雷庆 赵雨晴 罗晓燕：项目式教学赋能新生人本设计思维——欧林工学院“以人为本的工程”解析

摘  要：以人为本的设计将人的需求作为核心重塑设计理念，对培养具有人文关怀的卓越工程师具有重要作用。欧林工学院“以人为本的工程”项目基本情况、实施流程和成效介绍发现，该项目具有根据课程教学要求精心设计项目、通过三层次共情逐步形成同理心、用户参与式设计贯彻项目全过程、打破权利层级的协作模式等特点。培养工科学生设计思维须基于真实工程问题、重视人的实际需求。

关键词：以人为本的设计  项目式教学  共情  参与式设计

一、引言

现代工程教育中，设计思维的培养和训练是最重要的内容之一。工程教育越来越多纳入和教授以人为本的设计过程，专注设计思维所需技能的发展，^[1]出现从“以技术为中心的设计”到“以人为中心的设计”的范式转变^[2]。21世纪，设计过程一开始就将以人为本贯穿于产品全生命周期。^[3] 由于设计理念认识的偏差、培养方式欠妥和训练条件不足，我国工程教育在培养学生设计思维方面仍存在差距。^[4] “以人为本的设计”作为连接技术创新与用户需求的核心设计思维，更适用当下多元化复杂社会。“以人为本的设计”将人文关怀作为主基调，推动工程设计从单纯处理技术难题转向兼顾社会伦理与用户体验的系统实践，是培养兼备工程技术能力与人文关怀的卓越工程师的必经之路，更是工程教育改革的趋势。作为美国工程教育改革标杆院校，欧林工学院“以人为本的工程”为载体的跨学科项目式教学，成为破解传统工程教育技术与人文割裂难题的典范。本研究旨在梳理欧林工学院“以人为本的工程”项目基本情况，分析项目特点，进而为我国工程教育提供借鉴。

二、以人为本的设计

1.概述

以人为本的设计（Human-Centered Design，HCD）的历史可追溯到20世纪60年代，其普及始于20世纪90年代。当时世界知名设计公司之一IDEO成立，将以人为本的设计定义为“从为之设计的人开始到为满足他们的需求量身定制的新解决方案结束的过程”。斯坦福大学设计研究院开发的EDIPT模型在多个领域得到广泛应用，主要包括共情（Empathize）、定义（Define）、构思（Ideate）、原型（Prototype）、测试（Test）五个步骤。^[5]

以人为本的设计促使工程师在整个设计过程中同时考虑最终用户和更大的社会需求，使工程技术更多造福人类，把不利影响降到最低。在产品开发各阶段，通过共情用户需求、协同用户设计、加强用户沟通的方式，有效弥合工程师与用户的距离，提高用户满意度和产品适配度，改变工程师的价值观，改进工程师的设计方式。^[6]

2.共情的重要作用

以人为本的设计框架中，共情是首要且关键一步，奠定后续设计基础，以情感共鸣挖掘用户真实需求，为落实人本设计提供路径。共情是实现以人为本的核心方法论，以人为本是共情的价值导向。^[7] 目前，已有研究概括了共情的三个步骤：感觉、推断和表达。感觉，是设计师在共情中通过感官收集数据、处理感知信息，获取明确及可观察性知识的能力；推断，是从心灵层面识别情感状态，推导构成隐性知识的动机、信念与欲望；表达，是共情外部化的传达及通过持续沟通迭代挖掘潜在需求的过程。这种逐级构建能发现人们实际需求及背后原因。^[8]

三、以人为本的工程

1.“以人为本的工程”项目和“人类工程”课程

美国富兰克林·欧林工学院（欧林工学院）作为工程教育领域后起之秀，以卓越的“欧林三角”课程体系和项目式教学著称，在较短时间成为美国重要本科工程学院。欧林工学院将项目制教学贯穿本科四年教育^[9]，“项目设计者需要有意识制定每个项目的目标，围绕这些有限数量的目标进行学习内容的设计。”^[10]

