认知心理学视野下工业设计专业链式教学策略与实践

朱宁嘉 刘峰

摘要：探索构建面向工业设计的链式教学策略。整合认知心理学新理念引导的多种教学方法，以课程时间链为轴，通过服务设计课程教学及社区协同创新项目实践验认知心理学在链式教学策略中的应用实效。认知心理学对设计学习的底层思维构建和“授之以渔”的教学导向。为工业设计教学实践提供参考。

关键词：认知心理学 工业设计教学 链式策略 底层思维 服务设计

中图分类号：G64

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020） 07-0108-03

引言

认知心理学研究人的高级心理过程，主要是认知过程，如注意、知觉、表象、记忆、思维和语言等，并进而研究人们如何学习、构成、存储和使用知识、发现和解决问题以及决策[1]，因此，设计的学习与认知心理及认知能力的培养关系密切。现在高校正摆脱灌输知识的传统方式，开始自我进化，基于认知心理学的教学策略，强调“授之以渔”的能力导向，作为设计方法学，系统化设计、创新思维等设计教学更深入的底层教学设计，应作为高校设计教育进化的起点加以重视。策略是把关键点链接成线的方法，本研究从认知心理学出发，基于认知特征与学习识记的关系，探索最有利于大脑的学习法则，以课程时间链为轴，整合多种认知训练方法，构建工业设计专业链式教学策略，对于设计课程前端静态层面知识的学习，强调知识点的科学认知法，对于设计课程后端动态层面知识的运用，强调对接真实世界的挑战，基于社区项目的实地体验，通过在地化的创新协作强化设计的实效输出。

一、认知心理学新理念

学习能力是作为一切能力的底层能力，而心智模型是学习的底层思维，是简化的知识结构认识表征，操控着思维模式和情绪模式。掌握技能或知识需要提取关键概念，并把这些概念组织成为一个心智模型，通过这种模型和已知联系来强化记忆，深化理解。彼得·布朗在《认知天性》中指出元认知是个体对知识掌握的判断，元认知会让个体在重复中误以为掌握，绝大部分学生通常使用的反复阅读、重复记忆来掌握知识，是一种基于元认知的错误心智模型。为此，彼得·布朗提出知识链与记忆结概念，即将学到的知识在脑子里形成一根链条并通过记忆将这些知识打成了结，以及对应的检索式练习法。彼得·布朗认为检索是主动回忆某个事情的过程，是对大脑的审判和挑战，检索式练习法是逼迫把所有学过的知识联系起来，形成检索线，把短期记忆巩固成长期记忆，最终形成深入认知的心智模式[2]。因此，要使学生将知识深深地印在脑海里，随时调用，就需要尽量地多主动去检索，强化记忆，而最好的检索就是考试。另一个支持通过挑战大脑来强化认知训练的方法是安德斯艾利克森提出的刻意练习法，他指出心理表征是一种与大脑正在思考的某个物体、观点、信息或其他任何事物相对应的心理结构，刻意练习法能够创建更加有效的心理表征，成年人记忆区域海马体与大脑布线具有强大的适应能力，通过刻意构建一个用来解释、组织信息的心理结构，使大脑被迫走出舒适区可重构平衡，知识可更加迅速地消化，并转移到长时记忆中[3]。运用分类思维把混乱的知识变得有序，通过思维导图对知识进行分类系统化是构建这种心理表征常用的方法。此外互动因子也是提高心理表征构建的有效方法，包括角色扮演、讨论小组、案例分析。伊恩·莱斯利也提出类似挑战大脑来深化学习的观点，他认为对于认知性好奇相关的知识，比起网络搜索，查阅书籍或者咨询专家要更困难、要耗时更多，这样大脑就会越活跃才能学得更多，更深入[4]。戴维·珀全斯在《为未知而教，为未来而学》提出传统教育下的学习总陷于被动的三个原因：过于关注学业成就，忽略相关性差距;过于关注了解性知识，忽略知识内涵;过于强求专业知识，忽略生活相关知识，并在此基础上，提出与传统的配方知识截然相反的“全局性理解”概念，全局性理解是一种复杂性思维，是应对多样化局面产生的高度复杂和精密的心理表征[5]。通过与开放性问题结合的方法来学习全局性理解，可以强化学习的深度，并使学生积极主动地理解社会的复杂性。

