朱燕丛 刘伟 吕雅茹 曲延瑞

[摘 要] 从培养跨学科创新人才的目标出发，探讨了在新工科背景下，对“设计程序与方法”课程的跨学科重构方法。通过课堂观察、教师访谈等，发现该课程在实践中面临三个问题：课程间知识体系融合度不足、课程内学生背景结合度不够、课程考核评价不全面。进而提出了若干课程重构策略：组建具有跨学科背景的课程研发团队，基于成果导向重建教学内容模块，混合式教学拓展学生知识广度，建立多维动态评价机制。通过新工科跨学科课程体系改革，从而培养具有全面能力的跨学科创新人才。

[关键词] 新工科;跨学科;课程重构

[基金项目] 2019年度教育部产学合作协同育人项目“新工科教学改革示范课程项目”（201901160002）

[作者简介] 朱燕叢（1982—），女，山东济南人，硕士，北京师范大学心理学部讲师，主要从事创客教育、人机交互、人因工效研究;刘 伟（1981—），男，北京人，博士，北京师范大学心理学部副研究员（通信作者），主要从事创新创业教育、用户体验和设计心理学研究。

[中图分类号] G642.4   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）26-0005-04   [收稿日期] 2021-04-17

一、引言

2017年2月18日，在复旦大学召开的综合性高校工程教育发展战略研讨会上，“新工科”一词被正式提出。随后，新工科建设开始深入推动高等教育变革[1]，跨学科教育作为其重要内容也受到广泛关注。全国高校都积极开展高等教育的教学改革创新，试图探索跨学科、创新型、复合型人才的培养机制与模式，包括开设跨学科课程，组建跨学科教学团队、跨学科项目平台，推进跨学科合作学习[2，3]等。本文基于现有的新工科建设特点，针对应用心理专业用户体验（UX）方向的跨学科课程体系，以“设计程序与方法”课程为例，探讨新工科背景下专业课程的跨学科构建与实践。

二、新工科建设下课程体系重构的必要性

教育部将新工科的建设方向总结为“五个新”，即新的工程教育理念、新的学科专业结构、新的人才培养模式、新的教育教学质量、新的分类发展体系，这也是“新工科”培养的特征[4]。培养更具创新能力、适应能力和综合实力的跨学科创新人才。

（一）新工科建设下人才培养模式的转变

首先是培养目标的转变。新工科建设的内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型的卓越工程人才。新工科人才培养目标不仅仅只是使学生具有过硬的专业知识，具备工程设计及实施的能力，还应有合理的交叉知识结构、社会协调能力和终身学习能力，并且具有强烈的创新意识。

其次是培养过程的转变。要实现上述培养目标，培养过程应当与时俱进，需要面向国家重新规划未来职业，改变传统学科理念，重建专业设置，基于学科交叉优化教学模式。不仅如此，还应该导入“研—产—学”的高起点循环模式、成果导向的评价标准，创造开放的学科交叉学习氛围，构建跨学科的高校课堂，实现由教到学的深度转变，培养深度学习能力。

（二）课程体系发生转变

课程是人才培养的核心要素，是人才培养基本标准的具体化、操作化和目标化。长期以来，重知识、轻问题，看重知识的完整性、系统性，而不注重引导学生联系实际问题是我国各类型、各层次教育存在的普遍问题[5]。这需要在新工科的建设中，在课程体系的建立、执行、评价中始终坚持以实际的社会需求和问题为出发点，紧紧围绕以学生为中心去设计，主动激发学生学习的内驱力;教学方式与学习方式通过社会融入、资源整合、实战训练等，使学生从文化基础、自主发展、社会参与等方面得到良好的培养和锻炼;评价则侧重于衡量课堂内外学习收获、应用于问题解决结果，以创新成果为导向等。

（三）用户体验方向跨学科课程体系的构建

本研究以师范类院校应用心理专业用户体验方向的“设计程序与方法”课程为切入点。以教师教育、教育科学和文理基础学科为主的师范类院校，在新工科建设的引导下积极探索将学术创新与技术创新紧密结合，推动本科生通识教育，开设跨学科专业，构建跨学科课程体系，进而引导对跨学科人才的培养。

