新工科背景下“用户体验设计”课程教学改革探索——“多融”课程模式实践

文／赵天娇，张赫晨，潘 璐（.天津大学 智能与计算学部；.天津大学 机械工程学院；.南京乾学教育科技有限公司）

教育部从2017年积极推进实施新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。随着新工科研究与实践项目的发布，新工科建设正在引领着高等工程教育的深刻变革[1]。在新工科背景下，对于各类课程的改革势在必行。用户体验近年来随着移动互联网的普及，在大数据、人工智能、物联网等新兴技术的催生下，相关需求被骤然放大，很多企业陆续成立了用户体验部门或设立了相关岗位，从业人员规模持续增加。在国内高校，用户体验相关人才培养主要集中在设计与心理学领域，以用户体验为核心的课程在我国开设的历史比较短，该课程作为一个受市场、用户、科技等因素影响都非常大的课程，其课程内容更新迭代周期非常之快。在当前新工科背景下，如何进行用户体验相关课程的改革以适应新工科人才培养目标很有必要。

本文基于天津大学授课团队在“用户体验设计”课程中的实践经验，就当前新工科背景下的用户体验设计课程的授课模式及改革方案进行了探讨。

一、课程授课模型探索

用户体验设计课程的核心是研究人与产品或服务之间的关系，使用以用户为中心的方法论，以提升用户感受为目的而开展的一系列研究及设计活动。目前用户体验学科在国际和国内范围内，有多种人才培养模式。荷兰代尔夫特理工大学，采用校企合作的方式，促进学生在企业机构中完成部分学业和研究工作，在教学建设上，注重基础理论和应用研究，在学习环境上，既有让学生讨论的开放场所，又有让学生思考的密闭空间；美国的罗德岛设计学院，在教学资源上，引入全球各地的著名艺术家、设计师、评论家、作家和哲学家来学院担任兼职教授，成就综合性人才。此外，学院还为年轻的设计家提供培训、专业讲座、艺术展览等继续教育活动。国内用户体验课程模式在北京师范大学有较好的发展。北京师范大学提出了以项目为依托（研究计划、合作协议、项目开展、成果交付）、课程为主体（设计概要，设计报告）、活动（研讨，比赛，展示，孵化）为产出的“三位一体”的教学模式[2]。用户体验课程模式突出了“融”的概念，在新工科背景下，值得对“融”的模式进行深入挖掘。钟登华院士在《新工科建设的内涵与行动》[3]中指出，新工科以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径来培养未来多元化、创新型卓越工程人才。

新工科培养方案和课程体系突出“通”“融”和“新”[4]，以新工科人才培养目标为导向，基于国内外的用户体验教学模式的探索，我们对用户体验设计课程也进行了多维度的融合性改革，开展了以“多融”为核心的授课模式（见图1），旨在培养人才能力的多元化特质。多融课程模式为：学做融合，完成项目贯穿的课程教学；校企融合，实现市场引导的课程教学；跨学科融合，实现技术驱动的课程教学；教研融合，引入科研反哺的课程教学。通过多融模式，实现人才培养的创新性与多元化。

图1 新工科用户体验人才培养多融课程模式

1.1 跨学科融合——技术驱动的用户体验教学

在本课程中，依托艺术设计类专业在天津大学智能与计算学部开设的优势，引入人工智能学院智能超市、无人驾驶、智慧零售等项目，人工智能专业导师进入课堂开展讲座，进行技术普及。项目推动的同时，与构建创意有关的其他工程学科会产生联动效应，如机械制造、材料工程、自动化控制、微电子技术等，学生需在了解多项技术手段后才能实现原型制作。作为“新工科”的推动和教育示范大学，天津大学多元化的工科背景与强大技术支持得以提供各学科的优秀教师前来指导。项目引导设计方案与技术结合，以技术驱动用户体验设计，让前沿技术融入生活，也让学生输出的创意所想与技术层面真实挂钩，更容易落地。以跨学科为方向，开展学做、校企、教研融合手段。

1.2 学做融合——项目贯穿的用户体验教学

对于实践性非常强的课程来说，学与做必须充分结合，互相补充。采用学做融合的项目制贯穿模式，能够让学生更好的进行知识的理解与实践的运用。在学做结合结构上，该课程从横向和纵向两个方面开展。首先是横向上，区别于传统的设计类课程理论+案例+作业模式。天津大学授课团队引入了工作坊实践，每一部分课程内容均包含理论+方法+案例+工作坊。在每个章节中，讲解完基本理论后，基于课后的观察与数据搜集，进行相关工作坊训练，如访谈计划、观察计划、移情图、用户旅程地图、场景描述、用户角色、“6-3-5头脑风暴”等。通过这种学完即做的模式，横向上保证授课内容逐层深入，加深理解。

