荷兰项目式跨学科合作设计教学新实践——以代尔夫特理工大学为例

甘 为 薛海安

设计是一个复杂且多学科性的创造活动①。教授交叉的学问一直是设计教学中的实施难点和突破重点，这不仅考验着教师复合型的知识结构，同时也考验着自上而下的教学组织与管理。目前，我国的专业课多为以院系为单位，多以独立的教学环节教授课程知识与技能，在某种程度上，这可能导致对设计学科的复杂本质和认知规律的片面性。同时在具体开展实践教学中，课程往往难以匹配教学目标或又脱离企业实际需求，这些现实情况都在一定程度上阻碍了学生对设计知识的深层次理解和设计实践能力的发展。

2018年，教育部颁布《设计学教学质量国家标准》，针对实践类课程明确提出“推进学校教学与社会教学的深度融合，实践类课程应在整个课程体系中占有重要位置”②。恰逢笔者2018至2019年在代尔夫特理工大学（TUD）工业设计工程学院（IDE）访学，参与了工业设计学部内部的学位修订、教改讨论会。IDE是全球工业设计工程教育的典型代表，设计研究和设计教育都具有良好的国际声誉，不仅成为全球设计研究出版物最多的学术机构（2016）③，还被麻省理工新工程教育转型计划（NEET）评定为全球四个工程教育“新兴领袖”大学之一（2018）④。“项目中心课程”是NEET计划的核心内容⑤。多年来，IDE思考如何将设计实践和设计理论融于项目式跨学科教学，取得了积极的成果。这种教学理念与教育部部长陈宝生同志倡导的“培养创新精神和实践能力的课堂革命”具有一致的趋向。基于此，本文将从IDE项目式跨学科合作教学设计、教学组织、课程评价三方面展开探讨，以期对我国设计教育改革有所启发。

一、IDE项目式跨学科合作教学的背景

图1：IDE设计影响领域（图片来源：笔者在IDE 50 Years of Design DNA研讨会拍摄并制作）

作为仅有1700万人口和13所大学的荷兰，却在一流学科、创新实力、人才培养等综合竞争力位居世界前列。世界经济论坛公布2018年全球竞争力报告中，荷兰排名第六（中国位列28）。上个世纪90年代开始，面对制造业大规模向新兴经济体转移，欧洲产业重心逐步转向管理与技术创新。为此，荷兰四所理工大学自发成立了4TU.Federation（代尔夫特理工大学、埃因霍温理工大学、屯特大学、瓦格宁根大学）。该联盟旨在加强和整合四所大学间科研、教育的知识流动，保持荷兰高水平、高质量学术水平的领先地位。TUD作为全球工程教育的积极改革者，在其编写的《荷兰代尔夫特理工大学教育愿景》（TU Delft Vision on Education）一书中提出：工程不再是社会的中心，社会将成为工程的中心。要将工程教育与现实世界联系起来，将知识转移到现实生活中。以培养“人类工程师”为目标，致力于气候、健康、福祉在工程教育系统中的拓展，知道如何在技术驱动的环境中遵循以人为本的方法，以跨学科的创新方案解决复杂社会中的实际问题。

面对工业设计师的角色受到不断增长的技术进步的挑战，IDE认为如果要使工业设计适应21世纪，就迫切需要对其教学过程和专业结构进行根本性改革，而推动这一教育变革重要的途径则是跨学科思维、教师的发展以及灵活的教育体制。IDE从人、技术、商业三个维度建构用户体验、技术转型、战略设计三个方向，形成了IDE四个设计可影响的领域：可持续的影响、有意义的表现、规模和价值、方法和工具（图1）。IDE认为，这种宏观的系统性思考可以回归本质，立足现在，面向未来，建构学生的主动适应性，塑造敏捷的学习者，使其在社会和商业环境中去理解和管理复杂性及其连接关系，成为未来产业发展领导型的工程设计人才。

本文选取《高级实施设计》（Advanced Embodiment Design，AED） 课 程 作 为IDE教革实施载体，原因有二：从教学内容上看，作为集成产品设计硕士专业（MSc，Integrated Product Design）一年级的核心课程，它包含了对技术生态系统、对人类体验和人机工学、对多元限定中探索满意解、对方案的可行性与合规性等诸多设计问题在教学方案中的回应。从教学组织上看，该课程横跨一学期（每年2月～7月，共20周，240学时），近30名教师、100名余硕士生与遴选企业实际项目、企业代表进行全过程的产品开发与原型测试，加速了校企合作的组织交互、助教制度、课程评价制度等一体化的改革与创新，是真正意义上的“课堂革命”。