“以人为本的工程”是人类学与工程学交叉的跨学科服务项目，学院联合Needham、Wellesley等老年社区组织开展学期项目。通过老年事务委员会招募年龄65岁以上、生活自理、无认知障碍且有能力并愿意参与项目的志愿者作为教学合作伙伴。^[11] “人类工程”（Engineering for Humanity）是一门选修课，受众群体大多来自BOW联盟成员校即美国以创业教育闻名的私立商学院巴布森学院（Babson College）、欧林工学院和美国女子文理学院韦尔斯利学院（Wellesley College）一年级学生^[12]，他们都没有工程背景。课程由欧林工学院人类学教授Caitrin Lynch和专门从事计算机和认知科学的Lynn Andrea Stein于2011年创建。课程设立的第三年获得Framingham Metrowest健康基金会健康老龄化赠款资助。^[11]

“以人为本的工程”项目是“人类工程”课程教学的载体，统称为“项目”。

2.项目定位与教学目标

“以人为先”是欧林工学院的教育理念，从学生入学第一年起，艺术、人文、社会科学、企业家精神及用户中心设计便成为教育核心。欧林工程设计为跨学科模式，强调综合、过程与实践，融合人文精神与工程，培养学生用设计思维解决重大社会与环境问题的能力。“以人为本的工程”项目面向设计零基础学生，系统教授端到端设计全流程，将项目置于广泛社会环境中背景化，强调设计决策适当性与周期完整性，学生完成从了解客户需求到设计可实施方案完整过程，同时为非工程学生提供低障碍设计条件。

项目周期紧凑，学生以3－5人为单位，为社区老年合作方设计产品解决方案。项目借鉴共情与人种学方法，助力学生深度理解问题及解决方案的技术层面，教学大纲含四个单元、三个任务（见表1）。整个学期中，学生与用户共同学习、明确实际需求、协作开发具体解决方案。通过与外部合作伙伴紧密合作，项目着力培养学生基础设计能力、用户需求捕获能力，以及工程师共情心与以人为本的工程设计思维。

四、项目具体流程

欧林工学院“以人为本的工程”项目通过与老年社区深度合作，以“熟悉合作伙伴—明确设计项目—形成最终产品”为核心逻辑，构建将设计思维、工程实践与人文洞察紧密融合的教学体系。项目流程见图1。

1.熟悉合作伙伴（Partner）

（1）项目预热

项目开始前开展两项简短调查，分别挖掘学生对衰老的认识，以及与项目相关的经历和兴趣。项目启动后，学生与老年人分组参与迷你设计项目以激发灵感，随后介绍“项目指南针”（Project Compass），即项目指导原则。学生在便利贴上写下对项目的期望与担忧，据此确定项目原则，并分享建设成功项目的想法和经验。每次活动结束后，学生需通过课堂门户私下向教师分享观察结果、想法等相关思考，清晰地阐述自身在项目中的个人目标。

（2）项目作业

第一次项目作业要求学生与老年社区合作伙伴会面相处，记录“合作伙伴画像”（Partner Profile），撰写田野笔记（Field Notebook）收集反思个人以助力设计，同时需在班级门户网站发布4次博客分享思考。第二次作业安排学生阅读《对老年人说》等书籍并展开讨论。作业结束后，需进行项目概述，介绍教师团队、学习目标、活动、产品及评估内容。

（3）同理心活动与团队组建

学生与老年合作伙伴共同举办项目研讨会，通过同理心活动（Empathy Activity）模拟衰老带来的身体不便。讨论环节中，学生可公开探讨师生在博客上提出的主题或问题。同时需阅读同龄人撰写的“合作伙伴画像”，思考并汇总选择合作伙伴的关键因素与特点，展开讨论后，以“投票”形式围绕合作伙伴展示板组建团队。

2.明确设计项目（Project）

（1）演讲宣传与实地考察

为学生开设时长为几天的开放考察日，主要活动包括演讲宣传和实地考察。邀请与老龄化相关的专家进行演讲，同时，组织参观当地社区和医疗设备公司。此外，演讲和参观环节都为学生提供相应阅读材料，要求结束后对活动内容进行反思。

