新加坡科技設計大學是如何把創(chuàng)新基因植入工程教育全過程的?

  新加坡科技設計大學 ( Singapore University of Technology and Design,簡稱SUTD) 始建于2009 年,為新加坡第四所公立研究型大學,第1批招生于 2012年進行。SUTD 建校之初就確立了“設計”在大學教育中的戰(zhàn)略性地位,并以塑造了大膽獨特的教育風格,成為本科工程設計教育領(lǐng)域的引領(lǐng)者。

  SUTD校園空間設計直接體現(xiàn)了新加坡科技設計大學的課程設置,發(fā)揮學校的創(chuàng)新精神,促進了跨學科的接觸交流;在專業(yè)領(lǐng)域、校園和社會之間建立了交流和溝通的平臺;學習空間的設計通過學生、教職工、專業(yè)人員以及互動空間的非線性連接關(guān)系,提供了激發(fā)創(chuàng)意和創(chuàng)新的機會,創(chuàng)新體現(xiàn)在校園的每一個角落。

  SUTD以設計驅(qū)動創(chuàng)新,把創(chuàng)新基因植入教與學全過程和每一個學生的血液之中,具體表現(xiàn)在兩方面:其一,把創(chuàng)新設計提升到學校建設的戰(zhàn)略高度,甚至完全滲透到本科學業(yè)全過程,這超越了全球許多正在開展工程設計教育改革的工科院校; 其二,打破以往工科院校中學科、專業(yè)間相互獨立的局面,不設院系,開設四個主要學科:建筑與可持續(xù)設計、工業(yè)設計、工程設計及信息科技與設計。以上述四個跨學科設計專業(yè)取代傳統(tǒng)工程專業(yè)學位,真正體現(xiàn)現(xiàn)代工程設計的綜合本質(zhì)。

  作為MIT在本科教育領(lǐng)域唯一的重點合作伙伴, SUTD的建立從側(cè)面為學生提供了窺探全球頂尖工程設計教育未來走向的窗口。2018年,SUTD在MIT發(fā)布的《工程教育藝術(shù)的全球現(xiàn)狀》( The Global State of the Art in Engineering Education) 報告中,被選為“工程教育領(lǐng)域最為重要的新興領(lǐng)導者”案例,并排在首位。

  一、教育愿景:

  通過創(chuàng)新設計培養(yǎng)根植于技術(shù)的領(lǐng)導者與創(chuàng)新者

  SUTD的教育目標是培養(yǎng)精通數(shù)學/科學/技術(shù)、有創(chuàng)造力和創(chuàng)業(yè)精神、具備人文/藝術(shù)/社會科學的廣泛視野,且與現(xiàn)實世界相連通的領(lǐng)導者與創(chuàng)新者。SUTD希望這種人才具有深遠抱負并懷有信心和勇氣去迎接全新的想法和挑戰(zhàn),具有質(zhì)疑精神且掌握終身學習的能力。SUTD認為致力于創(chuàng)新設計是學校通往這一目標的最佳路徑。為此,SUTD 以“大設計觀”( Big—Design) 作為其工程設計教育的核心理念。該理念突破“設計即為產(chǎn)品原型設計”這一狹義理解,更加關(guān)注人類的需求和愿望,在橫向上包含建筑設計、產(chǎn)品設計、軟件設計、系統(tǒng)設計以及所有基于技術(shù)的設計; 在縱向上容納概念、開發(fā)、原型設計、制造、操作和維護在內(nèi)的完整價值鏈; 同時其還涵蓋人文藝術(shù)和社會科學等其他領(lǐng)域?qū)こ淘O計影響的理解。大設計觀容括了一切關(guān)于設計的藝術(shù)和科學,體現(xiàn)了 SUTD 對現(xiàn)代工程設計活動的深刻理解,與新工業(yè)革命時期工程設計的內(nèi)涵具有異曲同工之意。

  二、課程和教學過程重構(gòu):

  圍繞設計驅(qū)動創(chuàng)新的理念,構(gòu)建了以4D設計體驗為特色的多元體驗式課程教學體系

  SUTD 采用三大舉措確保設計驅(qū)動創(chuàng)新的“大設計觀”理念滲透到本科工程設計教與學的全過程,尤其體現(xiàn)出高度整合和強調(diào)體驗的特征。

