产品结构设计网络课程的交互设计研究

章文

摘 要：交互设计是网络课程的核心内容，直接影响学生的学习效果。信息化技术、WEB2.0技术和虚拟现实技术可有效地克服传统网络课程存在的教学时空分离的问题，创造出更加丰富的交互体验，改善网络教学的效果。《产品结构设计》是产品设计专业的重要课程，本文针对网络课程的特点，基于网络课程交互设计的理论基础，并利用现代教育技术，探讨了该课程的交互设计原则和交互设计方法，通过教学网站、虚拟互动平台以及社交软件为工具和媒介开展学生与学习资源的交互、教师—学生和学生—学生的人际交互、学生与界面的操作交互，以弥补网络教学中时空分离背景下交互的局限。

关键词：交互设计；产品设计；产品结构设计；现代教育技术；虚拟现实技术

0 引言

1999年历以贤教授指出：21世纪人类的社会生活将发生巨大变化，世界将迈向知识社会，教育正在出现新的变革趋势，终身教育、终身学习是社会进步和教育发展的共同要求。[1]网络教育以其信息开放程度高、信息传播速度快和交互方式灵活多样的特点，成了满足优质学习资源共享和终身学习方式的最佳选择。《产品结构设计》课程的学习强调理论与实践的结合，注重实践环节的训练，因此交互设计是该网络课程的重中之重。近年来，随着信息化技术、WEB2.0技术和虚拟现实技术的迅速发展和普及，网络课程的交互设计面临新的挑战和机会。

1 網络课程的交互设计内涵

网络课程是通过网络表现某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。[2]师生之间、生生之间借助于现代教育技术所提供的丰富多样的交互设备，如可穿戴设备、体感设备等，以课程网站为载体，实现时间和空间的再度整合，享受更加丰富、多元和立体的学习信息和学习体验。随着O2O商业模式的发展，基于微信等社交软件的网络课程可通过线上线下的教学互动使学习从知识学习转向更具有体验层次感的个性化学习。

交互作为网络课程的核心内容，是学习主体、学习资料、学习工具、学习场所和学习活动等要素之间的关系集合，直接影响教学的质量和效果。《产品结构设计》网络课程的交互设计包含三方面的内容：学生与学习资源的交互设计、教师—学生和学生—学生的人际交互设计、学生与界面的操作交互设计。

2 《产品结构设计》网络课程的交互设计

2.1 学生与学习资源的交互设计

（1）以学生为中心组织多媒体学习资源。《产品结构设计》是产品设计专业的基础课，课程内容包括产品的结构及力学问题，使学生理解产品的功能、结构、材料与造型的相互关系，认识常用的材料、结构与加工工艺和可制造性的关系。据调查，目前开设产品设计专业的国内高校中，《产品结构设计》的教学多讲授结构原理，与产品造型设计相脱节，且实践环节较少，学生无法建立系统的设计概念。另外，艺术专业的学生思维方式偏重感性思维，强调造型训练与表达，对结构原理和力学知识难于理解。因此，基于艺术生的认知特点，《产品结构设计》学习资源的组织和构建不仅要注意产品结构的相关理论和概念的传授，还应该引入大量的案例，以问题解决的形式来组织学习内容和过程，充分调动学习者的积极性和主动性，理解和掌握理论知识的实际应用。首先，《产品结构设计》的网络课程通过教学网站展示学习资源和展开教学活动，教学者可通过教学网站的知识库、案例库和实践练习库，基于多媒体技术整合和共享丰富的课内外的教材和辅导内容，提升教学的表现力。其次，基于Web3D的虚拟现实技术构建产品结构模型的虚拟实践平台，突破远程虚拟教学的时空限制，提供逼真的实体和场景模拟、全面的感官沉浸和实时丰富的交互体验。[3]Web3D虚拟实践平台的设计思路如下：通过3D软件Solidworks对典型产品进行三维建模，并利用VRML语言构建Web3D虚拟实践平台、虚拟展示和拆装产品结构模型，如图2所示。另外，如条件许可学生可结合数字手套和虚拟现实眼睛等可穿戴设备，直观地认识产品形态、结构设计、材质选择和虚拟装配等内容，以较低的教学成本，实现最优化的教学效果。

（2）学生共建学习资源。WEB2.0技术的发展促使学生从传统的“读写”学习资源转变成以兴趣作为聚合点“共建”学习资源，个性化的学习信息服务可保持用户黏度。另外，基于WEB2.0技术的网络课程可提供更加友好的界面、高度聚合的学习资源、高效的协作学习以及良好的交互特性。[4]

（3）组织和开发移动学习资源。移动学习是指学生使用无线移动网络和无线设备实现交互式教学活动和信息交流，是教育社会化发展的新趋势。针对具体课程的定制化应用设计、服务设计和体验设计将是移动学习发展的关键阶段。因此，组织和开发《产品结构设计》网络课程的移动学习资源，可有效地帮助学生在任何地点、任何时间进行学习，不受时空限制地与学习资源进行交互。

2.2 教师—学生和学生—学生的人际交互设计

传统课堂的人际交互是由教师控制的群体模式，以教师教学为主，完成教学内容组织、教学进度控制以及学习辅导等功能。[5]《产品结构设计》网络课程的人际交互活动是由学生控制的自主研究式群体学习模式，教师—学生的人际交互活动包括：教师发布教学任务和信息，学生学（下转第页）（上接第页）习和练习，提问与答疑、讨论、辅导、作业批改和反馈等。另外，学生易以学习内容、进度或兴趣等作为聚合点形成群组，促进交流和帮助。因此，进行教师—学生和学生—学生的人际交互设计，应把握学习地图导航，并注意实时和非实时交互工具的配合以及交互内容传达与反馈的准确性原则，如图2所示。

2.3 学生与界面的操作交互设计原则

学生与界面的交互设计的关键是对于交互界面的结构和整体框架的设计。通过对教学过程进行需求分析，指定教学网站框架、导航、图标样式等，形成一个完整的结构。学生与界面的操作交互设计应遵循以下原则：首先，为了适应学生移动学习的目标，网络课程网站可采用扁平化设计，尽可能少的按钮和选项可使界面干净整洁，简洁明了，减少认知障碍的产生。其次，通过学习地图进行导航，学生能轻松自如地访问课程的各个模块、知识节点或学习社群，简单自如地明确学习目标、任务和状态。再次，网络课程的各级界面应做到风格美观且统一，合理排列和布局文字、图像、色彩、导航、多媒体素材等要素，符合年轻人的审美需求。

3 结束语

网络课程的学习质量很大程度上取决于学习者与网络课程的交互水平，通过应用现代教育技术，对《产品结构设计》网络课程进行改革，即以教学网站、虚拟互动平台和社交软件为工具和媒介开展学习和交流，能有效地弥补网络教学中时空分离背景下教学交互的局限，使学生更好地掌握产品结构原理及产品结构设计应用方法。

参考文献：

[1] 厉以贤.终身教育、终身学习是社会进步和教育发展的共同要求[J].教育研究，1999（7）.

[2] 贾晓燕.基于情境认知理论的高校多媒体课件交互设计研究[D].南京：南京师范大学，2008.

[3] 曹良亮. Web2.0支持下的远程教学系统架构分析[J].中国远程教育，2008（3）.

[4] 梁智杰.远程教育综合性网络课程开发[J].中国远程教育，2013（7）.

[5] 杨钢.多媒体远程教学课件中的教学交互设计[J].实验技术与管理，2010（10）.