新工科背景下“用戶體驗設計”課程教學改革探索
——“多融”課程模式實踐

文／趙天嬌，張赫晨，潘 璐（.天津大學 智能與計算學部；.天津大學 機械工程學院；.南京乾學教育科技有限公司）

教育部從2017年積極推進實施新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”。隨著新工科研究與實踐項目的發布，新工科建設正在引領著高等工程教育的深刻變革[1]。在新工科背景下，對于各類課程的改革勢在必行。用戶體驗近年來隨著移動互聯網的普及，在大數據、人工智能、物聯網等新興技術的催生下，相關需求被驟然放大，很多企業陸續成立了用戶體驗部門或設立了相關崗位，從業人員規模持續增加。在國內高校，用戶體驗相關人才培養主要集中在設計與心理學領域，以用戶體驗為核心的課程在我國開設的歷史比較短，該課程作為一個受市場、用戶、科技等因素影響都非常大的課程，其課程內容更新迭代周期非常之快。在當前新工科背景下，如何進行用戶體驗相關課程的改革以適應新工科人才培養目標很有必要。

本文基于天津大學授課團隊在“用戶體驗設計”課程中的實踐經驗，就當前新工科背景下的用戶體驗設計課程的授課模式及改革方案進行了探討。

一、課程授課模型探索

用戶體驗設計課程的核心是研究人與產品或服務之間的關系，使用以用戶為中心的方法論，以提升用戶感受為目的而開展的一系列研究及設計活動。目前用戶體驗學科在國際和國內范圍內，有多種人才培養模式。荷蘭代爾夫特理工大學，采用校企合作的方式，促進學生在企業機構中完成部分學業和研究工作，在教學建設上，注重基礎理論和應用研究，在學習環境上，既有讓學生討論的開放場所，又有讓學生思考的密閉空間；美國的羅德島設計學院，在教學資源上，引入全球各地的著名藝術家、設計師、評論家、作家和哲學家來學院擔任兼職教授，成就綜合性人才。此外，學院還為年輕的設計家提供培訓、專業講座、藝術展覽等繼續教育活動。國內用戶體驗課程模式在北京師范大學有較好的發展。北京師范大學提出了以項目為依托（研究計劃、合作協議、項目開展、成果交付）、課程為主體（設計概要，設計報告）、活動（研討，比賽，展示，孵化）為產出的“三位一體”的教學模式[2]。用戶體驗課程模式突出了“融”的概念，在新工科背景下，值得對“融”的模式進行深入挖掘。鐘登華院士在《新工科建設的內涵與行動》[3]中指出，新工科以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑來培養未來多元化、創新型卓越工程人才。

新工科培養方案和課程體系突出“通”“融”和“新”[4]，以新工科人才培養目標為導向，基于國內外的用戶體驗教學模式的探索，我們對用戶體驗設計課程也進行了多維度的融合性改革，開展了以“多融”為核心的授課模式（見圖1），旨在培養人才能力的多元化特質。多融課程模式為：學做融合，完成項目貫穿的課程教學；校企融合，實現市場引導的課程教學；跨學科融合，實現技術驅動的課程教學；教研融合，引入科研反哺的課程教學。通過多融模式，實現人才培養的創新性與多元化。

圖1 新工科用戶體驗人才培養多融課程模式

1.1 跨學科融合——技術驅動的用戶體驗教學

在本課程中，依托藝術設計類專業在天津大學智能與計算學部開設的優勢，引入人工智能學院智能超市、無人駕駛、智慧零售等項目，人工智能專業導師進入課堂開展講座，進行技術普及。項目推動的同時，與構建創意有關的其他工程學科會產生聯動效應，如機械制造、材料工程、自動化控制、微電子技術等，學生需在了解多項技術手段后才能實現原型制作。作為“新工科”的推動和教育示范大學，天津大學多元化的工科背景與強大技術支持得以提供各學科的優秀教師前來指導。項目引導設計方案與技術結合，以技術驅動用戶體驗設計，讓前沿技術融入生活，也讓學生輸出的創意所想與技術層面真實掛鉤，更容易落地。以跨學科為方向，開展學做、校企、教研融合手段。

1.2 學做融合——項目貫穿的用戶體驗教學

對于實踐性非常強的課程來說，學與做必須充分結合，互相補充。采用學做融合的項目制貫穿模式，能夠讓學生更好的進行知識的理解與實踐的運用。在學做結合結構上，該課程從橫向和縱向兩個方面開展。首先是橫向上，區別于傳統的設計類課程理論+案例+作業模式。天津大學授課團隊引入了工作坊實踐，每一部分課程內容均包含理論+方法+案例+工作坊。在每個章節中，講解完基本理論后，基于課后的觀察與數據搜集，進行相關工作坊訓練，如訪談計劃、觀察計劃、移情圖、用戶旅程地圖、場景描述、用戶角色、“6-3-5頭腦風暴”等。通過這種學完即做的模式，橫向上保證授課內容逐層深入，加深理解。

