摘要：基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)科的動(dòng)態(tài)發(fā)展需求，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已很難滿足快速增量的知識(shí)傳播和新信息交互背景下學(xué)習(xí)者的多樣化學(xué)習(xí)情態(tài)和行為。通過(guò)文獻(xiàn)分析和教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，本文探討了融合知識(shí)圖譜的教學(xué)模式在促進(jìn)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生知識(shí)遷移和個(gè)性化學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和實(shí)踐能力的作用。同時(shí)，為現(xiàn)代智能信息技術(shù)融入新文科教學(xué)模式探索新路徑。

關(guān)鍵詞：知識(shí)圖譜；設(shè)計(jì)教育；混合式教學(xué)；新文科

從教育視角而言，設(shè)計(jì)是一門融合藝、理、工、文于一體的交叉學(xué)科，因此學(xué)科的知識(shí)面廣，且知識(shí)的更新率極高。面對(duì)知識(shí)點(diǎn)多、知識(shí)面廣、更新速度快的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)教育需要更直觀清晰的智能工具為學(xué)科知識(shí)進(jìn)行引導(dǎo)。而知識(shí)圖譜是富含知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的可視化方法，能為設(shè)計(jì)教育目前的困局提供新的解決方案。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源和研究設(shè)計(jì)

本文主要數(shù)據(jù)來(lái)源于2023年設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的知識(shí)圖譜工具，建立教學(xué)知識(shí)圖譜，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)改革和實(shí)踐中形成的132份學(xué)生數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行研究。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了合并、清洗和歸一化處理，并進(jìn)行了不同特征的分析。此外，為了分析中國(guó)在設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用知識(shí)圖譜的進(jìn)程，還參考了中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）上相關(guān)的教育知識(shí)圖譜文獻(xiàn)。使用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的知識(shí)圖譜、學(xué)情和成績(jī)統(tǒng)計(jì)功能，結(jié)合Excel的統(tǒng)計(jì)分析功能，對(duì)導(dǎo)入知識(shí)圖譜技術(shù)后設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)成效之間的聯(lián)系和特征進(jìn)行了分析。最后，探討了知識(shí)圖譜在設(shè)計(jì)教學(xué)改革中的作用。

二、知識(shí)圖譜在設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀

從我國(guó)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展的角度而言，國(guó)務(wù)院在2017年7月頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確提到“重點(diǎn)突破知識(shí)加工、深度搜索和可視交互核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)持續(xù)增量的自動(dòng)獲取，具備概念識(shí)別、實(shí)體發(fā)現(xiàn)、屬性預(yù)測(cè)、知識(shí)演化建模和關(guān)系挖掘能力，形成涵蓋數(shù)十億實(shí)體規(guī)模的多源、多學(xué)科和多數(shù)據(jù)類型的跨媒體知識(shí)圖譜[1]?！笨梢?jiàn)國(guó)家明確把知識(shí)圖譜技術(shù)看作知識(shí)存量和增量、知識(shí)獲取的重要建設(shè)點(diǎn)和應(yīng)用手段。

就設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)發(fā)展來(lái)看，在截至2023年5月的中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）檢索結(jié)果中，以 “知識(shí)圖譜”為主題詞進(jìn)行檢索，相關(guān)的研究文獻(xiàn)有2.44萬(wàn)篇，其中大部分集中在圖書館情報(bào)與數(shù)字圖書館研究領(lǐng)域。而在“知識(shí)圖譜”與“設(shè)計(jì)教學(xué)”為主題詞的交叉檢索下，只剩下一篇主要利用知識(shí)圖譜作為教學(xué)發(fā)展分析工具的文獻(xiàn)。通過(guò)關(guān)鍵詞“知識(shí)圖譜”與“設(shè)計(jì)”交叉檢索，并排除“教學(xué)設(shè)計(jì)”的歧義，相關(guān)文獻(xiàn)僅有7篇。在“知識(shí)圖譜”和“設(shè)計(jì)專業(yè)”的關(guān)鍵詞交叉檢索下，只有4篇相關(guān)文獻(xiàn)，并且這些文獻(xiàn)均是使用知識(shí)圖譜分析設(shè)計(jì)類信息化教學(xué)設(shè)計(jì)或教學(xué)研究發(fā)展的研究論文，針對(duì)性研究在設(shè)計(jì)領(lǐng)域、設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用知識(shí)圖譜技術(shù)或理念的文獻(xiàn)則幾乎沒(méi)有。

