面向SEAH融合的軟件工程專業UI課程建設

摘" 要：進入21世紀以來，自然科學、社會科學和人文科學各個學科在高度細分化、專業化之后，又呈現出交叉化和綜合化的發展趨勢。工程教育作為自然科學教育的一個重要分支，也從分化走向綜合，多學科的混雜與交織，極大地促進了工程教育的發展與創新。近年來，南昌大學軟件學院積極響應教育部的號召，全面推進新工科教育，提出了基于SEAH融合的人才培養模式，即在工程教育（Engineering）中融入科學教育（Science）、人文教育（Humanities）和藝術教育（Art），為培養實用型、復合型、創新型工程人才進行了有益的探索。文章以UI設計課程建設為主線，強調培養軟件工程專業學生的系統觀和產品觀，提出了面向SEAH融合的軟件工程專業UI課程建設方案。

關鍵詞：SEAH融合；軟件工程；UI設計

中圖分類號：TP311.53-4；G642.0" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2023）02-0118-04

用戶界面（User Interface，簡稱 UI）設計是指對軟件的人機交互、操作邏輯、界面形式的整體設計，包括信息設計、交互設計以及視覺設計等方面，主要涉及信息技術、行為科學、設計學和心理學等多個學科，是一門綜合性課程。隨著互聯網技術的發展和“全屏”時代的到來，UI設計逐漸受到廣泛關注，國內各大高校都開設了UI 設計課程，在新工科理念下，UI設計課程也成為軟件工程專業課程體系中重要的組成部分。在軟件工程專業中開設UI設計課程，更加強調技術與藝術的深度融合，要求學生不僅要具有軟件開發技術，還應具備優秀的設計思維、審美意識和產品意識，有助于培養實用型、復合型、創新型軟件工程專業人才。

一、SEAH融合的教學理念

“SEAH融合”是在工程教育（Engineering）中融入科學教育（Science）、藝術教育（Art）和人文教育（Humanities），一方面構建多學科融合知識體系，強調將科學、藝術、非技術因素融入工程教育中，注重知識結構的綜合性和整體性；另一方面采用雙PBL模式（Project-based learning amp; Problems-based learning）的教學方法，激發學生學習興趣，著力培養學生解決復雜工程問題的能力、創新能力和管理能力，注重學生知識、能力和素質的綜合提高。

UI設計課程是一個技術與藝術相結合，涉及多學科交叉的課程。該課程的建設思路與“SEAH融合”教學理念不謀而合。以軟件工程專業為例，UI課程專注于軟件產品的界面設計、網站界面設計以及App界面設計，不僅要注重界面的視覺效果，還要將“以用戶為中心”的設計思維貫穿于軟件產品開發整個過程中，全方位考慮軟件各類產品的易用性、美觀性和可持續性，通過該課程的學習，讓學生具備一定的設計思維、審美意識和產品意識，有利于培養實用型、復合型、創新型軟件工程專業新工科人才。

二、軟件工程專業UI課程現狀

軟件工程專業學生在系統學習了編程語言、數據結構與算法、操作系統、數據庫設計等專業課程之后，具備了一定軟件設計與開發的能力，但由于缺乏設計思維、美學思維和產品思維，只重視技術流程，開發出來的軟件產品便捷性不足、美觀性不夠、交互體驗不好。基于上述原因，南昌大學軟件學院自2018年起，開設了圖形界面設計基礎、人機交互界面設計等UI設計類專業選修課，融入更多的人文教育和藝術教育，在一定程度上提升了學生的產品意識和審美意識，經過幾年的實施，在課程教學內容、教學方式、教學模式等方面還是存在一些問題。

（一）教學內容單一

圖形界面設計基礎主要講授用戶界面設計的基本概念、設計方法，重點關注UI 的美學元素和視覺表現；人機交互界面設計主要講授交互設計的相關理論、設計方法，重點介紹交互動效設計。在教學內容上強調藝術教育，缺少工程教育思維，與軟件產品開發過程的銜接不夠。學生在進行前端開發時往往使用前端框架搭建，通過借鑒界面模板來設計界面，很少使用用戶界面設計的方法和藝術思維進行前端界面的設計，所授課程內容與實際開發脫節，實際運用較少。因此，將“以用戶為中心”的設計思維融入整個開發過程，是優化課程內容的核心。