二、IDE项目式跨学科合作教学的一体化设计

1、基于项目的合作教学

基于项目的学习(Project-based Learning，PBL)是上世纪70年代提出的一种教学法，其目的是指让学生基于真实项目，发展与项目相关的知识和技能。PBL拥有三个典型特征：面向过程，与情境相关，以学生为中心⑥。其优势在于：作为以过程为导向的学习，学生在项目过程中主动发现并探索完成任务的方法；其次，协作沟通的学习方式被嵌入于情境相关的项目之中；第三，形成一个团队，训练学生们通过团队协作、知识与技能互补来解决现实世界中复杂问题的能力。

IDE的《高级实施设计》课程为每个项目团队安排了独立的空间，可全时段使用。根据该课程公布的介绍，课程以全流程的项目教学著称，要求学生从需求计划（如成本、数量、质量等）和产品工作原理开始，对现有产品进行基准测试，确定设计过程中使用的工具和方法，经过概念设计、体验设计、原型设计及其验证，提交的最终报告须包含一组可交付的成果。成功的合作教学在于对质量的保障，针对项目遴选、教师配备、知识产权认定、财务支持等，IDE都形成了详细的组织流程（表1⑦）。

2、跨学科的教学设计

跨学科学习的目的是培养反思和协调不同形式知识的能力，发展对其他学科技能和思维方式的理解与尊重。IDE的Horváth教授认为：设计实践是基础科学（一般性和独立性）向产品开发（社会情境性）间知识转移的引擎。这种知识转移分别通过“基础研究”“应用研究”和“产品开发”三个类别的双向参与来解释和实现⑧。ADE课程要求学生能整合人体工程学、产品体验、可持续设计工程、计算机仿真、智能系统与技术、项目实施等六个领域的知识，如何有机分解知识模块，如何进行学时分配是教学设计与组织的重点（图2⑨）。

在教学设计上，ADE将项目开发的流程与学生认知逻辑相结合，将实施项目定义为元素或实体的系统，将元素之间的关系视为模型（功能与组件的耦合）。该模型以某一元素演变或叠加逐步整合成网络，学生能够理解其结构，并能依据自身的认知优势进行选择、修改、推理其元素的关系和意义，进而找到一条解决问题或提出工程设计的策略和路径。这三层关系表示为：根据基础研究建立抽象概念，通过项目的应用研究创建知识整合，最后以自我意识和元认知进行产品开发。

表1： IDE合作教学的组织流程（作者整合）

图2：《高级实施设计》课程知识模块与学时分配

在教学组织上，课程实行教师精讲和学生自学相结合，压缩了讲授理论知识的时间。课程要求教师尽可能将最精华的内容在尽可能短的时间定位给学生，学生再通过《荷兰代尔夫特理工大学在线学习》（TUD Online Learning）、专题讲座或自学等其他形式进行深化。与此同时，每周三全院还安排研究生参加IDE Academy工作坊，研究生可在教务系统上选课，每参加一个工作坊计一分，须获得14分方可获得该学分。基于ADE的教学设计，IDE设置了四类教师角色：三名协调人（Coordinator，含两名助理协调人）、五位专家教师（Expert）、七名设计指导员（Coach）、四名原型专家（Prototype Expert）的教师团队。协调人并非全由教授担任，该门课程的协调人是由资深讲师兼教学实验室主任担任。协调人主要负责统筹该门课程，与企业进行沟通，遴选课程项目，组织专家共同定义知识模块，搭建主线清晰的课程框架。专家多为全职教师担任，分别讲授子课程，其课程内容可演化为解决一个特定的项目问题⑩。设计指导员多为具有设计实践和管理经验的兼职教师担任，他们会给学生团队全程指导，协助专家具体化知识，推动项目进展，帮助学生如何与企业代表沟通设计方案。IDE的博士生可申请设计指导员的岗位，但参加相关的能力培训和学习规范管理。此外，在课程规定时段内，原型专家会在《应用实验室》（Applied Lab）手把手教学生怎么使用3D打印、智能电子开发、软件编程等技术设备，帮助学生搭建产品原型。