用户体验方向打破了传统学科壁垒，建立了培养跨学科创新人才的目标，引进了跨学科教师团队，将心理、设计、科技、商业等学科知识高度整合[3]。同时，学生来自心理学、设计、经济学、工程、语言、医学等不同背景[3]。以上具备了构成跨学科专业的基础要素。在新工科建设的指导下，经过近年的课程研发和实践，构建了用户体验跨学科课程体系（如图1），并积极探索体系的重构和迭代。

“设计程序与方法”课程来源于设计学、工业设计、产品设计乃至机械工程的传统课程。课程针对一般产品设计过程中关于设计概念、设计逻辑、设计程序和设计方法等开展学习和研究，在课题实践中学会发现、分析并解决问题。但在该课程的教学实践中仍然存在一些问题，因此，我们对该课程进行了重构与实践。

三、课程跨学科实践的难点分析

（一）课程间知识体系的融合度

跨学科教育需要让多个课程突破学科界限，充分发挥不同学科在整个体系中的作用与优势。课程体系中的每门课应该相互融合、逐层递进。“设计程序与方法”原有课程内容比较专精[6]，所授知识更有针对性，因此会出现授课面较窄、较少涉及其他课程内容的情况，不符合现有的跨学科底层基础。在教学重构和实践中，应与其他学科进行融合及课程匹配，进而推进课程体系的连贯性和融合度。

（二）课程内学习者背景的结合度

素质教育的提出，要求教学模式从“以教师为中心”转变为“以学生为中心”，让学生作为参与者发挥主体性，强调学生是学习活动的主体，是主动的发现者和探索者。因此，课程设计应考虑到学生本身特质并据此进行适应性调整。除了7%的设计类专业学生外，其余大部分跨专业学生难以将“设计程序与方法”课程与大脑中已有的知识经验网络进行融合，对于课程理解有较大难度，也无法在有限的课时中完全按照教师布置的要求完成与设计学高相关的课程作业，还易使教师产生学生创新能力不足、缺乏有价值的产出等误解。

（三）学生考核评价的全面性

传统的“设计程序与方法”课程评价机制重实践、轻考试，重视课程汇报和作品展示部分的评分权重。课程教师通过对学生结课汇报的成果进行打分，但现场汇报时评分者存在一定的主观性。课程重视结果性评价，缺乏过程性评价，没有满足获取学生全面学习效果的需求。此外，对于解决现实复杂问题为导向的课程，汇报结果缺乏利益相关者的反馈，难以把控评估结果的有效性，也不利于培养学生在现实条件下解决复杂问题的创新能力和实践能力。

四、课程跨学科实践的难点分析

（一）内容体系

“设计程序与方法”课程应从学科融合的角度进行课程培养方案的优化设计。设计课程内容时，既应包含理论对接部分，又要启发后续技能课程的学习。图2为本课程的原有内容与重构内容的对照关系。原有课程基于设计基础分为四大模块，以讲授法和项目制相结合的形式，通过讲授设计学理论知识，并在拟定的虚拟课题中让学生对课程所学内容进行实践。重构课程涉及的内容涵盖心理、设计、科技等科目内容，分为概念、探索、生成和评估四大模块，引入“以人为中心”的设计理念，采用观察法、访谈法和问卷法等心理学方法进行前期调研，帮助学生获取更全面的用户反馈手段。在评估阶段通过模型制作，采用Microduino进行硬件编程，实现产品的基本功能，并邀请真实用户进行测试评估，帮助学生在课程和课题中串联起知识体系间沟通的桥梁。在这一过程中，学生形成了体系化的思考方式，能够理解并运用学科间的关联知识进行创新设计与课程学习。

（二）教学模式

课程教学中，教师应使课程内容和任务难度符合学生的“最近发展区”，通过搭建适宜的“脚手架”，帮助学生理解跨学科课程内容与原有知识经验间的联结，逐步形成发现问题、分析问题和解决问题的系统思考方式。课程采用混合式教学理念下的项目式学习方式，从真实世界的问题出发，通过组织学习小组，让学生在授课教师和企业专家的指导下，采用多种研究方法开展探究活动，在课程给定的时间内解决一系列复杂的问题。课程与企业合作，将产品设计与企业提供的背景需求相结合。以本次课程实践为例，课题主题为“仿生设计”，需要学生以小组形式协作，对某一生物的外形、颜色、功能等进行仿生特征提取，将其应用在具体情境下解决真实用户的需求，并通过Microduino套件进行硬件编程，将设计方案的交互方式和基本功能呈现出来。