（二）教學模式單一

一般說來，傳統的課程教學重理論輕實踐，圖形界面設計基礎、人機交互界面設計兩門課程均采用案例教學進行授課，注重基礎知識的講授，通過案例進一步深化基礎知識的理解，每個案例對應單個知識點，教學形式相對簡單，方法比較單一。經過一段時間的學習，學生雖然掌握了UI設計的基本概念、設計方法等，卻無法將案例結合到復雜實際問題中，不懂得如何運用到設計實踐中，因此采用高效教學模式、組織和推動學生進行設計實踐，是達成教學目標的保障。

（三）教學資源缺乏

UI 設計是隨著互聯網的發展和以用戶為中心的設計方法興起的新興行業。現有課程教材相較于當今業界主流設計方法和設計流程明顯滯后，上課案例一般源于教材、網絡，缺乏具有時效性和針對性的案例資源，與實際環境相差甚遠。由于和企業的聯系不夠密切，缺少與相關企業的合作，學生對當前業界設計方法缺乏了解，不能很好地將大學的專業課程學習與實際工作接軌，教學內容的安排與合理設置是決定該課程教學效果的關鍵。

三、基于SEAH融合的UI課程建設思路

為適應新工科建設和社會發展的需要，根據SEAH融合的人才培養基本框架［1］，主要從UI課程的知識體系、培養模式、教學方法、評價標準等四個方面進行優化建設。

（一）多學科融合的知識體系

加強跨學科、多學科知識融合，在新工科背景下建立UI課程群，覆蓋軟件產品設計與開發全過程。在課程中融合用戶研究、工程管理、交互設計及視覺設計等內容，促使學生在軟件設計和開發過程中，綜合思考產品的市場、用戶、運作管理等因素，使學生在軟件開發的同時兼具設計思想和產品思維，培養學生多學科融合能力、創新能力以及解決復雜工程問題能力。

（二）校企產學融合的培養模式

以“產教融合”為導向，加強學校、企業、政府等多主體協同，促進創新要素的深度融合。優化資源配置，形成人才培養的資源共享優勢［2］。在UI課程建設中，一是以企業和市場需求為導向，持續改進教學內容，將企業的真實案例引入課程中，使課程教學目標更貼近社會和企業實際需求。二是加強師資培訓，采用“請進來，走出去”的方式，定期邀請企業有設計經驗的專業人員來院授課或開設主題講座；定期選派骨干教師到企業培訓和參與真實項目的設計與開發，提升教師的設計能力和教學水平。

（三）雙PBL模式的教學方法

遵循“項目驅動、問題導向、學做結合、學以致用”的原則，采用雙 PBL 模式的教學方法，開展 SEAH融合培養，不斷提升學生的綜合能力。課程中設置初級、中級以及高級的UI案例項目，如從圖標設計到版式設計、交互設計的實踐，從易到難，從個體到團隊合作，通過“做中學”引導學生以漸進的方式完成實踐項目，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，增加學生的創新意識和設計實踐能力。

（四）以產出為導向的評價標準

結合國際工程教育專業認證標準，采用多元化的評價體系考核畢業要求的知識和能力是否達標。為進一步落實以學生為中心、以產出為導向、持續改進的教育理念，提升學生的核心競爭力，重點考查學生是否具備溝通能力、用戶體驗、視覺表現、邏輯分析和需求分析等基本技能。

四、基于SEAH融合的UI課程建設方案

近年來，南昌大學軟件學院軟件工程專業在推進新工科建設、參與工程教育認證過程中，對UI設計類課程提出了更高的要求，結合軟件工程專業的特點，總結和分析4年的教學實踐，提出了SEAH融合的UI課程的建設方案。

（一）多學科交叉的課程體系

課程是人才培養的核心要素，課程體系是課程的組織架構，是實現人才培養目標的關鍵［3］。探索面向軟件工程專業的UI課程建設，應根據軟件產品設計與開發流程，開展課程體系建設。結合軟件工程專業技術背景，建立一個由交互設計與實踐、界面藝術設計與實踐、WEB前端設計與開發實踐等課程組成的前端設計課程群，其中前兩門課程重點培養學生的產品意識和審美能力，重點講授用戶研究（需求分析）、交互設計（信息架構）、視覺設計等知識要點。