二、基于认知心理学的工业设计专业链式教学策略

MVP是精益创新术语，指最小可用产品。研究以工业设计专业为例，立足于通过课程来推演和打磨精益教学模型，通过精选认知心理学最新理念，以课程时间链为轴，包含基础调研、理论教学和实践教学三个阶段，在三个阶段分別导入对应的教学工具，形成链式教学策略，以此构建基于心理学的工业设计教学MVP模型，如图1所示。

在基础调研阶段，根据教学大纲抽取核心知识点，按毕业设计流程构建知识点鱼骨图系统，就鱼骨图知识点掌握情况对毕设学生进行调研，此外，结合OBE导向与UCD思维，以设计招聘需求为市场导向，以学生为用户，以课程为产品，将鱼骨图知识点列目对照设计招聘需求点导出遗漏知识点作为课程重点教学的记忆结和任务点。

通过职业人格评估工具MBTI性格测试获取动力、信息收集、决策方式、生活方式4个关键要素，结合学习风格调研.绘制个性画布，确定团队协作创新中担任角色和任务。

在静态层面的理论教学中，除借助雨课堂工具实现课程点名、弹幕、随机课堂提问、课堂红包奖励、课堂微测、翻转课堂等教学功能外，引导学生运用麦肯锡空雨伞笔记法等工具，通过知识导图、思维导图可视化方式将记忆结链成知识链，根据峰终定律在理论学时与实践学时衔接节点，进行检索式测试，形成对于静态层面阶段学习的高峰体验。

在动态层面的实践教学中，首先通过刻意练习的作业模板引导学生打造对技能条件反射的心智模型。实践教学还应强调两个重点，一是通过开放性问题引导学生进行全局性理解和面向真实世界的协作化、项目化教学。在实践过程中根据学生个性画布合理组织团队协作，结合多元化互动教学工具辅助知识实践，此外，设置TED-s路演和微信平台汇报作为峰终体验来强化课程记忆。

三、基于认知心理学的工业设计专业链式教学策略实践

服务设计模糊用户和设计者之间的角色，互相协作彼此分享，共同解决问题[6]，能够帮助公共服务提高服务效率从而节约成本[7]。作为工业设计专业大四的综合性专业课程，服务设计课程贯通融合了多门课程理念和技法，研究以服务设计课程为研究对象，在课程静态教学阶段将认知心理学理论与多元知识管理工具。

结合，在动态教学阶段通过协同社区创新的项目实践探讨链式教学策略的应用性，并将教学成果直接转化为社区服务的落地性输出，具体的教学实践路径包含：

（一）通过毕设调研发现学习痛点：通过工业设计专业大四60名学生的问卷调研，对于课程内专业课程知識点及时复习情况，重要的知识点会课后复习的只占26.32%，52.63%学生都采用考试会考前突击学习;对已经结束的课程的复习频次，从来不复习的高达26.32%，通过设计项目中对技能应用型知识点进行巩固占15.79%;对于记笔记的习惯，每门课都习惯记笔记只占10.53%，偶尔记笔记的占57.89%;在笔记里备注想法或问题点的只占36.84%，只有21.05%的学生会选择用思维导图方法来管理知识点。根据Pearson相关系数分析可知：对已经结束的课程的复习频次与和对课程内专业课程知识点及时复习的频次之间的相关系数值为0.628，并且呈现出0.01水平的显著性，两者间有显著的正相关关系;记笔记情况与思维导图的方法归纳笔记的相关系数值为-0.007，p值为0.976>0.05，说明两者间没有相关关系，即笔记记得好的同学也不一定会用思维导图来记录。研究抽选了专业课程核心知识点，调研学生对其掌握程度，发现战后多元化设计风格和座椅设计的人机要求之间的相关系数值为0.469，服务设计接触点与服务蓝图及服务设计与交互设计的区别之间的相关系数值为0.721，均有显著的正相关关系，多数同学对核心知识点还停留在大致了解的程度，普遍存在学习方法滞后，知识点掌握不够深入等痛点。

