数智时代高校设计类专业教学改革的知识图谱分析

摘要：为更好地推动高校设计类专业数字化教学改革。引入知识图谱分析方法，厘清数智时代下设计类专业教学改革的知识结构与演化路径，探究国内高校设计专业教学改革研究的现状、研究热点、研究主题和演化趋势。得到了文献年度发文数量、高频关键词、研究趋势的可视化图谱。为后续高校设计专业教学数字化进程提供重要的理论依据和实践参考。

关键词：设计专业；数字化；教学改革；知识图谱；可视化

中图分类号：T-012 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）19-0064-04

引言

《教育部 2022 年工作要点》明确提出，积极发展“互联网 +教育”，实施教育数字化战略行动，加快推进教育数字转型与智能升级。[1] 高校设计类专业已呈现明显的数字化融合现象，但尚未形成体系，需要对囊括模式、过程、教学与评估等内容的教学体系进行整体性的变革。[2] 在设计专业教育从传统规模化特征的外扩式发展转向以大数据推动教学改革的高质量为特征的内驱式发展中[3]，高等院校应顺应信息化潮流，探寻数智时代下设计教学实践的规律特征，推动数字化信息技术与设计类专业教学改革的融合并进。因此，对我国设计学领域近20 年的数字化教学文献进行分析，厘清数智时代下设计学教学改革的知识结构与演化路径，将为后续融合设计思维和教学思维的设计专业教学提供重要的理论依据和实践参考。

一、研究设计

（一）数据来源

由布拉德福文献分散定律可知，高质量强学术影响力的论文会聚焦在学科的核心刊物。[4-5] 基于此，本研究以2003 年至2023 年中文社会科学引文索引来源期刊（CSSCI）、全国中文核心期刊（以下简称“Ｃ刊核心”）的文献为研究对象。基于多个检索式的策略搜索测试，并通过多次反复人工对比分析，设置检索条件为“主题词 = 设计学 OR = 设计专业 OR = 设计艺术 OR = 工艺美术”以及“主题词 = 数字化 OR = 信息化”以及“主题词 = 教学”，仅保留文献数据类型为论文（Article）的数据，剔除掉评论，通讯，人物传记和硕博士论文等类型的文献，最终遴选出829 篇目标文献。

（二）研究方法

文章通过知识图谱分析法将829 篇数智时代下设计学教学研究文献数据生成发文量图、高频关键词词云分布图、关键词共现图和突现词探测图谱以深入了解数智时代下高校设计类专业教学改革研究的热点、演化路径及前沿趋势。

二、研究现状分析

（一）文献年度发文量概况

发文量一定程度上反映该领域的发展速度和发展历程。[6] 2003-2023 年设计专业数字化教学改革的文献数据分布如图1，① 萌芽探索期（2003-2008 年），相关主题文献数量相对较少，从2003 年至2008 年6 年发文25 篇，占样本总量的2.57％，此阶段设计专业数字化教学文献增长缓慢，整体受关注度不高；② 持续增长期（2009-2016 年），主题文献数据量增幅有所提升但仍然缓慢，依旧处在发展初期，设计专业数字化教学领域的研究总体强度不大，文献量相对较小；③ 深化发展期（2017 － 2023 年），相较2016 年，2017 年的主题文献数量增长了近一倍，除2023 年外（因数据收集的截止日期为2023 年10 月31 日），2017 年以来的主题文献数量保持在每年70 篇以上，此阶段有关设计专业数字化教学的设计研究在深化发展，总体保持较高水平。总体而言，设计专业数字化教学研究文献数随时间呈现出阶梯性上升趋势，设计专业数字化教学研究不断受到学者们的关注和重视，其研究热度和受重视程度不断上升。

（二）高频关键词分析

关键词的频次反映领域的研究热点。[7] 研究在对同义词、非实意词和单复数关键词等进行同义转换、删除和修改的基础上，统计文献关键词出现频次。图2 是基于关键词词频前150 的词云图，字体越大，出现频次越高，其中排名前三的关键词是信息化，艺术设计及设计教育。“信息化”是当今教学改革的热点内容，“互联网+”时代背景下，高等学校设计学教育正全方位地向信息技术支持的智慧教育转型，应用大数据、人工智能等信息化手段对设计专业教育进行整合和优化，能有效提高设计专业信息化应用教学水平。[8]“艺术设计”是设计专业教学的重要内容之一，将艺术文化资源“解构”为新的技术条件下可开发、可复用、可共享、可创作的设计知识，激活多元主体的内生动力和创意智慧，是技术赋能背景下，设计专业数字化教学对“艺术设计”的新诠释。[9]“设计教育”作为设计专业数字化教学的核心内容，从设计史、设计审美、反思设计、设计批评、 设计伦理、设计心理、设计方法及设计创新等内容进行革新，形成了数字化时代下“设计教育”领域的专门课程与教育环节。[10]

