产品设计程序与方法课程互动式教学模式探索与实践

李永川

（南京航空航天大学金城学院 艺术与传媒学院,江苏南京 211156）

产品设计程序与方法是工业设计及产品设计专业的必修课程之一。它向学生传授如何控制整个设计过程和各阶段关键要素的方法，特别强调什么是程序设计，如何进行设计，能达到什么效果，设计工作流程，设计的评价等内容。在这门课程中，由于它涉及多学科知识领域，具有实践性和创造性，采用通常的以教师为中心、以书本为中心或以课堂为中心的教学模式无法取得良好的教学效果。为了解决这一问题，我们可以在课堂上实施互动式教学模式，通过师生之间、学生之间的互动，激发学生的学习兴趣和动机。同时，可以鼓励学生运用实践技能和解决问题的能力，以取得更好地学习和教学效果。

一、互动式教学模式

在产品设计流程和方法课程中，教学材料分为两部分：理论知识和实践操作。理论知识层面包括工业设计及产品设计的内涵和外延，设计的范围，新产品的定义和分类，产品设计的一般程序，以及典型的设计方法。实践知识层面包括理论知识在工业产品的设计中的应用。实践技术部分涉及设计研究和分析、方案性能和优化、设计评估和实现、设计评估和实施。本课程的理论部分包括市场营销、心理学、工程学、美学、社会学等相关内容；实用技术部分包括产品手绘、建模、渲染和展板展示等活动。由于课程内容广泛，对学生创新能力和教学实践能力的培养有较高的要求。然而，传统的教学模式、教学内容和教学设计相对枯燥落后，理论与实践存在脱节。相反，由于典型的教学模式、教材、教学设计有些单调和滞后，而且理论与实践不匹配，学生的学习效率和满意度不是很高。互动式教学方式有可能成功解决上述问题。图1描述了一个具体的实施图，其中垂直箭头表示教师、学生和项目团队三个角色在教学实施过程中的活动流程，水平箭头表示教师、学生和项目团队三个角色在活动中的互动。

图1 互动式教学模式课程教学组织及实施示意图

二、教学组织

教学组织是理论知识和实践技能的混合体，构成了教学内容的组织方法。教授理论知识是通过使用实用技能来完成的；反之，在教授实践技能的同时，理论知识也是通过使用实践技能来完成的。理论与实践相辅相成，相得益彰，两者丝毫不能分开。为了使学生对产品设计的程序和方法有一个系统的了解，本课程围绕产品设计程序和方法的内涵和外延进行介绍，并对产品设计程序和方法的概念、类别和优秀产品设计的经典案例进行讲解。假设学生在完成本课程之前已学习过产品展示方法和计算机辅助设计课程，并对产品设计有基本了解。指导学生对他们的之前做的产品设计进行分析，指出设计中的缺陷，并在课程材料介绍完成后，由教师集中介绍如何设计和如何进行设计。学生们将学会根据课堂材料吸收和提高他们之前提供的设计方案，然后由教师介绍设计的执行方式。该课程将强调可操作的设计技术和原创设计思维。同时，在理论讲解之后，引导学生根据所学的理论，对自己较好的设计方案进行评估，设计研究方案可能会被修改和完善。理论与实践相结合的互动学习，使学生不仅能直观、深入地获取理论信息，而且能通过互动学习提高学生的实践能力和发明设计素养。在这个阶段，学生的教育被设定为可以修改和评估他们在到课程之前创造的产品设计。学生将通过产品设计过程和项目时间表，以及通过引导他们思考和创新的开放式问题得到指导。该课程侧重于企业产品设计和开发战略，这些方面非常重要，因为该课程最终必须与现实世界的项目相结合，并且是可以实现的，而不是让学生脱离实际进行创造。课程的每一节也都是为了参与理论信息以及实践技术学习的机会。最后，教师对学生的设计项目进行检查和批准，对设计作品进行分析并提出意见，然后再回到前面的理论知识领域。通过使用强调互动学习的教学组织模式，可以有机地发展课程教学研究的理论基础知识和实践技术部分。