在縱向上，引入項目貫穿模式。該課程隨著學習知識的深入，以提升用戶體驗為目標的產品/系統/服務設計可以逐步開展。從用戶研究、問題定義，到創意構思、原型制作與用戶體驗測試，整個設計過程以項目為依托循序漸進，當最終結課時，即可輸出一個完整的設計項目，產出一定的設計成果。

這種采用橫向+縱向的課程結構，以學做為課程主體，以項目為學習驅動，可以讓學生對知識架構有更清晰的認識和理解，獲取更強的實踐能力，學以致用，及時反饋。

1.3 校企融合——市場引導的用戶體驗教學

用戶體驗的發展在業界發展與轉化速度非常快，校企合作可以取長補短，更好地進行人才培養。校企合作共建課程，需要根據學校、企業、課程的特點來選擇，而共建課程從哪個角度切入、如何開展則需要進行大量的調研和實踐。通過對高校設計教師及用戶體驗設計課程的學生進行調研，發現高校在用戶體驗相關課程上對于企業的需求主要集中在以下幾個方面：第一，項目的引進；第二，師資的需求；第三，案例的分享。基于以上3個目標，天津大學與南京乾學企業摸索出企業工坊的模式，即企業帶著一定的知識、案例庫和已完成的項目進入課程，這種方式能夠從人才培養的角度滿足校方需求。

企業工坊可以以3種模式融入課堂：一是拼圖式，二是融合式，三是分段式。拼圖式即高校以企業已進展或已完成項目為課程項目設計主題，校企進行分階段的共同授課。把企業已經完成的項目引入高校，便于學生進行工作內容的對比，發現不足。拼圖式中企業導師主要參與后半程課程指導，能夠在項目產出階段將概念設計與市場更好銜接。第二種是融合式，交叉式以企業的項目為課程任務，校內和企業導師穿插指導，校企導師共同監督指導評測整個設計環節。這種模式能夠保證產品的有效落地，但也需要校企之間高度默契。第三種是分段式，即校內正常授課，在小學期或者集中實踐部分，引入企業指導環節。這種模式學生在第一階段對于基礎知識有了一定的理解和把握，在第二階段企業工作坊指導階段，能夠有針對性地從企業獲取所需。實踐表明，只有把企業的項目引入高校，學生通過進行項目貫穿，才能提升其工程能力；只有把企業的導師引入高校聯合指導與評價，才能讓學生和老師與市場需求相通，只有把企業大量的案例與學生分享，才能夠更好地加強知識的理解。企業工坊介入的校企共建課程模式如圖2所示。

圖2 企業工坊介入的校企共建課程模式

1.4 教研融合——科研反哺的用戶體驗教學

教學與科研對于高校而言是一體的，相互依賴，互相促進，共同發展[5]。兩者融合是優化資源配置和發展教育科技的最佳選擇[6]。目前從用戶體驗層面，進行教研融合可以從兩方面開展。一是在適當的課程部分給同學們引入科研內容與成果，可以加深同學們的理解與記憶。如在進行視覺要素影響用戶體驗講解部分，引入研究生課題“無人駕駛環境中的視覺要素研究”的科研成果介紹，增強學習興趣。二是開放科研實驗平臺，了解科研的方法與手段，打通本碩學習溝通壁壘。如在進行用戶體驗評測方法介紹中，帶學生走進實驗室了解眼動、動捕等設備的使用，增強對新知識的探索。

二、課程案例

天津大學的用戶體驗設計課程采用了以上“多融”模式進行課程教學改革。教改內容獲批教育部“產學”協同育人項目，同時，該案例受邀在全國第八屆用戶體驗峰會上也進行了報告分享，具體教學改革措施與結果如下。

瞳孔定位在視線追蹤、虹膜識別、醫療診斷中有著重要的作用。在視線追蹤中，可以根據瞳孔的運動狀態判斷視線方向或落點，進而可以獲知人的心理活動；在虹膜識別中，通過瞳孔定位來提取虹膜區域，進而可以進行特征提取；在醫療方面，可以通過監測瞳孔情況判斷一個人的精神狀況。總而言之，瞳孔定位具有很大的研究價值[1-2]。

2.1 課程大綱

整個課程以設計思維為理論指導，共包含6個部分，如圖3所示。在課程開始之初，首先與南京乾學企業確認了合作關系。基于企業和課程當前特點，引入企業已經完成的項目，設置項目主題“基于人臉識別產品的智慧校園設計”。在接下來每一章的學習中，根據學習內容適時穿插“多融”內容，引入企業案例、企業工坊、跨學科講座、科研實驗平臺測試和工作坊實踐等，在保持原有授課模式的基礎上，使得課程內容更加豐富，學生學習渠道更加多元，人才培養更加全面，課程內容的創新性和交融性更高。

圖3 課程大綱

2.2 課程實施

課程共計32課時，每周1次課，4節課連上。主要針對工業設計與視覺藝術設計類專業開設。

第一章進行理論與用戶體驗基本概念的學習。與同學們確定智慧校園的項目主題。在用戶體驗相關學科小節，邀請人工智能專業教師進行技術講座，對人臉識別產品、智能無人系統的基本原理和發展情況進行介紹，并引入技術驅動的設計理念。