3、基于设计能力的全过程评价

IDE的人才培养传统一直具有能力导向，要求学生能有效地分析和批判，选择适用的方法和工具，有效地与项目涉众进行沟通，并在给定的时间内独立交付设计项目。以上培养目标的评价需要反映出学生多个能力维度的测量，是影响PBL改革成效的重要基准。根据设计全过程，IDE列举了七个能力维度：分析、综合、模拟、评估、报告及沟通、团队合作、专业知识领域的整合能力。考虑到知识与能力考察结合的方式，每个能力层面包含若干个二级评估指标，每个二级评价指标各划分为五个评估等级：不合格、不 充 分（4.5～5.5）、充 分（6.0～7.0）、好（7.5～8.5）、极好（9.0～10.0），见图3⑪。

项目式课程大多都会以团队为单位，得到的是集体分数，所带来的问题是如何获得可信的个人成绩。ADE的个人成绩是由三个分数综合得到的：基于作业的总结性评分占40%，基于过程的形成性评分占60%。总结性评分是由各个课程模块作业得到的，这个分数由每个模块负责的专家评分。形成性评分由设计指导员对该组的学习情况进行追踪记录，并依据ADE课程能力维度与评价指标得到的。这部分的评分方式包括自我自评、设计指导员独立评估，此外在“协作”能力维度下将会有同伴互评、团队与设计指导员共同评估。两项分数计算得到该团队平均分数，个人成绩将以团队平均分数为基础，其一是±0.5分制，会让学生内部自行推荐一个最高分和最低分；另一种是团队分数制，不进行个人得分。两种个人得分方式如何选择，IDE给予教师与学生团队依据课程和项目最终情况自主协商决定。

图3：ADE课程能力维度与评价指标

三、项目式跨学科合作教学的启示和建议

项目式跨学科合作教学无疑更符合设计专业的学习规律和处理现实复杂问题的使命，形成了对我国设计教学以下三个方面的启示：

1、动手实践，创新项目中心课程的跨学科合作教学设计

传统教学法遵循“概念——原理——例题”的教学逻辑，项目教学法遵循“项目——理论——实施”的教学逻辑。跨学科教学最关键的因素就是教师团队的密切合作，课程设计需要有明确的课程主线和清晰的知识框架，这无疑对教学设计提出了更高的要求。AED以集体备课的方式，四种角色的教师各居其职，既有协调人进行课程和项目的整体把握，又有专家模块化地教授理论和方法，配备原型专家提供技术支持以及设计指导员进行一对一的全程指导。而学生组合形成4～6人的团队，在动手学习环境中通过与他人的合作，共同努力研究和创建反映他们的知识的项目。从收集新的，可行的技术技能，到成为熟练的沟通者和高级问题解决者，学生将从这种教学方法中受益。

IDE的“设计指导员制度”也是教学设计中的一个亮点。为了让课堂的学术环境尽可能接近一家初创的产品设计公司，IDE将博士生、博士后、资深设计师纳入设计指导员候选范围，制定了《研究生助教工作手册》《有效的学术沟通指导手册》，经过择优遴选、培训引导，建立聘用体系与薪酬待遇，设立双周例会制度、评分制度等一系列措施。设计指导员会依据当时的工作量具体指导1～3组学生，但最多不会超过三组。“设计指导员制度”可有效提高课堂组织效率、建立以项目为纽带的学习共同体、实现一对一指导、构建适应性强的教学队伍等优点。此外，IDE师生交流文化非常浓厚，有着开放的学习风格和积极的沟通协作精神，这不仅得益于“教师预约”的管理系统，也得益于IDE学院对设计沟通环境的空间设计，无处不在的讨论空间和促进视觉沟通的设备。

