华南理工大学：设计、技术、商业融合的“三螺旋”教学模式探索

    设计、技术、商业融合的三螺旋协同教学模式，区别于我国专业技术人才垂直式培养模式，通过领域交叉协同，更好适应智能化时代创新人才培养需求。

    一、设计—技术—商业三螺旋教学模型

    技术、设计和商业是新型智能产品不可或缺、相互交融、协作发力的创新因素，基于亨利埃·茨科威兹提出的大学—产业—政府的三螺旋创新战略，解构当前智能化时代的创新要素及其相互关系，提出设计—技术—商业“三螺旋”教学模式，以适应创新过程从线性到非线性、单项创新到协同创新的转变。

    （一）模型结构

    三螺旋即由设计、技术和商业三个独立的螺旋构成，每个螺旋按照自身学科范式纵伸向上延展，同时在水平维度，三要素互为交叉借鉴，实现跨领域知识、人才、资源的循环流动。

    （二）模型特点

    1.三螺旋跨越学科边界

    在智能产品创新过程中，三螺旋分工协作，设计的角色是关注社会发展，思考未来人类社会价值方向，探索“做什么”；技术的角色是开发实现功能的技术，探索“怎么做”；商业的角色是从市场角度审视创新成果，探索“怎么样”。三螺旋围绕创新项目整合教学知识点，无缝衔接了创新进展的各个环节。

    2.三螺旋拓展教学资源

    三螺旋创新教学中，设计、技术、商业螺旋各自发挥能力作用。在人才方面，整合师资、企业人员、发挥朋辈互助效应；在资源方面，合理调用实验室资源、产业资源、行业资源；在知识方面，三学科按照学生项目进展需求，穿插整合知识点，三者综合实现教学资源拓展。

    3.三螺旋增加课程容量

    三螺旋依托项目开展教学，学习过程有机覆盖三学科相关知识点。课程环境的差异、线上线下智慧教学模式的使用、师生彼此思考与经验的分享，使课程在能实现知识容量扩增的同时，又能提升思维量。

    （三）三螺旋协同创新教学的运行机制

    三螺旋协同创新教学的运行机制，主要包括以下几个部分：学科协同机制、课程协作机制和教学保障机制。

    1.学科协同机制

    三螺旋学科协同机制围绕着跨领域创新设计过程，主要包含选择机制和分工机制。

    （1）选择机制

    选择时需要综合考虑跨领域专业方向、适配的课程、培养要求、学生年级、知识结构、协同水平等众多因素。在智能产品创新设计过程中，主体涉及的技术领域是大数据、智能硬件、计算机，因此当设计学院作为教学主体时，合作方可选择电信、计算机、软件等技术学院，同时联合创业教育、工商管理、经济与贸易等拥有商业创新资源的学院。创新协作需要协作方均熟悉基本工作流程，因此需要选择具有项目设计开发能力的大三年级学生，基于创新设计专题、系统开发类型的课程进行选择适配。

    （2）分工机制

    根据设计、技术和商业三者主体职能，对教学任务进行分配。技术类学科应重点从事技术前沿介绍、原理、应用范围等方面教学；设计学科应重点从设计的基本认知、产品与审美意识、以人为中心的设计理念等方面进行教学；商业学科应重点从市场营销案例入手，补充国家政策趋势、商业计划书撰写等方面教学内容。

    2.课程协作机制

    协作机制主要是协调创新课程教学进展过程中的三方关系，主要包含知识协作、过程协作两个部分内容。

    （1）知识协作

    第一，讲授协作。跨学科存在知识壁垒，在协作中容易出现概念理解偏差，因此需要对跨领域知识进行二次转化吸收，可以通过专业术语概念讲解、多样化形式表征表达等方式协调。

    第二，内容协作。跨学科协作课程，“从做中学”的教学方式，意味着教学内容存在不确定性，知识从定向输入转变为探究式学习，知识内容应根据项目进展需求应变调整。

     第三，评价协作。跨学科领域存在对成果评价标准不一致的问题，因此教师们应综合两方培养目标，协调建立该课程的共性评价指标，将设计定位、用户需求、交互体验、审美标准、技术先进性、社会效应等综合考虑进去，并在教学内容中不断强化渗透综合创新观念，这样更有利于将来师生协作达成共识。