在當(dāng)前眾多其他學(xué)科均已開(kāi)始應(yīng)用和發(fā)展學(xué)科、教育知識(shí)圖譜的現(xiàn)狀下，對(duì)于創(chuàng)新要求最高、服務(wù)領(lǐng)域最廣的設(shè)計(jì)專業(yè)和設(shè)計(jì)教育，對(duì)知識(shí)圖譜的應(yīng)用和研究卻仍然缺乏關(guān)注，這是一個(gè)亟待解決的空白領(lǐng)域。

三、知識(shí)圖譜在設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

針對(duì)設(shè)計(jì)教學(xué)的發(fā)展需求，融入知識(shí)圖譜來(lái)提升教學(xué)方法和組織方式是關(guān)乎教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題。引入知識(shí)圖譜可以使學(xué)生全面系統(tǒng)地把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，明確知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，并有利于知識(shí)的遷移和創(chuàng)新。教師或教學(xué)團(tuán)隊(duì)可以從構(gòu)建具體課程的知識(shí)圖譜開(kāi)始，逐步推動(dòng)構(gòu)建設(shè)計(jì)學(xué)科范圍和跨學(xué)科的綜合知識(shí)圖譜的建設(shè)。

（一）知識(shí)圖譜的建設(shè)

本文以《用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)》課程為例：課程的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生了解用戶體驗(yàn)與交互設(shè)計(jì)的概念、系統(tǒng)理論和方法，掌握交互設(shè)計(jì)原理、流程、規(guī)范及設(shè)計(jì)技能，同時(shí)培養(yǎng)自主探索、拓展和持續(xù)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。課程的知識(shí)圖譜首先根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)際職業(yè)能力目標(biāo)及實(shí)際設(shè)計(jì)崗位分工設(shè)置特點(diǎn)，同時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)專業(yè)概念的認(rèn)知邏輯和語(yǔ)義關(guān)聯(lián)設(shè)置了4級(jí)共24個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

在知識(shí)圖譜中，知識(shí)點(diǎn)主要通過(guò)三種關(guān)系構(gòu)建：父級(jí)和子級(jí)知識(shí)點(diǎn)、前置和后置知識(shí)點(diǎn)、關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)（如圖1所示）。前置與后置知識(shí)呈線性關(guān)系，反映了知識(shí)的邏輯組織結(jié)構(gòu)。父級(jí)與子級(jí)知識(shí)呈層級(jí)關(guān)系，知識(shí)由淺入深、由廣至細(xì)。關(guān)聯(lián)知識(shí)反映了知識(shí)點(diǎn)之間的語(yǔ)義關(guān)系，知識(shí)點(diǎn)之間相互參照和補(bǔ)充。這三種關(guān)聯(lián)方式共同形成了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)習(xí)者能夠系統(tǒng)地理解知識(shí)體系。圖譜的可視化表達(dá)展示了知識(shí)結(jié)構(gòu)，也更有利于設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確地理解和把握課程知識(shí)框架。