  1. 聚焦 “產(chǎn)品設計、系統(tǒng)設計、服務設計”的多學科專業(yè)設置。學生在第一年即新生年以小班化形式開展共同學習,從第二年開始專攻建筑與可持續(xù)設計( ASD)、工程產(chǎn)品開發(fā)( EPD)、工程系統(tǒng)與設計( ESD)以及信息系統(tǒng)技術(shù)與設計( ISTD) 四個多學科專業(yè)之一。其中,ASD專業(yè)面向數(shù)字時代的未來建筑需求, 利用大數(shù)據(jù)以設計智能城市、從事先進數(shù)字制造及建 筑設計等; EPD 專業(yè)培養(yǎng)學生進行技術(shù)密集型產(chǎn)品/ 系統(tǒng)的概念、設計、實施和運營方面的創(chuàng)新,重點在 針對跨越傳統(tǒng)學科界限如涵蓋航空航天、生物醫(yī)學工 程、機器人、電氣工程、機械工程等領(lǐng)域的產(chǎn)品與系統(tǒng); ESD 專業(yè)專注于大規(guī)模復雜系統(tǒng)的設計、分析、 優(yōu)化和管理,包括金融服務、供應鏈和物流、醫(yī)療保健服務、國防與安全、能源生產(chǎn)和分銷等; ISTD 專業(yè)集成了計算機科學、計算機工程和信息系統(tǒng)等傳統(tǒng)學科,聚焦于人類和機器交互作用的系統(tǒng)設計。這些高度整合的專業(yè)一方面呼應大設計觀中提及的三大設計內(nèi)容———產(chǎn)品設計、系統(tǒng)設計、服務設計,另一方面完全契合了新時代情景中工程發(fā)展的先進方向。

  2.重視學生在人文藝術(shù)與社會科學方面的綜合素養(yǎng)。以EPD 專業(yè)為例,在為期3.5年的本科學位計劃課程中人文藝術(shù)和社會科學 ( HASS) 課 程占比高達22%,幾乎每學期學生都會接觸。這些課程從拓寬學生學科技能和讓學生沉浸于聯(lián)結(jié)跨越 不同學科的前沿工程領(lǐng)域兩方面,增強學生對工程 設計的全面認識,激發(fā)學生進行創(chuàng)新設計。

  3. 注重在全方位設計體驗中強化學生的設計思維。SUTD 不僅開設多門獨立設計課程 ( 如EPD專業(yè)開設的設計導論、工程設計與項目工程課程),教授學生從基本設計概念、問題分析、原型制作、方案測試到項目管理的全面設計知識,更重要的是其強調(diào)在循序漸進的持續(xù)體驗中鍛煉學生的動手設計能力。除常見的頂峰設計外,SUTD開發(fā)并實施“4D”( 4-Dimension) 設計體驗,向?qū)W生提供嵌入于單門課程的1D設計體驗、跨越多門課程的2D設計體驗、跨越時間的3D設計體驗和由學生主導的4D設計體驗,將設計融入到本科工程教育教與學的方方面面。每位SUTD學生在完成學位課程過程中將參加20~30個強化設計項目。

  三、教學模式和方法創(chuàng)新:

  基于設計的學習模式、小班化教學組織形式、問題導向式教學

  1. 基于設計的學習模式。基于設計的學習模式(Design-Based Learning, DBL)是通過設計來整合培養(yǎng)過程,在以設計為主線的培養(yǎng)過程中突出集成性、創(chuàng)造性與實踐性。因而要求所設置的設計環(huán)節(jié)是系統(tǒng)的,涵括概念設想、創(chuàng)新設計與產(chǎn)品設計等多方面。DBL的課程觀同樣還強調(diào)圍繞設計流,將課程設置課群化、模塊化,讓學生能根據(jù)目前所處設計階段自主地選擇所需課程。

  2. 采用小班化教學組織形式, SUTD每年招收約450名左右的學生,在新生年所有學生選修共同課程,但學校仍然采用小組化的授課形式在專門教室進行學習和研討。

  3.采取以真實問題為導向、以實際項目為載體的教學方法,鼓勵學生間相互 合作并主導工作進程,創(chuàng)新有效地解決工程問題,教師只在必要時進行輔助指導。

  四、支撐條件和環(huán)境:

  資源整合與協(xié)同創(chuàng)新的環(huán)境營造

  充足的軟硬件資源、緊密的外部合作伙伴、全力提供支持服務的教育領(lǐng)導者、先進的教學支持平臺四大要素構(gòu)成了SUTD工程設計教育全面協(xié)同的支撐環(huán)境。一方面對SUTD 本科工程設計教育教學的開展發(fā)揮支持性作用,另一方面也制約著 SUTD本科工程設計教育教學的整體設置和走向,兩者之間處于相互促進、彼此制衡的關(guān)系。

  校園環(huán)境和學習空間的營造主要圍繞四門主要學術(shù)課程:建筑與可持續(xù)設計(ASD)、工程產(chǎn)品開發(fā)(EPD)、工程系統(tǒng)與設計(ESD)及信息系統(tǒng)技術(shù)與設計(ISTD),校園育人環(huán)境通過匯聚人才、理念和創(chuàng)意,扮演著教育進步的催化劑和傳播者的角色,成為了科技創(chuàng)新和學生成長的驅(qū)動者。通過與麻省理工學院(MIT)的合作,新加坡科技設計大學同時融合了東西方最優(yōu)秀的實踐經(jīng)驗和價值觀念。據(jù)立思辰留學介紹,SUTD的校園學習空間將促進人文、藝術(shù)和社會科學課程及研究的四大學術(shù)支柱的跨學科融合和交流。

  綜上所述,新加坡科技設計大學高度重視工程設計教育并實施了大膽而獨特的變革,其經(jīng)驗主要體現(xiàn)為大設計觀理念、多元體驗式課程體系、創(chuàng)新綜合的教學方法以及全面協(xié)同的支撐條件。

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