除此之外，大数据、人才培养、人工智能、创新创业、互联网+、产教融合、创新等关键词均排名位于前十，这些关键词反映了近20年我国高等院校设计专业教学改革的研究热点。

（三）关键词共现图谱

关键词共现图谱有利于揭示领域主题。采用关联强度算法和Lable-based method 聚类算法，将共现频繁、关联密切的关键词聚集成团，再运用VOSviewer 软件将其可视化得到图3。图中节点大小反映出关键词出现频次的多少，节点间连线粗细代表共现强度，节点间远近距离表征其关系的亲疏程度。分析可知，该图中共生成4个主要聚类，进一步整理分析各聚类中频次大于20 关键词，对近20年间设计专业数字化教学改革的研究主题进行归纳总结：

1. 设计创新人才培养研究

包括“设计教育”“人才培养”“信息化”“跨学科”“创新创业”“社会责任”等关键词。作为设计创新的核心，设计教育的第一要义是培养人才，而高校设计专业作为人文艺术与时代科技紧密结合的一门新兴综合性交叉学科，培养跨学科的创新型复合人才是数智化时代设计教育的根本。[11] 在以“科技赋能产品”为导向，服务制造强国、数字经济等国家重大战略的引导下，当前，高校设计类专业教学改革研究突出强调信息化教学以及教学中交叉创新价值观的塑造和培养[12]。

2. 信息化教学方式研究

包括“教育信息化”“课程改革”“智慧课堂”“元宇宙”“线上线下”“设计知识网络”等关键词。全球设计领域的知识库正以前所未有的速度构建与拓展，高品质的设计资源得以广泛积累和共享。设计专业数字网络化知识体系研究围绕教育信息化的课程改革和智慧课堂展开，包括线上线下设计教育的常态化融合，教学方法和教学思维的革新，以及跨界融合更新信息化教学方式等。如武汉工程大学工业设计系从翻转课堂教学模式改革、课程群建设、工作坊（Workshop）的引入与推广以及教育信息化服务产品开发研究“互联网+ 高等教育”的信息化教学模式，基于信息技术，通过知识可视化的教学模式构建出设计专业数字网络化知识体系。[13]

3. 设计育人思维研究

包括“科技创新”“设计思维”“创意”“技术赋能”“人工智能”“艺工融合”等关键词。技术的更新迭代和数据驱动思维的日益强化，正成为推动传统教学模式变革的有力“催化剂”。[14] 如今，教学环境已从传统的物理空间拓展至广阔的数字互联网空间，教学资源实现了从非智能到智能的跨越式丰富。教师团队同样经历了显著的扩展，远程教育团队和在线教育团队的加入，为教学带来了更多元化的视角和方法。在这样的变革中，学生也逐渐从被动的学习者转变为互联网环境中主动的探索者和构建者，积极参与到自我学习与成长的过程中。技术赋能和设计创新的双向育人思维贯穿整个教学的周期，有利于教与学的及时改进。

4. 数字化教学平台建设研究

包括“产教结合”“云平台”“虚拟创意室”“数字化环境”“数字化资源”等关键词。数字技术迅猛发展对设计专业教学产生了颠覆式改变，高校设计数字化教学平台的建设是信息化时代教学领域的重要转变。相较传统设计教学平台而言，数字化设计专业教学平台具有形象性、动态性、交互性。随着研究的不断深化，数字化设计教学资源吸收新的研究成果，在不断动态变化中。高校设计类专业的特殊性使得数字化教学平台中的数字资源，大多以图像或者与之相关的资料呈现，因而能更形象直观地展示知识以及知识点间的联系，更有助于师生的教与学。

三、演化趋势分析

突发词探测图从时间维度辨识和追踪学科领域研究前沿动态和发展趋势。在本次研究中，笔者采用 CiteSpace V 信息可视化软件，依据专业术语的突现值量度指标，提取并生成了近 20 年我国设计学领域数字化教学研究前 12 位突变词列表。由图4，我国高校设计专业数字化教学改革研究可划分为3 个阶段：

（一）萌芽期（2003 -2009 年 ）：聚焦教学方法改进

2000 年代初，互联网的普及促使在线学习平台的崛起，设计学的基础课程开始提供在线教学。学生通过在线网络平台学习基础理论知识，为实际项目做好准备。2003-2009 年，突现了“数字化”“在线平台 ”“设计策略 ”“教学模式 ”“教学方法”等关键词，反映了此阶段高校设计专业教学数字化改革的聚焦点。此阶段研究侧重教学方法、教学模式、策略、教学评估的影响。其中典型的是运用在线学习平台的教学方法，在线学习平台通过虚拟实践环境实现可视化和交互式的学习，提高学生对设计概念和原则的理解，促进了设计专业的教学项目和远程合作。