學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)專業(yè)時(shí)可能面臨各種復(fù)雜的知識(shí)體系，包括設(shè)計(jì)理論、技術(shù)和實(shí)踐案例等。自始至終，他們會(huì)遇到許多困惑，難以理清知識(shí)之間的聯(lián)系和層次。這種“知識(shí)迷航”會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)動(dòng)力，使他們難以建立起完整的學(xué)科認(rèn)知和知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)圖譜的可視化技術(shù)能夠?qū)⒄n程中的零散知識(shí)點(diǎn)整合成一個(gè)有機(jī)聯(lián)結(jié)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。不但有助于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的整體把握和理解，更有利于他們沿著知識(shí)脈絡(luò)線索進(jìn)行延伸學(xué)習(xí)。

（二）知識(shí)圖譜的交叉引用

設(shè)計(jì)知識(shí)與設(shè)計(jì)結(jié)果并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。設(shè)計(jì)教學(xué)具有培養(yǎng)開(kāi)放性、創(chuàng)新性思維的專業(yè)特點(diǎn)和需求。換而言之，不同的設(shè)計(jì)師在面對(duì)同樣的問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該有不同的設(shè)計(jì)對(duì)象判斷、需求洞察、設(shè)計(jì)創(chuàng)意和解決方案。設(shè)計(jì)教學(xué)的目標(biāo)從來(lái)不是停留在讓學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，而是引導(dǎo)學(xué)生理解設(shè)計(jì)原理和方法、掌握設(shè)計(jì)技能，從而啟發(fā)學(xué)生自主思考并產(chǎn)生自己獨(dú)特的創(chuàng)意和方案。設(shè)計(jì)課題中問(wèn)題和路徑的雙變量使設(shè)計(jì)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主深度挖掘和橫向拓展學(xué)習(xí)的能力目標(biāo)尤為重要，學(xué)生只有建立自己的元認(rèn)知才能靈活創(chuàng)新。

利用知識(shí)圖譜中的交叉引用功能，可以使不同獨(dú)立的課程形成具有語(yǔ)義邏輯的知識(shí)關(guān)聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生可以通過(guò)交叉引用了解知識(shí)在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用和延伸，幫助他們將學(xué)到的知識(shí)從一個(gè)課程遷移到其他課程中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的綜合應(yīng)用。知識(shí)圖譜可以將同步課程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，展示它們之間的邏輯聯(lián)系。在學(xué)習(xí)某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)圖譜上的關(guān)聯(lián)信息了解其與其他知識(shí)點(diǎn)的關(guān)系。這樣的關(guān)聯(lián)性幫助學(xué)生形成更全面的學(xué)科認(rèn)知，理解知識(shí)點(diǎn)的背后邏輯，從而加深對(duì)知識(shí)的理解，拓展設(shè)計(jì)實(shí)踐創(chuàng)新的路徑。

（三）反饋和知識(shí)圖譜共建

教學(xué)是一個(gè)交互過(guò)程，如果只有教育者單向傳播，學(xué)生容易陷入“學(xué)而不思則罔”的狀態(tài)。設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)知識(shí)增量極快的專業(yè)，設(shè)計(jì)師必須面對(duì)日新月異的科技發(fā)展和應(yīng)用，這也迫使設(shè)計(jì)教育必須培養(yǎng)善于洞察和適應(yīng)快速變化需求的綜合型人才。教師的單向傳達(dá)很難涵蓋動(dòng)態(tài)發(fā)展的所有設(shè)計(jì)對(duì)象，也很難使學(xué)習(xí)者形成對(duì)科技、社會(huì)變化的持續(xù)敏感度。真正有效的解決方案是幫助學(xué)習(xí)者建立自己對(duì)新知識(shí)的觸覺(jué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在設(shè)計(jì)教學(xué)中，課程設(shè)計(jì)可以采用反饋與共建知識(shí)圖譜的方式，讓學(xué)生把理解后的知識(shí)點(diǎn)同樣用知識(shí)圖譜的可視化方式表現(xiàn)出來(lái)，并鼓勵(lì)他們進(jìn)一步添加擴(kuò)展的知識(shí)點(diǎn)。反饋與共建知識(shí)圖譜可以有效表征學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的認(rèn)知狀態(tài)，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生思考與探究新知識(shí)。知識(shí)圖譜導(dǎo)入教學(xué)也可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)學(xué)科更新快、知識(shí)體系復(fù)雜的特點(diǎn)，結(jié)合線下課堂共同形成共建、延伸的教學(xué)架構(gòu)，打造交互式延伸的教學(xué)模式。這種方式可以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，使他們?cè)谠O(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中形成自主思考和獨(dú)特創(chuàng)意的能力。