（2）项目构想与第一次流程审核

项目团队进行3次强调过程合规、动态管控的流程审核和3次聚焦方案迭代、用户价值的设计评审。前者在项目团队内部进行，后者则由各利益相关方共同参与。

项目团队邀请教师与专业人员开展首次流程审核，学生需在5－8分钟内汇报工作进展并准备讨论问题，教师反馈以助力团队推进为目的，并非总结性评估。学生与老年合作伙伴深入探究彼此生活，形成细致观察结果。基于观察与“项目指南针”，学生团队需生成至少3个非问题、非产品的潜在项目构想。团队会提供《设计方法理念》等阅读材料，还将组织学生参观可用建筑材料、工具及设施，学习泡沫芯材和纸板的使用方法，项目强调需尽早实验创建原型。

（3）项目选择与第一次设计评审

项目团队向同行、老年社区合作伙伴（含未合作方）、本团队及来访教师、专业人士展示成果。学生团队以照片和实物为素材准备演示材料，每个小团队展示8分钟、问答5分钟。演示后设“科学博览会”式活动收集参观者反馈。学生团队针对三个潜在项目展开实验，收集观察数据与建议以确定推进方向，设计评审结束后，最终确定具体项目。

3.形成最终产品（Product）

（1）产品设计期与第二次流程审核

学生团队通过快速实验研究所选项目的功能、交互、特征及可行性。在观察实验现象及原因过程中，学生团队持续完善设计原则与想法。学生团队针对首个原型开发工程图纸和项目计划，在第二次流程审核中分享实验内容、学习成果、绘图及计划。

（2）产品原型期与第二次设计评审

学生团队创建首个粗糙但具有灵活性的原型，并与老年合作伙伴共同检验其可行性。学生团队可在现场即时调整设计细节。第二次设计评审期间，他们分享原型、实验经验及后续试点计划。

（3）产品迭代期与第三次流程审核

学生团队通过迭代优化原型，其间与老年合作伙伴共处多日，同步创建“交互日志”（Blog Discussion）供老年合作伙伴记录体验。学生团队基于测试结果规划最终产品，以提升成功率。第三次流程审核中，他们分享迭代进展、日志内容及产品计划。

（4）产品生产期与第三次设计评审

学生团队制作并拍摄具有精细功能、交互性与特色的最终产品，在第三次也是正式设计评审中展示项目历程及产品概况。第三次设计评审对产品进行评分，以确保交付前表现良好。

五、项目成效分析

“以人为本的工程”项目结束时，教师团队通过收集学生个人反思及对学生与合作伙伴进行访谈，评估项目持续效果。数据分析发现学生有以下变化。^[14]

1.共情能力增强

年龄歧视在社会上是客观存在的事实，在此背景下，学生对老年人的共情是非常重要的一环。同理心活动过程中，学生通过亲身经历体会到新的见解。“我意识到了，如果您坐在轮椅上，人们会为您提供帮助。如果我坐在轮椅上，我会觉得自己想保持尽可能多的独立性”。^[14] 学生通过项目，理解老年人如何在依赖和独立的感觉中挣扎，寻找到用户隐藏的痛点与需求。多名学生表示：“我可以更好地理解他们的问题，关注、思考过程以及如何与他们互动”“我认为我将能够从他们的角度思考并同情他们的处境”。^[14] 项目前后学生对用户印象的具体变化见表2。期末调研与教学反思显示，学生共情认知能力获得显著提升。

2.以用户为中心的设计意识提高

学期开始前，学生将设计视为以工程技术为中心的活动，将设计视为体现设计师的需求和价值观的机会（即用户需求是设计师自我推断的观点）。学期结束时，发现学生设计目标有所转变，学生逐渐意识到用户反馈在提升产品/服务质量中的核心作用，显著增强了对用户环境（如使用习惯、痛点、需求等）的洞察力。正如一位学生博客文章所说的：“仅仅因为我可能不会将某些东西视为非常重要的事情，并不意味着这对他人而言并不重要”。^[14] 项目学习目标与收获的变化见表3。整个学期的调查表明，学生学会尊重合作伙伴的想法和建议，认可用户设计的价值，学生从以设计师为中心转变到以用户为中心。