（二）发展期（2010-2015 年）：突显教学思维创新

随着信息技术的快速发展，我国设计教育数字化发展整体迈上新台阶。2010-2015 年，突现了 “校企合作”“虚拟创意室”“科技创新”“教学思维”等关键词，此阶段智能手机和平板电脑的普及，教师和学生可随时随地使用移动应用进行创作和设计，推动了设计学教育更加注重移动设计和用户体验。2010 年代中期起，虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的整合，VR 和AR 技术的崛起为设计学带来了新的教学可能性。学生通过虚拟现实体验设计空间，利用在线协作工具，与全球范围内的同学和专业人士一起参与设计项目，通过增强现实的实时反馈进行设计研讨和设计实践。该阶段突出强调了教学思维的创新，内容包括：如何通过技术赋能和设计教育的双向育人思维，培养学生的创新思维和创业精神，帮助其将设计理念转化为产品或服务。如何通过虚拟学习环境、在线协作及新技术整合突显教学思维创新优势。

（三）创新融合期（2016-2023 年）：注重新技术的应用

新技术在设计教学中的应用是数字化教学改革的立足点。2016-2023 年，突现了 “人工智能”“智慧教育”“体验创新教学”等关键词，此阶段数据驱动设计和AI 的兴起，设计学教育逐渐引入数据驱动的设计和人工智能的应用相关课程，培养学生对数据分析和AI技术的理解，以适应未来的设计工作模式。基于新技术的体验创新教学通过信息化手段，使学生在交互语境、情境语境和社会文化语境等多种语境下交织产生的意义感知，潜在地影响着设计教学成效，突出强调了教学中产品、技术和服务的商业价值。

四、未来发展方向

（一）打造人工智能弹性教学生态，培养复合型创新设计人才

在数字化转型给设计教育带了新的契机的同时，也揭开了设计教学生态环境中教学弊端，不断切换的教学模式难以保障教学的效果。如何构建灵活、多元、创新的弹性教学生态系统，是亟待解决的问题。人工智能的弹性教学生态通过提供个性化学习体验、提高学习效率、丰富教学资源、优化教学组织以及促进教育公平等方面的优点，为教育领域带来了革命性的变革。其有效解决“教”与“学”过程中的资源分配决策、协作与评价等问题，实现教学精准化、智能化与数据化。设计类专业数字化教学，应以“技术赋能+ 设计教学”的模式形成数字科技+ 设计创新领域的专业特色，推进数智化智能化的设计教育新基地建设，强调设计思维与新场景、新技术的融合；调动学生主动学习的内驱力，培养具备国际创新视野和传统文化底蕴、具有现代设计知识和设计洞察能力，能从事现代化产品的研发与设计，并参与未来高技术环境和复杂系统下的社会创新的复合型设计人才。

（二）聚焦数字化发展方向，加强教学资源数字化智能化平台建设

基于信息化教学的课程形式创新，推进设计专业教学资源的数字化智能化平台建设，实现优质设计专业教学资源供给的精准化、均衡化、个性化是未来设计专业教学改革的方向。基于设计专业特色，立足学科交叉协同，聚焦复杂信息环境和智能技术下的设计创新研究，以“技术赋能+ 设计教育”的模式形成智慧系统、智能场景与机器人系统、数字科技+ 设计创新领域的教学特色。形成教师正向引导，学生逆向反馈，师生共建同享，数字化教学资源吐故纳新的资源建设机制。依托数字化平台构建智能化教学评估反馈机制，融合多态数据重塑评价体系，打造多模态教学资源数字化平台。

（三）构建多元教师培训体系，培养数艺互融型双师队伍

作为推动教学改革的主体，教师亦是保障教学质量的关键。智能网络时代，教学环境立体且智能，教学对象复杂且多元。在新型教学生态中，教师需要重构师生交流模式、建立专业发展与技术动态演进的共生关系，提高数字素养与教学能力。[3] 基于智能化服务与规模化学习需求，高校应与企业建立合作，构建校企协同数字化育人平台，以精英式外引和普及式内培协同并进的方式构建稳固、专业的数艺融合型教师梯队。具体而言，设计教学可引入了设计行业重量级专家和超一流业界资源，引入企业导师，建立了良好的校企合作模式，打通校企联合培养渠道，强化培养特色，打造“智能+”的设计专业教育高地。

结语

借助知识图谱的方法，对我国设计学领域近20 年的数字化教学文献进行分析，厘清了数智时代下设计学教学改革的知识结构与演化路径，探究国内高校设计专业教学改革研究的现状、研究热点、研究主题和演化趋势，为后续融合设计思维和教学思维的设计专业教学提供了重要的理论依据和实践参考。

基金项目：上海理工大学版艺启航基金项目（10-00-309-008-05）

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