三、教学实施

要求学生在课程规定的时间内以项目小组的形式完成一个完整的产品设计实践项目，以便更好地实施上述教学安排，最大限度地提高学生的学习满意度，激发学生的学习积极性和兴趣。产品设计过程与方法课程采用互动式小组合作学习，更好地实施上述教学安排，激发学生的学习动机和兴趣。所有学生分为3～5人一组。每个小组选出一名领导负责整个系统和管理。此外，当项目组组成后，教师会向各小组解释产品设计过程，并帮助他们完成选择项目、检索数据、安排时间和分析所收集的数据的过程。彻底的市场和用户研究工作是必不可少的，如果亲自去做实地调查不切实际，可以进行桌面研究，模仿实际用户的需求和情况。接下来是设计概念草图（每个人要做两个方案，以后由各组长收集并与老师沟通），第二阶段草图是在设计概念草图的基础上，对三个方案进行完善，第三阶段草图只有一个，就是最终方案，按照快题设计的手法进行表现。之后是建模和渲染布局，包括建模模型的输出、渲染效果、布局图纸等。学生在老师的引导下建立多种思维模型，老师提出预先设定的开放性问题，改变学生思维的单一性，增加学生思维的深度和广度，组织各组学生进行讨论和交流，鼓励学生打破思维的界限，敢于尝试和表达。教师对学生的作品进行验收，对项目管理进行分析，并及时进行评价和总结，对优秀的作品给予鼓励和表扬，对差的作品进行指导并提出改进方案，同时定期促进学生更好地学习以提升学生的学习成绩。由于小组是按照自己的意愿划分的，所以每个小组的学生都比较熟悉和认可；但在专业素养表现上，可能存在明显的差距，小组中设计素养较低的学生不参与小组活动或贡献较少，不利于单独的发展。设计素养较高的学生干部可以引导和帮助小组中设计素养较低的学生，以使小组不至于落后。这不仅保证了设计项目的完成，也锻炼了团队的沟通和协调能力。

在将上述教学方法付诸实施时，互动发生在教师和学生之间，以及学生们本身之间。其中学生和教师的参与互动的方式多种多样，教师引导和促进是最普遍的两种方式。教师主导的课堂学习和设计实践通过提出预设的开放式问题引导学生从多个角度思考。教师还组织小组讨论和交流，鼓励学生创造性地思考和设计，并为学生提供表达想法和经验的机会。例如，开放式的问题可以包括以下内容：“当谈道汽车设计和普通商品的设计时，它们有哪些特征是与众不同的？是否有可能将它们设计得更好？用户的具体要求是什么？”“如果给你机会开发新一代的智能冰箱，你会包括哪些功能？”“这些年，智能产品的设计越来越流行，你有什么产品设计思路？”“在产品开发中，最新的设计趋势是什么？怎样才能在顺应设计趋势的同时，还能为社会做出积极贡献？”学生的思维在这些问题的引导下，也促使他们分享自己的观点，与其他学生进行讨论，同时也激发了新的设计。为了达到让学生们高质量地完成设计作业和项目设计的目的，一方面，教师需对学生平时的设计作业和项目及时作出反馈与客观评价，针对不足之处提出建议与意见；另一方面，教师需对学生给以积极的鼓励反馈，以提高学生的学习积极性。大多数学生的互动是在团体内部和团体之间进行的，而不是在个人之间。每个小组中的学生都有各自的学习方式与设计才能，让小组中的学生在设计作业和项目设计中相互学习，思维碰撞，互帮互助，一同协作完成方案设计，除了保证了项目的设计实践效果，还锻炼了学生的表达沟通与协作能力。

在项目完成后，每个小组的组长会挑选一个汇报的学生向老师和班上的其他学生介绍他们的设计作品。这可能会培养小组内相互促进和学习的积极态度，同时也会形成健康的竞争力。此外，教师还鼓励学生与其他学院的学生进行跨学科、跨专业的交流，比如向计算机专业的学生学习HTML、JAVA、CSS等人机界面的编程技巧，或者向纯艺术专业的学生请教美学评价方面的知识，以使他们的作品更符合市场和用户的需求，等等。教师在最后一节课上进行项目验收，展示优秀作品，并对优秀小组的经验进行讨论。此外，所有学生总结他们在课程中学到的东西，并向教师提供反馈，教师可以利用这些意见在未来优化和提高教学技术和手段，从而使学生受益。由于师生之间以及学生之间的这种互动，学生在整个学期中对课程、作业练习和实践项目保持着高度的兴趣和热情。他们也愿意主动学习和实践，并以新颖的方式进行思考和探索。这种循环形成了一个成长飞轮，有利于学生理论和实践能力的提升，有利于实现教师设定的教育目标。使用这种方法，教育目标和培养学生的实际工程能力都可以得到满足。