    （2）过程协作

    第一，充分利用智慧教学手段。产品开发设计过程中，各学科协作涉及对话、手势、草图、物理原型的演示。合理利用智慧教学手段，能有效解决团队成员多地沟通、协作设计和成果展示需求。

    第二，阶段性把关。基于项目开展的课题研究，可以借用本科毕业设计环节的监督模式，通过开题答辩、中期汇报、终期答辩来把控教学进度，尽量提供模板参考，有利于跨领域学生的理解学习。

    3.教学保障机制

    （1）成果评价机制

    在考核学习成效的时候，应将团队合作列为评价指标之一，以保证学生协作的积极性。同时由于各学科自身教学任务与培养计划的差别，应在最后成果表现阶段相互兼容。

    （2）利益分配及奖励机制

    教学成果后期应进一步进行成果转化，按学科主体参与相关各类竞赛，同时以积极申请知识产权保护等方式推动成果价值转化。

    （3）制度保障

    由于跨学科教学需要协调各专业课程时间、空间的问题。学校层面应出台相应的制度，积极配合及协调教学资源，积极保障跨学科教学活动的进行。

    二、设计—技术—商业三螺旋教学实践

    2020年和2021年设计学院、电子与信息学院、创业教育学院开展课程合作，将“创新设计专题（智能产品）”和“电子系统综合设计”两门课程联合。三学科教师授课，学生分组项目制开展教学。

    （一）教学内容

    教学内容涵盖了三大学科的知识，覆盖汽车软硬件设计、游戏设计、互联网交互设计领域。教学团队主要有工业设计、电子与信息专业、创业教育学院的教师与来自广汽研究院、华为用户体验中心和网易游戏的企业设计师以及美国麦肯锡体验设计师组成的多样化教学团队。

    （二）教学模式

    课程以理论讲授和分组项目实践相结合的形式进行教学。以2018级本科生课程为例，课程开始阶段自由组队，每专业五人。课程开设开题汇报、中期检查、结课答辩三个共同课程环节，任务分别是：①开题汇报：用户、产品功能研究以及技术方案确定。②中期检查：设计完成、元器件购买、制作、软硬件联调。③结课答辩：答辩PPT、概念设计展示版面、产品功能原型机演示。

    （三）教学形式

    受双专业学习时间不统一、所在校区空间不一致等因素影响，采用线上线下多校区联动的形式开展授课，起用了智慧课堂、腾讯会议、面授、讲座、分组讨论、实验室参观、展览相结合的多种教学形式。

    （四）教学成果

    学生课程作品内容丰富，聚焦数字世界与物理世界深度融合，围绕数字人与未来生活、数字基建与未来社会两条主线展开。创意概念涉及体感游戏、智慧出行、智慧健康、智慧运输、智慧睡眠、智慧校园等方向。

    学生作品的设计概念及样机原型，均在充分进行市场和商业分析的前提下，兼顾设计与工科教学的要求。在创意实现方面，注入了技术实现环节，设计深入度加深，同时融入了商业营销考量，使产品从用户体验、实现验证和生产销售形成闭环。从教学成果来看，设计创意的可推敲性和设计的完成度方面较独立学科教学都有显著增强。

    面向智能化社会的设计—技术—商业“三螺旋”教学实践具有动态自适应性，为综合性院校紧跟学科专业发展趋势、着眼未来创新人才需求，实现智能化时代背景下创造性育人提供重要借鉴。

（摘编自《高等工程教育研究》2022年第2期  作者：廖丹 徐向民等）