傅游磊 梁桂嘉

摘要：科學(xué)的創(chuàng)意思維法有助于創(chuàng)新力和設(shè)計教育的發(fā)展。然而尚未有通用的適合設(shè)計教學(xué)使用的思維法，因此，本研究依據(jù)大學(xué)設(shè)計教育的辦學(xué)思路以及學(xué)生特點(diǎn)將創(chuàng)意思維法轉(zhuǎn)變成設(shè)計教學(xué)方法，從“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”與“地域性主題”兩個維度進(jìn)行適用性評測。提出德爾菲法與二元模糊語意模型結(jié)合的評測模式，使用三角模糊數(shù)、歐式距離法、OWA等算法對15位專家的評估值進(jìn)行統(tǒng)計分析。篩選出11類創(chuàng)意思維法最適用于設(shè)計教學(xué)，表明大學(xué)設(shè)計類教師對于方法應(yīng)用的基本觀點(diǎn)。所評估篩選的創(chuàng)意思維方法對于大學(xué)的設(shè)計類課程的教學(xué)具有一定的參考價值，并首次提出將二元模糊德爾菲法結(jié)合到該領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)意思維 地域性 設(shè)計教學(xué) 二元語意變量 模糊德爾菲法

中圖分類號：G644.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2023）21-0082-05

Abstract：The scientific method of creative thinking contributes to the development of innovation and design education. However，there is no universal thinking method suitable for design teaching，so this study transforms the creative thinking method into a design teaching method based on the thinking of university design education and students characteristics，and evaluates its applicability from two dimensions：“Design Practice” and “Locality”. The applicability of the method is evaluated in two dimensions："design teaching practice" and "regional themes". A Delphi method combined with a binary fuzzy semantic model was proposed，and the evaluation values of 15 experts were statistically analyzed using the triangular fuzzy number，Euclidean distance method，and OWA algorithms. Eleven categories of creative thinking methods were selected as most applicable to design teaching，indicating the basic views of university design faculty on the application of the methods. The evaluated and screened creative thinking methods have a certain reference value for teaching design courses in universities，and for the first time，the binary fuzzy Delphi method is proposed to be combined into the field.

Keywords：Creative thinking Locality Design teaching 2-Tuple linguistic Fuzzy Delphi method

引言

創(chuàng)意思維法的學(xué)習(xí)主要培養(yǎng)設(shè)計思維能力，使其具備創(chuàng)意自信，能自我創(chuàng)新的人才[1]。并非所有的創(chuàng)意思維方法都適合于設(shè)計教學(xué)實(shí)踐課程特征，需要分析創(chuàng)意思維方法與教學(xué)結(jié)合的適用性，依據(jù)辦學(xué)思路以及學(xué)生特點(diǎn)，將相似的方法整并或者移除不適用的方法。然而，西方倡導(dǎo)的全球化的弊端讓“地域性”設(shè)計課題受到廣泛的關(guān)注和重視，因此，本研究為解決地域性設(shè)計教學(xué)中的創(chuàng)意思維法的評估和選擇問題，提出了一種基于群體決策的二元模糊語意表示模型的運(yùn)算與迭代方法，通過設(shè)計類教師的教學(xué)經(jīng)驗評估方法的適用效果。

一、研究介紹

（一）創(chuàng)意思維與設(shè)計實(shí)踐

創(chuàng)意思維的程序基本上可以總結(jié)為非線性發(fā)展的5個階段，可以因?qū)嶋H面對的問題進(jìn)行擴(kuò)展或縮短，更可以循環(huán)與重復(fù)。IDEO將其定義為：發(fā)現(xiàn)、解讀、構(gòu)思、實(shí)驗、發(fā)展5個部分階段；而d.school則定義為：移情、界定、構(gòu)思、原型、測試五大行動模式；Scheer等人定義了6個階段的思維過程[2]。創(chuàng)意思維是設(shè)計和創(chuàng)新中最相關(guān)的領(lǐng)域之一。通過研究Rauth等人發(fā)現(xiàn)通過創(chuàng)意思維應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)不同水平的創(chuàng)造性知識、技能和思維模式，最終形成一種被稱為“創(chuàng)造性信心”的能力。創(chuàng)意思維展現(xiàn)了如何有助于設(shè)計創(chuàng)造力的發(fā)展和理解[3]。