四、知識(shí)圖譜對(duì)設(shè)計(jì)教學(xué)的作用

（一）知識(shí)圖譜對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)存量的整合

梳理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)及其語(yǔ)義關(guān)聯(lián)邏輯，既對(duì)學(xué)科教育建設(shè)有厘清、發(fā)展、優(yōu)化的作用也能為下一步學(xué)科的智能化教學(xué)奠定基礎(chǔ)。在本科層次的設(shè)計(jì)教育體系中導(dǎo)入學(xué)科知識(shí)圖譜的內(nèi)容和形式，既有助于學(xué)習(xí)者逐漸掌握龐大的設(shè)計(jì)知識(shí)體系中不同知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系、不同課程的關(guān)聯(lián)，也能通過(guò)知識(shí)圖譜的可視化反饋與共建形式為藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科培養(yǎng)具有專業(yè)邏輯思維、多學(xué)科融合、跨媒體表現(xiàn)能力及不斷開(kāi)拓進(jìn)取、服務(wù)社會(huì)素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才。

（二）知識(shí)圖譜對(duì)學(xué)習(xí)行為的影響

本文利用超星學(xué)習(xí)通線上平臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能，從2023年上半年的教學(xué)實(shí)踐中收集了132個(gè)本科生的數(shù)據(jù)，并利用Excel的統(tǒng)計(jì)和分析功能對(duì)融入知識(shí)圖譜后的學(xué)生學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)成效進(jìn)行對(duì)比分析。教師在以往的教學(xué)方式中，只能觀察和評(píng)估學(xué)生在有限課堂上的學(xué)情和作業(yè)效果，而線上課程資源（包括知識(shí)圖譜）與線下課堂的結(jié)合使教師能夠更好地了解學(xué)生課堂以外的學(xué)習(xí)行為和狀態(tài)，也更清晰地展示學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的效果。

根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)、討論次數(shù)、線上學(xué)習(xí)成績(jī)和總成績(jī)，將學(xué)習(xí)成效（Y表達(dá)）視為依變量，取成績(jī)的平均值為常數(shù)項(xiàng)，將累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、討論次數(shù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)分別設(shè)為自變量X1～X3。根據(jù)樣本數(shù)據(jù)分析出各學(xué)習(xí)行為的回歸系數(shù)b1～b3，如公式（1）所示：

Y= b1×X1+b2×X2+b3×X3+c（1）

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)的回歸系數(shù)b1為0.8；討論次數(shù)的回歸系數(shù)b2為0.7；學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)的回歸系數(shù)b3為0.6。不同變量的回歸系數(shù)大小關(guān)系表明，累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)的回歸系數(shù)b1對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響最大，而學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)的回歸系數(shù)b3對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響最小。

根據(jù)樣本所呈現(xiàn)的結(jié)果，不難看出學(xué)習(xí)者投入的時(shí)間、交流次數(shù)、活動(dòng)頻率與最終的學(xué)習(xí)效果呈正相關(guān)。其中，學(xué)習(xí)者投入的時(shí)間是最明顯的影響因素，但討論次數(shù)和學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)的比較更為重要。換句話說(shuō)，討論次數(shù)越多表示學(xué)生更主動(dòng)地思考和交流，這有助于知識(shí)的內(nèi)化吸收；討論過(guò)程中需要提出和整理自己的觀點(diǎn)，這有助于進(jìn)一步理解知識(shí)內(nèi)容；同時(shí)，交流互動(dòng)可以使學(xué)生接觸到不同的觀點(diǎn)，拓展認(rèn)知范圍，有利于知識(shí)遷移。