在纵向上，引入项目贯穿模式。该课程随着学习知识的深入，以提升用户体验为目标的产品/系统/服务设计可以逐步开展。从用户研究、问题定义，到创意构思、原型制作与用户体验测试，整个设计过程以项目为依托循序渐进，当最终结课时，即可输出一个完整的设计项目，产出一定的设计成果。

这种采用横向+纵向的课程结构，以学做为课程主体，以项目为学习驱动，可以让学生对知识架构有更清晰的认识和理解，获取更强的实践能力，学以致用，及时反馈。

1.3 校企融合——市场引导的用户体验教学

用户体验的发展在业界发展与转化速度非常快，校企合作可以取长补短，更好地进行人才培养。校企合作共建课程，需要根据学校、企业、课程的特点来选择，而共建课程从哪个角度切入、如何开展则需要进行大量的调研和实践。通过对高校设计教师及用户体验设计课程的学生进行调研，发现高校在用户体验相关课程上对于企业的需求主要集中在以下几个方面：第一，项目的引进；第二，师资的需求；第三，案例的分享。基于以上3个目标，天津大学与南京乾学企业摸索出企业工坊的模式，即企业带着一定的知识、案例库和已完成的项目进入课程，这种方式能够从人才培养的角度满足校方需求。

企业工坊可以以3种模式融入课堂：一是拼图式，二是融合式，三是分段式。拼图式即高校以企业已进展或已完成项目为课程项目设计主题，校企进行分阶段的共同授课。把企业已经完成的项目引入高校，便于学生进行工作内容的对比，发现不足。拼图式中企业导师主要参与后半程课程指导，能够在项目产出阶段将概念设计与市场更好衔接。第二种是融合式，交叉式以企业的项目为课程任务，校内和企业导师穿插指导，校企导师共同监督指导评测整个设计环节。这种模式能够保证产品的有效落地，但也需要校企之间高度默契。第三种是分段式，即校内正常授课，在小学期或者集中实践部分，引入企业指导环节。这种模式学生在第一阶段对于基础知识有了一定的理解和把握，在第二阶段企业工作坊指导阶段，能够有针对性地从企业获取所需。实践表明，只有把企业的项目引入高校，学生通过进行项目贯穿，才能提升其工程能力；只有把企业的导师引入高校联合指导与评价，才能让学生和老师与市场需求相通，只有把企业大量的案例与学生分享，才能够更好地加强知识的理解。企业工坊介入的校企共建课程模式如图2所示。

图2 企业工坊介入的校企共建课程模式

1.4 教研融合——科研反哺的用户体验教学

教学与科研对于高校而言是一体的，相互依赖，互相促进，共同发展[5]。两者融合是优化资源配置和发展教育科技的最佳选择[6]。目前从用户体验层面，进行教研融合可以从两方面开展。一是在适当的课程部分给同学们引入科研内容与成果，可以加深同学们的理解与记忆。如在进行视觉要素影响用户体验讲解部分，引入研究生课题“无人驾驶环境中的视觉要素研究”的科研成果介绍，增强学习兴趣。二是开放科研实验平台，了解科研的方法与手段，打通本硕学习沟通壁垒。如在进行用户体验评测方法介绍中，带学生走进实验室了解眼动、动捕等设备的使用，增强对新知识的探索。

二、课程案例

天津大学的用户体验设计课程采用了以上“多融”模式进行课程教学改革。教改内容获批教育部“产学”协同育人项目，同时，该案例受邀在全国第八届用户体验峰会上也进行了报告分享，具体教学改革措施与结果如下。

瞳孔定位在视线追踪、虹膜识别、医疗诊断中有着重要的作用。在视线追踪中，可以根据瞳孔的运动状态判断视线方向或落点，进而可以获知人的心理活动；在虹膜识别中，通过瞳孔定位来提取虹膜区域，进而可以进行特征提取；在医疗方面，可以通过监测瞳孔情况判断一个人的精神状况。总而言之，瞳孔定位具有很大的研究价值[1-2]。

2.1 课程大纲

整个课程以设计思维为理论指导，共包含6个部分，如图3所示。在课程开始之初，首先与南京乾学企业确认了合作关系。基于企业和课程当前特点，引入企业已经完成的项目，设置项目主题“基于人脸识别产品的智慧校园设计”。在接下来每一章的学习中，根据学习内容适时穿插“多融”内容，引入企业案例、企业工坊、跨学科讲座、科研实验平台测试和工作坊实践等，在保持原有授课模式的基础上，使得课程内容更加丰富，学生学习渠道更加多元，人才培养更加全面，课程内容的创新性和交融性更高。

图3 课程大纲

2.2 课程实施

课程共计32课时，每周1次课，4节课连上。主要针对工业设计与视觉艺术设计类专业开设。

第一章进行理论与用户体验基本概念的学习。与同学们确定智慧校园的项目主题。在用户体验相关学科小节，邀请人工智能专业教师进行技术讲座，对人脸识别产品、智能无人系统的基本原理和发展情况进行介绍，并引入技术驱动的设计理念。