（二）地域性與設(shè)計教學(xué)

地域性設(shè)計強(qiáng)調(diào)“地域性”，是在不斷的現(xiàn)代化、都市化、全球化、符號消費(fèi)化等變遷沖擊下所產(chǎn)生的一種重整反應(yīng)，重整因強(qiáng)勢西方現(xiàn)代化所忽視的在地特質(zhì)，如：氣候、材料、文化特性、社群特征（也就是地理、人口、社會發(fā)展等）等[4]。地域性的尺度概念是一種具有相對性的邊界范圍，從文化區(qū)域、民族和國家，到特定的行政地理范圍，以及村落、社區(qū)或街道等[5][6]。將“地域性”作為一種設(shè)計概念的教學(xué)實(shí)踐，以適應(yīng)時代發(fā)展的特點(diǎn)以及地域自然條件和人文條件特點(diǎn)為根本，提倡設(shè)計與地域相結(jié)合，其中包括設(shè)計與文脈、設(shè)計與環(huán)境、設(shè)計與行為、設(shè)計與材料、設(shè)計與產(chǎn)業(yè)等。地域性設(shè)計教學(xué)要求在課程中進(jìn)行理論講解、調(diào)研觀察、問題分析、概念討論、方案設(shè)計和設(shè)計評估等流程。

二、研究流程與方法

本研究所提出的設(shè)計教學(xué)方法適用性評測方法是基于二元模糊德爾菲法，具體流程如圖1所示。第一步需要定義設(shè)計教學(xué)方法的類別，通過建構(gòu)設(shè)計教學(xué)方法的選擇問卷，然后使用德爾菲法進(jìn)行專家評估來實(shí)現(xiàn)；第二步為明確評測的工具而定義三角模糊函數(shù)與語言變量，確定使用的二元模糊語義模型與有序集；第三步為設(shè)定“地域性主題”與“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”兩個維度在設(shè)計教學(xué)中的權(quán)重值，通過建構(gòu)問卷獲取專家的權(quán)重評估值；第四步為教學(xué)方法的適應(yīng)性評測，首先定義評估模型Dapp，再建構(gòu)問卷來獲取專家的適用性評估值，然后將評估值轉(zhuǎn)化為三角模糊數(shù)進(jìn)行整合，并獲得解三角模糊數(shù)，最后用OWA算法將“地域性主題”與“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”二維度進(jìn)行聚合運(yùn)算，得到適用性評估值；第五步為評估值的二元模糊語意轉(zhuǎn)化，用以確定適用性最大化的設(shè)計教學(xué)方法；最后進(jìn)行最優(yōu)的設(shè)計教學(xué)方法確定，如果未獲得合適的方法，可再回到第一步修正所定義的教學(xué)方法類別。

（一）模糊集與德爾菲法理論

1.模糊德爾菲法的專家評估

德爾菲法是以科學(xué)性的方法，匯整專家學(xué)者對特定主題或事件一致性意見的研究方法[7]。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)德爾菲的專家意見分歧和理解不清楚等缺點(diǎn)，模糊理論與德爾菲結(jié)合（Fuzz Delphi Method，F(xiàn)DM）的方法被提出[8][9]。通常模糊德菲法邀請的專家人數(shù)約在10～15人之間[10]。專家的遴選應(yīng)考量其具有一定代表性的專業(yè)背景，同時對于意見咨詢的主題具有高度的專業(yè)知識，本研究從福建省的6所本科高校中選擇環(huán)境設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、視覺傳達(dá)設(shè)計專業(yè)的教師為專家團(tuán)體，共20名成員，其中第一輪與第二輪參與調(diào)查的專家數(shù)量為5人，第三輪的數(shù)量為15人，以此再分析與驗證所篩選方法在“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”與“地域性主題”屬性的適用性。