第二章和第三章圍繞項目主題進行接下來的工作。讓學生在校園中進行以場地為核心的觀察與用戶研究，如宿舍、教室、食堂、圖書館、無人超市、公交站等。學生在校園環境中對校園用戶進行調研，能夠極大地利用資源并進行同理心的運用。基于學生的前期觀察與搜集，在用戶研究部分形成了觀察計劃、觀察記錄、訪談計劃、訪談記錄、移情圖等項目前期材料。這些材料都在課堂上以工作坊的形式進行整理與展示。為了讓工作坊部分豐富有趣，課程團隊編寫了操作性很強的工作坊執行手冊（見圖4[7]），將各種方法進行了可視化展示，具有一定的引導性，小組通過討論填寫工作坊表格中的信息，以此可以在討論中整理思路，獲得該階段的設計結果。

圖4 工作坊執行手冊部分內容

在進行知識點講解的部分，大量方法都需要案例的支撐才能夠讓學生獲得較好的理解。因此，在進行相關方法介紹時，如用戶角色、用戶旅程地圖、故事版、服務藍圖等，每一期課程的案例都可以從企業的案例庫中提取。

以學生項目智能無人冷藏系統項目為例，在前期完成了用戶研究問題定義部分，通過逐步的引導，確定核心問題為解決校園宿舍的冷藏需求。圖5展示了部分這一階段的學生項目輸出內容，為后續創意構思打下基礎。

圖5 項目前期調研與問題定義

在第四章創意構思階段，學生產生有創意的想法，之后通過可行性和創新性評測來確定最終選擇的方案。在這一階段，針對每一個項目讓學生和相關技術專業的教師進行溝通，跨專業指導融合，一方面能夠確保想法的可行性，另一方面也拓展了學生們的思維發散方向。在前面提到的智能人冷藏系統中，學生就無人小車的功能、行走路徑規劃、穩定性等與跨專業導師進行了詳細了解，適時調整了方案內容（見圖6）。

圖6 項目中期方案確定

在第五章原型設計階段，企業導師介入課堂，進行了持續2周的集中培訓。在前期是以校內導師的指導為主，主要完成思維的發散，后期企業的指導主要集中在思維的收斂，這一方面有助于保護學生的創意思考，另一方面，能夠實現及時有效地與市場對接。我們采用了前面提到的拼圖式合作模式，企業導師首先就前期的用戶研究、問題定義及創意構思的成果進行評測與指導，又分享了企業基于該產品在智慧園區智慧小區中的案例，學生在對比中更容易發現自己設計的不足。接下來進行手把手的原型設計思路與技能傳授。從原型構建，到規范確立，再到視覺化呈現，對細節進行嚴格把控，最終輸出一套實用性較強的高保真原型。

圖7展示校園智能冷藏系統的項目設計產出。在學生、教師、跨學科導師、企業導師的共同分析指導下，確定項目方案,最終產出了包含軟件（“冰果”冷藏預約App）、硬件（智能冷藏運輸機器人、冷藏柜）與服務為一體的體驗升級設計。

圖7 項目后期原型設計

第六章的用戶體驗測試階段，課程又回歸至校內講解的部分。校內導師引入研究生關于可用性測試的課題，并帶領學生進行實驗室設備的參觀學習和使用，對課程上項目產出的原型進行可用性測試，通過眼動實驗確定各元件位置安排的合理性和使用效率等。學生對方案進行及時改進，實現教研的銜接與互動。圖8是課程上原型進行測試眼動熱點圖。

圖8 項目后期原型測試

2.3 學生反饋

連續幾年的授課中，我們一直堅持課后搜集學生的反饋，以加強課程的改進。近3年的反饋我們發現，在調查的158名學生中，有93%的同學對于“學做模式”表示了充分認可。同時，這種模式下的小組成員數目控制在5~6人是最佳的。就該課程的難易程度來說，課程內容比較適合開設在設計類專業大三上學期。在與企業合作方面，調查顯示，學生對于企業的案例需求非常高。學生反饋案例講解對理論的理解有非常重要的作用，也希望有更多的企業能夠開放細節性很強的用戶體驗設計案例庫供同學們學習。在教研結合上，學生反饋課上提到的研究案例想讀研的同學非常感興趣，而想工作的同學興趣度不高，在教研結合模式上我們還需要繼續摸索更好的途徑。對于跨學科融合方面，學生希望能開展更深層次的合作。由學生的整體反饋來看，“多融”模式是受到認可并取得較好效果的，但是我們仍然需要進一步摸索，通過不斷調整與迭代更新細節，尋找更佳的人才培養路徑。

三、結 語

在新工科人才培養目標的推動下，該多融模式獲得了較好的實踐效果，該課程模式對于設計專業的實踐類課程具有較強的參考價值和推廣價值，希望在未來能夠整合更多的資源，讓多融的內容融合得更加緊密，更加深入，從而培養更具有創新性的新工科人才。