交互設計與實踐課程教學內容包括交互設計的發展、用戶研究方法、設計心理學、交互設計方法和理論、軟件開發流程、軟件項目管理等；界面藝術設計與實踐課程內容包括以用戶為中心的 UI 設計方法和流程、視覺設計原理、Android系統、IOS系統、Windows系統的設計規范等；WEB前端設計與開發實踐課程內容包括網頁設計和網站開發的基礎知識、HTML5、CSS3以及JavaScript等相關技術；這些課程涵蓋了人機工程、藝術設計、心理學、軟件工程以及工程管理等SEAH融合的多個學科領域，培養學生多學科融合能力、創新能力以及解決復雜工程問題能力。

（二）遞進式培養的教學設計

根據SEAH融合的培養模式，以初級、中級、高級項目為載體，將學習任務、關鍵問題融入其中，引導學生主動獲取知識，掌握核心知識。初級項目是基于課程層面設計的項目，涉及的知識點相對單一，項目復雜性較低，學生能夠運用課程知識點完成項目。如在界面藝術設計與實踐課程中，設計一套WEB端或移動端的界面，不僅要關注界面的美觀性，還要關注界面信息的邏輯性。學生通過課程的學習，能夠掌握UI設計的相關理論和設計方法。

中級項目是基于課程群層面設計的項目，涉及的知識點具有綜合性和系統性特點，在項目實踐過程中運用課程群的多學科知識。按照軟件開發的流程，在教學過程中引入UI案例項目，以項目串聯相關知識點，分階段指導學生完成項目整體設計，最終將構思創意轉化為可視化的產品。在整個過程中承載著整合不同學科知識，實現不斷迭代優化，進而培養學生創新精神、終身學習、團隊協作、關注社會、溝通交流等素質能力的教學目標［4］。

為培養符合行業需求的復合型人才，使用行業標準引導專業教學，加強與企業的合作，邀請企業專業人員來院開設前沿前端技術講座，介紹最新行業設計標準，使教學內容更加貼近企業實際需求。

（三）多維度的課程評價

交互設計與實踐、界面藝術設計與實踐等UI課程是實踐性很強的課程，設計實踐貫穿于整個學習過程，課程考核方式應采用多維度的課程考核評價方式，更細致地關注學生在課程整個進程中的動態表現，學生的最終成績不是通過書面考核或是期末綜合實踐來確定，而是由過程性考核成績和綜合設計實踐考核成績組成。過程性考核成績主要是由學生的平時作業、課堂互動、階段性成果展示等方面構成。如在階段性設計成果展示中，學生通過互評進行總結，教師給予實時評價，展示優秀設計作品，有利于學生不斷改進設計方法，提高設計實踐能力。通過團隊合作、成果演示、學習跨學科知識等教學活動環節，從語言表達、分析評價、溝通交流、組織協調、終生學習等多個維度考核學生的能力達成情況，真正實現教學目標。

五、結語

隨著5G 互聯網、AR、VR和元宇宙的發展，UI設計更加注重用戶的“沉浸感”，并且用戶和設備之間的界限越來越模糊，直至用戶完全融入場景中。這要求UI設計不僅要考慮科學性，更要有藝術性和人文特性，這對軟件設計師、軟件工程師的專業水準和綜合素養提出了更高的要求。從高等教育學科發展的角度看，在新工科建設發展背景下，軟件工程專業的UI課程建設是一個不斷完善的過程，不僅需要進一步融合多學科知識，優化培養目標，科學有效地推進教學進程，還需要從教學資源、教學模式、教學方法、考評方式等方面入手，對課程進行創新和優化，建立適應未來軟件人才培養需要的課程。通過建立開放的、可持續的、不斷優化的課程體系，使工程專業適應社會發展變化，使工程教育成為促進經濟發展的重要組成部分［5］。

參考文獻：

［1］ 揭敏. SEAH融合——21世紀高級軟件工程人才培養模式的探索與思考［J］. 軟件，2021（09）：35-37.

［2］ 喬建永. 構建“四融合”新工程教育體系的探索［J］. 中國高等教育，2021（01）：4-6.

［3］ 王雪峰，曹榮. 大工程觀與高等工程教育改革［J］. 高等工程教育研究，2006（04）：19-23.

［4］ 郝莉，等. 新工科背景下跨學科課程建設的思考與實踐［J］. 高等工程教育研究，2020（02）：31-40.

［5］ 關新，等. 行業評價驅動下的產教耦合課程知識體系建設［J］. 高等工程教育研究，2021（04）：111-117.

（責任編輯：鄒宇銘）