2、双环创造，塑造设计与工程交叉的M型敏捷学习者

工业界对工业设计的人才要求越来越高，但学界常难以在教授知识、发展技能的连续性和创新性之间得到平衡。相比起T型人才关注在多学科（广度）下专攻某一领域（深度），M型人才培养更加注重创造设计学科与工程技术间“新”的连接点。这种人才培养不仅要求对工程学科有一定了解，同时擅长社会科学或人文学科的一个或多个分支，可高效和敏捷地建立起学习者感兴趣的工作领域所需的知识与技能。面向未知且不断变化的产业环境，IDE认为我们必须回到一种可以帮助学生学习基础知识的系统，并教会他们在以后的职业生涯中学习如何专精，并走上终身学习之路。这种基础知识系统除了传统知识的习得之外，还包括认知技能（批判性思维、创造性思维、认知思维）、自我调节、社交和情感能力（同理心、自我效能和协作能力）以及技术实践和数字技能（新技术的嵌入，如传感器技术、智能材料、3D打印等）。

4TU开发了四个专业角色可用于指导和选择个性化学习路径：专家（Specialist）、系 统 集 成 者（System Integrator）、前 端 创 新 者（Front-end Innovator）和情境工程师（Contextual Engineer）。IDE将这些角色与设计活动相关联，形成了最佳产品（性能质量）、最佳成本（操作流程）、最佳价值（客户关系）的设计能力模块。IDE还大力发展在线教育和开放课堂的混合学习形式，学生可以从《荷兰代尔夫特理工大学在线学习》（TUD Online Learning）、EdX平台上制定个性化学习路径，并在IDE 《学院工作坊》（Academy Workshop）中进行一系列体验式学习。

3、过程评价，多维衡量创造性问题解决者的设计能力

由于设计问题的复杂性和不良结构性，有时学生自己也很难用明确的语言或文字描述他们到底学到了什么。而学生成绩评分不仅是课程建设的重要内容，也是教学成效的显性指标。IDE 认为设计知识的生产必须采用科学的评价标准，需要在主观评估和工程领域的严谨性之间找到平衡。在过程评价中，IDE还特别关注学生对设计理论与方法工具的运用，这是IDE的一个学术传统。IDE鼓励学生使用相关理论与方法工具，并将其定位和解释学生的设计活动，由此反映了设计过程中学生对知识结构或特定信息的掌握程度。为了创建出更为连贯、更有的放矢的过程评价，IDE建立了八个能力培养目标：不断地设计（Always Designing）、选择自己的路径（Choose Your Own Path）、拥有积极的学习态度（Adopt an Active Learning Attitude）、360°连续地反馈（360°Continuous Feedback）、独立且与他人合作（Working Alone and with Others）、拥 抱 复 杂 性（Embrace Complexity）、让事物真实并在现实世界运行（Make Things Real and Work in the Real World）、设计阶段的设计过程（Design the Design Process）。

为了确保评分的一致性和可靠性，IDE提出了基于学习目标与设计能力的《评分准则》。《评分准则》分为：评分能力分项、不同等级设计能力的定义、计分策略，不同计分的设计能力描述用于对应学习成果、教学成效的质量水平，为学生的设计过程和教学活动提供了一个一致性的评价描述基准。在计分策略方面，每个设计能力包括4分、5分、6分、7～8分、9～10分共五个质量水平，每个设计能力及其子项的质量水平都会有对应的定性解释与判断，由此得到每一个设计能力的质量分数。最后，通过公式化的组合产生一个整体分数。

四、结语

本文选取了荷兰代尔夫特理工大学工业设计工程学院《高级实施设计》为研究案例，深入介绍了以项目为核心、跨学科合作教学、基于设计过程的考核的教学模式，这种教学模式以系统化、流程化、科学性为特点，其中以设计流设置模块化课程、以协调人贯穿项目主线、以专家设计“知识即要素”的课程内容、以设计指导员组织实践教学，同时配备完善的工程项目原型实验室和实验员是其取得教学成效的重要支撑。这种教学组织的顶层设计，为我国设计教学中如何化解在设计教学中知识与实践的脱节、评分方式单一、课程之间衔接不够或体系性不强的问题，提供了一定的借鉴和启示。

注释：

① 赵江洪：《设计和设计方法研究四十年》，《装饰》，2008年第9期，第44-48页。

② 教育部高等学校教学指导委员会：《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》, 北京：高等教育出版社，2018年，第947页。

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 每个知识模块将按课程需要成立专家团。例如，去年AED 的Product Experience知识模块的专家团就有五名专家，两人关注体验设计，两人关注体验测量，一名兼顾两者。

⑪ Course Manual,https://brightspace.tudelft.nl/d2l/le/content/66577/Home.2019-10-20.