3.对职业的理解更加深刻

参与项目引发学生对工程的思考，学生深刻意识到“没有人类的工程是没有用的”。学生会重新定义职业轨迹，主要有几种不同变化：一名工科生表示：“我认为我不能成为一个好的工程师，这个课程向我展示了为什么工程很重要”。^[14] 非工程专业（文科和商科）学生表示该课程激发了自己对工程的兴趣。有学生说：“我来到欧林工学院，以为我将是一名机械工程师，由于这堂课，我现在计划主修设计工程。我也真的很喜欢这个课程的人类学部分，并计划在人类学中进行人文精神的学习”。^[14] 部分学生对老年人设计产生新的兴趣，其中一些人从事衰老有关的研究，甚至改变了职业道路（从经济学变成社会工作）。学生对未来计划的变化归因于项目体验，使学生了解自己与工程，有利于对未来职业重新选择。

六、项目主要特点

1.根据课程教学要求精心设计项目

欧林工学院将“以人为本的工程”项目与“人类工程”课程深度融合，项目既是教学方法也是课程载体，打破传统学科壁垒。以真实问题驱动培养学生，以人为本的设计思维，交付兼具功能、伦理审视与社会温度的解决方案。

（1）项目整体框架：“3P”运行结构

“以人为本的工程”项目以“3P”（Partners-Projects-Products）为流程框架，形成从用户需求到产品交付的闭环设计。合作伙伴（Partners）是深度共情核心，以老年用户为主要对象，项目指南针制定紧扣用户需求；项目（Projects）为系统化设计思维载体，让学生通过流程实施深化课程理解；产品（Products）体现用户满意度，项目聚焦实际问题解决。“3P”以老年用户为起点、项目流程为保障、用户产品为目标，构建贯通式以人为本的设计培养体系，助力学生掌握共情、协作与系统思维。

（2）项目指导原则：项目指南针

“项目指南针”是项目管理指导原则，通过核心准则提供方向性指引，确保团队在复杂环境中目标一致、行动有效。“以人为本的工程”项目以“观察—原则—想法—实验”为思维框架，将设计思维转化为可操作行动指南（如图2）。其一，沉浸式观察用户日常生活，整理原始数据至过程文档，推敲实际、潜在及被忽略的需求；其二，提炼数据形成设计价值观，坚守以用户为中心，匹配老年用户需求；其三，以原则为导向，融合工程技术与人文关怀，生成跨学科多样方案；其四，对想法开展实验，经“测试—反馈—迭代”循环，最终产出满意产品。

（3）项目监督保障：“三审三核”

“以人为本的工程”项目以“三审三核”为监督保障机制，即三次设计评审与三次流程审核，均于项目初、中、后期分阶段开展。设计评审侧重多方协同迭代：初期为方向筛选，要求学生团队凭“决策矩阵”选候选方案，结合用户反馈说明可行性；中期为原型验证，持续测试调整设计；后期为成果预演，重点评估最终产品的社会价值与伦理性。流程审核聚焦动态过程管控：初期保障项目方向不偏离，中期核查项目属性，后期检查产品测试情况，三次审核各有侧重。

2.通过三层次共情逐步形成同理心

“以人为本的工程”项目第一阶段，通过感知、推断和表达逐层深入，使学生真正理解用户需求，外化为具体设计要求。

（1）感知层：沉浸式体验与数据收集

项目先安排学生观察老年合作伙伴生活并收集数据，再邀请老年相关研究人员、往届项目团队等嘉宾，通过经验分享、问答等方式指导学生团队，最后组织学生实地考察老年设施。学生借助观察、与老年人交流、学习相关经验及考察设备，从语言和视觉上直观感知用户身体限制与痛点。

（2）推断层：人类学方法与心理解构

项目要求学生观看与老年人有关的书籍，采访老年人，记录观察所得、自身感受及相关问题。引导学生运用人种学方法，分析用户情感状态和心理需求，关注老年人社会角色与情感诉求，识别隐性需求，打破对用户的刻板印象。模拟老年人活动，使学生真切处于用户角度，体验真实情况，进而准确推断用户需求。

（3）表达层：反思外化与持续对话

学期内要求学生在社交平台，围绕老龄化、设计相关主题分享经历和发表见解，将共情体验转化为文字。项目迭代阶段，学生与老年合作伙伴不断交流互动，为学生提供用户反馈，测试用户对产品的满意度并不断修改原型，用户与设计者保持对话与沟通更有利于最终产品的成功。