方案产出需要以人为中心，切实结合目标人群在某场景下的需求（如表1）。课程中尽量让拥有文、理、工等不同学科背景的学生分在同一组，在解决真实情境中遇到的问题时，彼此间不同的学科知识在课程任务的讨论过程中能够激发更多灵感和创造力，为问题的解决带来更新的思考角度和观点补充，更好地发挥学生的潜质。

（三）学生考核评价

跨学科课程会涉及每部分产出转化等节点，因此，应关注课程的每个节点，从以结果评价为主向过程与结果评价相结合转变，打造研、学、产、投一体化课程考核体系。校企合作课题能够帮助学生理解并解决真实世界的复杂问题，并与企业人员的工作情境相对接，有助于学生将理论与实践结合起来。同时，评分者应涵盖授课教师、企业指导人员等与本课程项目有联系的利益相关者，从更全面的视角看待学生的课程学习与项目产出情况，并从多个维度提出相应的意见、建议，帮助学生将在校学习的内容与企业的实际需求直接对接。最后，院校应积极建立创新创业平台，鼓励学生将课程产出与创客类竞赛相结合，各组学生参与竞赛所取得的名次与学习考核挂钩，也能让学生对自身的能力和水平得到更全面的验证，调动学生的主观能动性，勇于创新和探索，将创新能力转化为可落地的创新成果。

五、结束语

新工科是在科技迅猛发展、国际交流与竞争日益加剧的今天对高等教育提出的新要求。不同领域内容的系统整合在一定程度上有助于解决日益复杂的现实问题，促进高等教育改革。“设计程序与方法”课程的重构与实践，对跨学科课程体系的建设具有重要意义。经过课程学习，学生在参加教育部举办的创客类竞赛时连续四年获得北京赛区一等奖，产出具有很强的现实意义、创新精神、作品完整性和技术合理性。这是对跨学科课程体系建设最好的肯定。在未来的课程研究中，需要对课程重构结果进行量化研究，对于新工科背景下跨学科人才的培养进行进一步的思考和探索。

参考文献

[1]吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新改革[J].高等工程教育研究，2019（1）：1-7.

[2]郝莉，冯晓云，宋爱玲，等.新工科背景下跨学科课程建设的思考与实践[J].高等工程教育研究，2020（2）：31-40.

[3]LIU Wei， BYLER E， LEIFER L. Engineering design entrepreneurship and innovation： Transdisciplinary teaching and learning in a global context[C].Proceedings of the 22nd International Conference on Human Computer Interaction，Springer-Verlag， 2020.

[4]鐘登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[5]罗嘉庆，叶欣，刘鹏飞，等.面向新工科的新生工程认知体系构建——以计算机导论课程为例[J].高等工程教育，2020（5）：25-29.

[6]王琴.设计过程理论性和实践性的融合——评《产品设计程序与方法》[J].高教探索，2019（6）：145-148.

Interdisciplinary Reconstruction and Practice of the Course of Design Procedures and Methods under the Background of “Emerging Engineering Education”

ZHU Yan-cong， LIU Wei， L？譈 Ya-ru， QU Yan-rui

（Faculty of Psychology， Beijing Normal University， Beijing 100875， China）

Abstract： From the perspective of cultivating interdisciplinary innovative talents， this paper discusses the interdisciplinary reconstruction method for Design Procedures and Methods course in the context of “emerging engineering education”. Through classroom observation and teacher interview， we found that the course faces three problems in practice： insufficient integration of knowledge system between courses， insufficient integration of students background in the course， and incomplete evaluation of course assessment. Our research proposes the alternative solutions to course reconstruction， including： establishing a course research and development team with interdisciplinary background， reconstructing the teaching content module based on results-orientation， expanding the breadth of students knowledge by blended teaching， and establishing a multidimensional dynamic evaluation mechanism. Through the reform of “emerging engineering education” interdisciplinary course system， interdisciplinary innovative talents with comprehensive ability can be cultivated.

Key words： “emerging engineering education”; interdisciplinary; course reconstruction