四、教学实践及效果

在2019-2021学年，产品设计程序和方法课程将在我们的工业设计和产品设计专业的12个班级中教授。为了学生学习过程中更好地学习体验及产生更佳的学习效果，因此课程的实施是按照上述的互动式教学方法进行的，不断更新和迭代课程内容。通过课堂教学和实践教学的实施，学生的设计作业和实践项目的表现效果，学生的学习预期等，都表明达到了预期的教学目标，整体教学效果良好。在教学组织问题上，由于学生缺乏学习兴趣，教师缺乏教学创新的问题能在理论知识与实践教学的互动中有效解决。在课程实施的过程中，教师与学生、学生与学生之间的协作交流，成功地实现了课程的协作性、实践性、创造性，让课程实施更简单，更有意义。此外，各学生小组对自己项目组的工作成果进行公开展示与汇报，进一步激发学生的团队合作意识与好胜心，该竞争机制能够极大的刺激学生的内驱力，促进学生们保质保量地完成设计任务。除此之外，教师还提供给学生合适的设计资源、学习数据库等，促使学生了解最新的设计动向和设计趋势，让学生形成一个持续学习的状态，所有这些都被证明是非常具有意义的。

学生被要求在课程结束后提交对课程内容、团队和他们自己的学习的总结。共有超过98%的学生认为，产品设计程序和方法课程在设计以用户为中心的工业产品和支持软件界面设计方面是非常重要和有用的。他们还认为，该课程帮助他们更好地了解了整个产品设计和开发流程。97%的学生认为课程材料安排得很有效，99%的学生认为教学和实验技术适合这个学科。保持愉快的状态获取有益的知识在枯燥的设计教育领域中是不常见的。学期结束时，一些小组用visio等软件展示了他们的设计成长轨迹，记录成长进步过程，潜移默化地影响学生自身，以获取成就感和成长激励。小组进行回顾成长轨迹时，记录从一开始产品设计的粗糙、缺乏细节、没有美感和设计创新的状态，到考虑到设计细节、设计理念融入，再到最终遵循规范的产品设计原则、设计方法进行的造型美观和经济实用的产品设计，同时总结一学期走来自己的付出与收获，从迷茫到成熟的过程，记录自己在设计领域的成长，设计经验积累。这些发现问题、分析问题和解决问题的设计过程不仅局限于设计领域，还会影响学生们的思维方式和行为方式，也为其以后面对生活起到一定促进作用。学生总结了自己的学习经历，并表示经过一个学期的强化学习，他们在产品设计的各个要素方面都取得了明显的进步。同时，作为这门课程的实践教学结果，学生们也能够将这门课程种学习到的知识，总结的学习方法运用到后期的课题设计、设计实践和毕业设计等专项培训中。通过形成良好的产品设计技术流程和规范，学生们最终的产品设计成果较之前课程中完成的设计作品的质量有明显提升。这些发现表明，本课程采用的互动式教学方法在学生的学习中是有效的。

结语

产品设计程序和方法课程是一门实践课程，理论和实践活动紧密地交织在一起，所获得的信息量很大，具有前沿性。根据该课程的特点，采用互动式教学方法，在理论教学和实践程序之间架起了一座桥梁，学生和教师在共同完成实践项目时完全可以相互交流。由于这两部分的相互作用，学生的学习兴趣和愿望得到了极大的提高。学生反馈表明该模式是可行的，能够实现教学目标，同时也能产生良好的学习效果。对于企业级产品设计课程，我们将尝试使用O-PIRTAS翻转课堂管理模式来提高教学技术和方法，同时达到改善教学效果的目的。