（二）通过MBTI性格测试确立团协角色：MBTI职业性格测试是国际最为流行的职业人格评估工具，大卫.凯尔西基于MBTI性格系统提出四种性格倾向组合：概念主义者、经验主义者、理想主义者和传统主义者。为更好结合个性化教学，促进团队协作效率，研究尝试结合学生MBTI性格测试与学习风格调研来绘制个性画布，以此确立团队协作中的角色定位。如图3所示，学习风格调研通过非结构式访谈和结构式问卷来分析学生学习习惯，并将其分为分析型、表现型、创新型和技能型四类，结合大卫，凯尔西MBTI性格组合来确定团协角色定位。

（三）通过空雨伞笔记构建心智模型：彼得·布朗指出从新知识中提取关键概念，并和已知联系起来，由此组织成为心智模型，才是有价值的学习[2]。麦肯锡空雨伞笔记法是麦肯锡公司的咨询顾问使用的高效思考框架模型，空雨伞分别代表目前的事实情况，对目前事实情况的解释和根据此解释衍生的行动。课程引入麦肯锡空雨伞笔记法来架构静态理论学习的心智模型。以服务茶山微信公众号为学习素材，训练学生按照“空”——案例事实、“雨”——关键词提取、“伞”——链接性思考的三段框架式进行笔记记录和知识管理，其中链接性思考要求将关键词概念同步行业先端知识，并与已有认知相链接。如图4所示，学生从公众号中的星巴克小票案例学习了老客召回、常客复购，到店用户抓手等关键词，通过拓展阅读衍生出用户层次与消费频次等行业关键词，课程请学生举例三类用户层次来帮助学生与已知链接，并要求学生提出衍生问题“如何进行用户层级与匹配性设计”来培养问题意识。由此，通过空雨伞框架构建理论学习的心智模型，形成对已知的举例检索和衍生提问的学习范式，从而达到活跃大脑，深化知识的高效学习目地。

（四）通过知识地图进行检索测试：知识地图概念最早由布鲁克斯提出，是指知识结构可以绘制成以各个单元概念为节点的学科认识图，是一种知识分布指南[8]。思维导图是实现知识结构可视化和构建知识链和记忆结的有效工具。在理论学时与实践学时衔接的节点上，课程设计检索性测试环节，让学生通过思维导图将服务设计概念的节点进行可视化表现，通过测试实现峰值学习体验。图5所示，该生将服务设计的节点通过洞见、方案、制造和可行性确认的程序逻辑，并结合分支概念导图来进行知识制图。相比答题式测试的点式测试方法，以知识地图进行的开放性测试作为一种面式测试，更能评估学生对知识体系的全局掌握，进而培养系统思维，这对于作为应用学科的设计专业而言是至关重要的。

（五）通过刻意练习强化知识技能：刻意练习能够创建更加有效的心理结构，使知识更迅速地消化并转移到长时记忆中，从而提升技能[3]。刻意练习发展的技能，首先包含良好定义的特定目标，此外还包含复盘反馈及其调整的努力。对于服务设计核心知识点接触点，课程在动态实践环节设计了社区触点调研地图的作业模板，设定将软件、硬件和人际三类触点作为特定目标，要求学生对社区各类业态进行走访调研，针对每个业态进行三类触点分析和梯度评估，然后通过小组研讨来复盘和比较不同社区同业态的触点差别。通过多家业态调研的量化实训和比较反馈，不断深入接触点痛点的实体理解，进而获得最优先的改进触点及机会点。刻意练习实训使学生对触点形成反射性感知，使其对设计环境的每一个接触，每—次交互都能产生微观体感，进而强化核心知识技能。