第二章和第三章围绕项目主题进行接下来的工作。让学生在校园中进行以场地为核心的观察与用户研究，如宿舍、教室、食堂、图书馆、无人超市、公交站等。学生在校园环境中对校园用户进行调研，能够极大地利用资源并进行同理心的运用。基于学生的前期观察与搜集，在用户研究部分形成了观察计划、观察记录、访谈计划、访谈记录、移情图等项目前期材料。这些材料都在课堂上以工作坊的形式进行整理与展示。为了让工作坊部分丰富有趣，课程团队编写了操作性很强的工作坊执行手册（见图4[7]），将各种方法进行了可视化展示，具有一定的引导性，小组通过讨论填写工作坊表格中的信息，以此可以在讨论中整理思路，获得该阶段的设计结果。

图4 工作坊执行手册部分内容

在进行知识点讲解的部分，大量方法都需要案例的支撑才能够让学生获得较好的理解。因此，在进行相关方法介绍时，如用户角色、用户旅程地图、故事版、服务蓝图等，每一期课程的案例都可以从企业的案例库中提取。

以学生项目智能无人冷藏系统项目为例，在前期完成了用户研究问题定义部分，通过逐步的引导，确定核心问题为解决校园宿舍的冷藏需求。图5展示了部分这一阶段的学生项目输出内容，为后续创意构思打下基础。

图5 项目前期调研与问题定义

在第四章创意构思阶段，学生产生有创意的想法，之后通过可行性和创新性评测来确定最终选择的方案。在这一阶段，针对每一个项目让学生和相关技术专业的教师进行沟通，跨专业指导融合，一方面能够确保想法的可行性，另一方面也拓展了学生们的思维发散方向。在前面提到的智能人冷藏系统中，学生就无人小车的功能、行走路径规划、稳定性等与跨专业导师进行了详细了解，适时调整了方案内容（见图6）。

图6 项目中期方案确定

在第五章原型设计阶段，企业导师介入课堂，进行了持续2周的集中培训。在前期是以校内导师的指导为主，主要完成思维的发散，后期企业的指导主要集中在思维的收敛，这一方面有助于保护学生的创意思考，另一方面，能够实现及时有效地与市场对接。我们采用了前面提到的拼图式合作模式，企业导师首先就前期的用户研究、问题定义及创意构思的成果进行评测与指导，又分享了企业基于该产品在智慧园区智慧小区中的案例，学生在对比中更容易发现自己设计的不足。接下来进行手把手的原型设计思路与技能传授。从原型构建，到规范确立，再到视觉化呈现，对细节进行严格把控，最终输出一套实用性较强的高保真原型。

图7展示校园智能冷藏系统的项目设计产出。在学生、教师、跨学科导师、企业导师的共同分析指导下，确定项目方案,最终产出了包含软件（“冰果”冷藏预约App）、硬件（智能冷藏运输机器人、冷藏柜）与服务为一体的体验升级设计。

图7 项目后期原型设计

第六章的用户体验测试阶段，课程又回归至校内讲解的部分。校内导师引入研究生关于可用性测试的课题，并带领学生进行实验室设备的参观学习和使用，对课程上项目产出的原型进行可用性测试，通过眼动实验确定各元件位置安排的合理性和使用效率等。学生对方案进行及时改进，实现教研的衔接与互动。图8是课程上原型进行测试眼动热点图。

图8 项目后期原型测试

2.3 学生反馈

连续几年的授课中，我们一直坚持课后搜集学生的反馈，以加强课程的改进。近3年的反馈我们发现，在调查的158名学生中，有93%的同学对于“学做模式”表示了充分认可。同时，这种模式下的小组成员数目控制在5~6人是最佳的。就该课程的难易程度来说，课程内容比较适合开设在设计类专业大三上学期。在与企业合作方面，调查显示，学生对于企业的案例需求非常高。学生反馈案例讲解对理论的理解有非常重要的作用，也希望有更多的企业能够开放细节性很强的用户体验设计案例库供同学们学习。在教研结合上，学生反馈课上提到的研究案例想读研的同学非常感兴趣，而想工作的同学兴趣度不高，在教研结合模式上我们还需要继续摸索更好的途径。对于跨学科融合方面，学生希望能开展更深层次的合作。由学生的整体反馈来看，“多融”模式是受到认可并取得较好效果的，但是我们仍然需要进一步摸索，通过不断调整与迭代更新细节，寻找更佳的人才培养路径。

三、结 语

在新工科人才培养目标的推动下，该多融模式获得了较好的实践效果，该课程模式对于设计专业的实践类课程具有较强的参考价值和推广价值，希望在未来能够整合更多的资源，让多融的内容融合得更加紧密，更加深入，从而培养更具有创新性的新工科人才。