設(shè)計(jì)沒(méi)有所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，設(shè)計(jì)是一個(gè)在思維和實(shí)踐中不斷調(diào)試的計(jì)劃過(guò)程。知識(shí)圖譜以可視化的知識(shí)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)幫助學(xué)生理解知識(shí)邏輯和脈絡(luò)的同時(shí)，也向教師提供了學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中的掌握情況和興趣傾向，為學(xué)生提供解惑和調(diào)整指導(dǎo)策略。教學(xué)團(tuán)隊(duì)還可以根據(jù)教學(xué)準(zhǔn)備、進(jìn)行和總結(jié)階段中線上平臺(tái)實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)和作業(yè)情況來(lái)判斷學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)和反思教學(xué)效果，從而不斷改進(jìn)和調(diào)整教學(xué)方法和課程架構(gòu)。

（三）知識(shí)圖譜對(duì)新學(xué)習(xí)情態(tài)的適應(yīng)性

以學(xué)習(xí)者的認(rèn)知情境而言，設(shè)計(jì)的應(yīng)用正隨著數(shù)字、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)設(shè)備技術(shù)發(fā)展快速迭代。教學(xué)內(nèi)容不但包含藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)知識(shí)，還涉及認(rèn)知科學(xué)、社會(huì)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等廣泛內(nèi)容，因此更需要培養(yǎng)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的靈活掌握和延伸學(xué)習(xí)的能力。然而目前大部分設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)仍以課堂為主，專業(yè)課程在有限的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行和結(jié)束，很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)面向全體學(xué)生和個(gè)體差異化教學(xué)的功能。專業(yè)課程之間的關(guān)系、專業(yè)與其他學(xué)科之間的結(jié)合在固定模式中顯得模糊，甚至出現(xiàn)知識(shí)的斷層和負(fù)遷移。信息交互環(huán)境的變化更加劇了現(xiàn)代信息形態(tài)與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的脫節(jié)，進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)生在認(rèn)知和行為上越來(lái)越難以專注于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)。

在海量信息超越個(gè)人認(rèn)知水平和速度、信息交互網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜而個(gè)人難以捕捉有效節(jié)點(diǎn)的情況下，知識(shí)圖譜作為智能知識(shí)存儲(chǔ)、表征和聯(lián)結(jié)工具可以更好地輔助形成分布式教育智能[2]。在設(shè)計(jì)教學(xué)中融合知識(shí)圖譜能讓學(xué)習(xí)者掌握設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)語(yǔ)義的關(guān)系脈絡(luò)，并讓學(xué)習(xí)者完成課程內(nèi)容后反饋和共建知識(shí)圖譜，進(jìn)而形成新的知識(shí)延伸。

五、結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)的創(chuàng)意方式和手段多種多樣，但設(shè)計(jì)的原則是基本相通的。然而，有效的設(shè)計(jì)概念的形成源于設(shè)計(jì)師對(duì)技術(shù)、文化、理論、市場(chǎng)等方面知識(shí)的積累，需要跨學(xué)科、跨專業(yè)的合作。在數(shù)字化、交互化的學(xué)習(xí)環(huán)境下，知識(shí)圖譜的引入可以隨時(shí)啟發(fā)、響應(yīng)、反饋、整理和記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和掌握程度。知識(shí)圖譜提供即時(shí)、有效的數(shù)據(jù)反饋和可視化分析，減少了教師人工收集信息和溝通的時(shí)間成本，同時(shí)可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的群體和個(gè)體數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。此外，設(shè)計(jì)是一個(gè)知識(shí)更新率極高的領(lǐng)域，知識(shí)圖譜也可以為教育改革和設(shè)計(jì)研究提供有力的支持和可靠的一手資料。

作者單位：陳瑤 廣東東軟學(xué)院

參考文獻(xiàn)

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