選擇。項目選題最好的來源在于校企合作的項目，這樣最終做出來的產(chǎn)品才能發(fā)揮它應(yīng)有的價值。其次，學(xué)生應(yīng)該充分挖掘用戶需求，使其最終的產(chǎn)品是有意義的，不僅僅徒有其表。

3 結(jié) 語

鑒于當(dāng)前一系列的問題，應(yīng)用型本科交互設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)不能緊密結(jié)合公司的實際需要，學(xué)生缺乏知識遷移的能力和運用多種技能綜合解決問題的能力，因此，結(jié)合實踐課程提出了基于CBE和CDIO相結(jié)合的教學(xué)改革模式。實踐表明，該模式不僅可以使學(xué)生較好地掌握相關(guān)的知識技能，而且能使學(xué)生從宏觀的角度掌握產(chǎn)品的生命周期以及了解各種技能之間的邏輯關(guān)系，提高了學(xué)生知識遷移的能力和綜合解決問題的能力。同時，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力，為他們?nèi)蘸蟊M快融入公司奠定了良好的基礎(chǔ)。