3.用户参与式设计贯彻项目全过程

“以人为本的工程”项目实现了从需求定义阶段、原型与迭代阶段到最终决策阶段全过程的用户深度参与。

（1）需求定义阶段：从情感连接到协作准则共建

项目开始时老年用户与学生一起参加项目热身活动，积累信任，熟悉彼此。

团队成立后1－2周内，学生与老年用户共同制定“指南针”。他们先独立书写并分享在团队经历中的观察结果，再依据这些观察确定团队指导原则，即对团队成功至关重要的要素，进而提出将原则落实的想法，优先选择具体实验进行尝试。

（2）原型与迭代阶段：动态反馈驱动的持续优化

标准的项目产品需经历设计、原型、迭代（测试）、生产四个阶段。在原型开发阶段，学生团队将与老年用户不断地进行头脑风暴，共同提出各种想法并尝试开发。在原型迭代阶段，学生将与老年用户进行紧密合作，高频交互。学生将根据老年用户的意见反馈不断修改调整产品，使其产品更符合用户需求，匹配度更高。

（3）最终决策阶段：以用户认可作为核心的交付标准

作为交付前的关键节点，老年用户对产品进行正式评分（指标包括易用性、情感价值、实用性），评分结果纳入项目最终评估。学生根据反馈进行最后调整，最终产品需通过真实用户认可，以保证交付产品符合用户需求。

4.打破权利层级的协作模式

“以人为本的工程”项目构建“学生—用户—教师”跨界三角协作网络，老年用户与学生同为设计方，教师全程回应引导，助力学生深化对课程与项目的理解。项目组建工程、商业、人文等多专业跨校团队，突破单一学科局限。活动中创设文化共同体，营造协调合作氛围，模拟老年用户活动，老年用户以导师身份指导操作，实现合作模式创新。

七、启示

欧林工学院“以人为本的工程”项目为我国工科本科生培养提供了可借鉴经验，其核心要义对解决当前传统工程教育痛点具有重要参考价值。有以下两点启示：一是基于真实的工程问题，二是重视人的实际需求。我国工科生培养应将工程技术与人文关怀深度融合，培养具有高度社会责任感的现代工程师。

1.基于真实的工程问题

项目以与老年用户合作设计辅助工具为载体，让学生在解决具体问题中领悟“技术服务于人”的本质。项目以全周期项目式教学为框架，打破课堂与现实壁垒，学生完整经历从需求探索到产品成型的过程，切实理解工程设计流程与复杂性。传统工程实践局限于模拟场景和假设问题，易让学生忽视成本、伦理等现实约束。该项目的“三审三核”机制，通过动态反馈推动学生形成系统思维和大局观。单一学科任务限制学生对问题的认知广度与深度，真实项目复杂性天然要求跨学科知识整合，跨学科协作能突破单一视角，助力问题创新解决，这是其独特优势。此外，真实项目还为工程技术与人文融合、工程师与用户共建提供了平台。项目式教学的本质并非完成课堂任务，而是在真实世界中学习。当学生在用户反馈中把握真实需求、在跨学科合作中学会系统思考、在原型失败中迭代方案，教育便实现了从知识传递到能力建构的跨越。唯有扎根现实项目，才能培养出既懂技术又懂人的卓越工程师。

2.重视人的实际需求

传统工程教育常常陷入“技术崇拜”陷阱，学生专注于“炫技”而忽视技术背后的人文价值。工程设计是为人而设计的，人的需求应走在技术前面，技术的终极意义在于回应人的需求，而非展示技术本身的复杂程度。欧林工学院“以人为本的工程”项目的三层次共情，实现了将人的需求转化为设计起点。这种“从人的需求出发定义问题”路径，颠覆了“先有技术再找应用场景”传统逻辑。对工科教师提出新要求：首先，以“用户满意度”替代“技术完成度”，建立“用户体验评分表”，从“功能适配性”“情感接受度”“使用尊严感”等维度考核。其次，培育“需求翻译官”型教师，要求教师兼具技术背景与人文素养，如能将用户“抱怨”翻译为“未被满足的需求”。我国工科生培养中，应努力提高学生“以人为本”意识，将人的需求作为核心要义贯彻工程设计始终。

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