（六）通过全局性理解提升格局思维：日本设计师田中浩昭提出“设计追随意义”，这意味着在数字时代比起功能技术，设计的格局思维更决定着设计的成败以及设计师的高度。全局性理解倡导通过开放性问题指导有效的专业和社会行动，促进道德、人性和行为规范的进步，是深度学习的重要思维方式。课程指导学生从需求一技术一伦理三层递进式设计定位来培养设计类的全局性理解，并在伦理层结合海沃塔聊天法来引导开放性问题。海沃塔聊天法是犹太人的—种教育策略，通过“提问-对话一讨论”模式培养优秀的思辨和表达能力。课程设计两人一组，以不断追问和回答的方式展开研讨，将用户思维提升到哲学和社会性思维层面。如ECOPP BIN-社区宠物·植物生态垃圾桶设计围绕“如何让垃圾桶成为增进社区体验的平台或媒介”的开放性问题线索展开，提出了宠物粪便、垃圾回收及绿植养护的生态循环一站式解决方案，该方案包含了三级定位，在需求层定位文明养宠、卫生绿化，在技术层通过滤网除臭技术、蚯蚓堆肥技术及重力回吸技术完成对粪便除臭、堆肥稀释和回灌绿植的循环流程，在伦理层进一步关注道德、教育和行为交互，使蚯蚓堆肥技术可视化的观测小窗设计是产品变身成为社区微型知识馆，将产品作为知识可视化的媒介，如图6所示。

（七）通过互动因子构建心理表征：心理表征是大脑正在思考的某个观点、某些信息相对应的心理结构，互动因子可以帮助有效构建知识的心理表征。服务設计工具包含了多种互动因子，如角色扮演、焦点访谈、服务蓝图，案例分析等。社区作为创新实验室，可以成为地域持续创新的发生器”，课程在动态实践环节与社区协同创新，让学生直面解决社会和民生问题。基于服务设计的协同创新包含了用户驱动、DIY思维、参与式等互动特征。案例中学生尝试运用桌面表演工具对社区旅游项目“乡趣”的空间动线进行模型推演;图7所示是学生通过绘本及角色扮演方式推广社区儿童性教育。

（八）通过费曼学习法实现峰终体验：费曼学习法的核心技巧是输出式学习，变换知识的表征形式，即把知识教给别人。演讲是费曼学习法提倡的高效学习方法，要求在有限的时间内整理和提取思维中的重点线索并使其明晰化表达。现在，TED演讲、美啊等线上资源已广泛运用于设计课程，课程结束设计了基于费曼学习法的TEDs路演，旨在借助其高度浓缩性、传达性和表现性的特点实现学生课程学习的峰终体验。此外，“汉禾设”的微信公众号的设计帮助TEDs的线上展演，使学习成果实现全网分享，进一步提升了学习体验。

结论

本文将认知心理学新理念（心理表征、心智模型、知识链与记忆结、全局性理解、峰终体验）引入工业设计教学，结合知识管理和教育策略工具（笔记管理、知识地图、思维导图、互动工具、海沃塔聊天、麦肯锡笔记法、费曼学习法），通过基于时间轴和静动态教学框架的链式教学策略与课程实践来架构基于心理学的设计教育的MVP模型。研究对内强调心理学的底层能力训练，对外对接真实世界的全局性思考，旨在通过跨学科研究建构设计教育范式，探求更科学的教学路径和更进化的教育环境。

基金与课题名称：嘉兴学院2018年度校级教学改革研究项目”基于OBE的工业设计专业链式教学策略研究与实践“（NO.002CD1904-5一B31826）。浙江省教育科学规划2019年度（高校）研究课题”基于社区服务与协同创新的高校设计教育改革与实践”（NO.20195CG057）。

参考文献

[1]郭永艳：基于认知心理学的用户思维模型研究[J]设计. 2012，（2）：262-263

[2]彼得.布朗认知天性[M]北京：中信出版社，2018： 58

[3]安德斯.艾利克森.刻意学习[M]北京：机械工业出版社，2016： 142

[4]伊恩·莱斯利.好奇心：保持对未知世界永不停息的热情[M]北京：中国人民大学出版社，2017： 84

[5]戴维·珀金斯.为未知而教，为未来而学[M] 浙江：浙江人民出版社，2015： 87

[6]辛向阳，曹建中.服务设计驱动公共事务管理及组织创新[J]设计，2014，（05）：124-128

[7]崔洋，陈雪等.服务设计思维模式下的公共服务设计及模式探讨——通过触点设计提升公共服务体验[J]设计，2014，（6）：127-128

[8]王重远.工业设计中的知识地图构建研究[J]装饰，2011，（03）：72-73

[9]娄永琪.NICE2035： 一个设计驱动的社区支持型社会创新实验[J]，装饰，2018，（5）：34-39