2.定義模糊語意變量

對模糊或難以定義事物，傳統(tǒng)量化表示方式很難合理的描述與衡量，故適合以語意變量的概念來處理[11]。Klir和Folger以語意變量與三角模糊數(shù)結(jié)合建立專家問卷之評估值[12]，并應(yīng)用在德爾菲法的中，其三角模糊隸屬度函數(shù)表示以及數(shù)學(xué)運(yùn)算根據(jù)Kahraman等人的研究文獻(xiàn)[13]。

本研究的“適用程度”和“重要性”評估系采用7等級量表，如圖（2）：

三、研究評估結(jié)果

（一）德爾菲法

1.教學(xué)方法選擇

將創(chuàng)意思維法與大學(xué)的設(shè)計教育過程結(jié)合，并建構(gòu)成教學(xué)方法應(yīng)用在地域性主題課程中，這是本研究的基本目標(biāo)。研究實(shí)驗的第一階段需要先從100多種的方法中初步選擇出與地域性設(shè)計教學(xué)課程相適配的方法。5位教師組成專家小組初步歸納整理資料，并重點(diǎn)分析了方法在使用過程的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，結(jié)合專家成員的探討進(jìn)行深入的分析與思考。此外，基于小組的討論與分析，并歸納選擇出71個。但由于篩選出的方法中存在類型相似、目的和操作過程類似的情況，只有針對的對象以及發(fā)展的方向有區(qū)別，比如參與式觀察法更強(qiáng)調(diào)研究者的參與，隱蔽觀察與之相反，突出研究者的不干預(yù)，因此可以將它們歸屬于觀察法的類型。專家小組將71個方法按照特征分類為22類，并一致地認(rèn)為這些類別方法在地域性設(shè)計教學(xué)中具有實(shí)用性，雖然其中的一些方法很少在過去的教學(xué)中被使用，但其理念的先進(jìn)性與可用性被認(rèn)為具有潛在的適用性優(yōu)勢。

2.教學(xué)方法的原始評估值

研究實(shí)驗的第二階段則是專家小組成員（n=15）將22類方法進(jìn)行設(shè)計教學(xué)的適用性評估，并以德爾菲法的流程進(jìn)行實(shí)驗。評估內(nèi)容包括“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”與“地域性主題”的屬性比重與教學(xué)適用性評估兩方面。由專家組成員發(fā)揮各自專業(yè)經(jīng)驗，獨(dú)立地表達(dá)判斷的意見。該步驟進(jìn)行二輪的問卷評估，第一輪的評估中有些教師對于部分方法的內(nèi)容與應(yīng)用方式不熟悉，如互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研、原型探討和參與性研究等，因此需要進(jìn)行第二輪評估通過加強(qiáng)對方法的解讀，以消除困惑與歧義，其中評估二屬性比重問卷采用100分值的尺度。數(shù)據(jù)結(jié)果所示，將15位教師的評估數(shù)據(jù)整合，設(shè)計教學(xué)實(shí)踐屬性的平均比重WE=48.4，地域性主題屬性的平均比重WY=51.6。

教學(xué)方法的適用性評估問卷采用7級語意量表（圖2），用數(shù)值表示適用性程度。圖（4）中表示了基于設(shè)計教學(xué)實(shí)踐的教學(xué)方法適應(yīng)性評估數(shù)據(jù)結(jié)果，將15位教師的原始評估值進(jìn)行整合，其平均數(shù)范圍4.333-6.2，最高值的方法為d5（思維發(fā)散）和d9（用戶體驗），其次為d13（觀察調(diào)研法）。

圖（4）表示了基于地域性主題的教學(xué)方法適用性評估數(shù)據(jù)結(jié)果，將15位教師的原始評估值進(jìn)行整合，其平均數(shù)范圍4.333-6.4，最高值的方法為d5（思維發(fā)散），其次為d6（資料分析）。從數(shù)據(jù)的結(jié)果中，所有的方法在設(shè)計教學(xué)實(shí)踐與地域性主題的兩個角度中的適用性均達(dá)到4分值（尚可）以上，說明所歸納的22類方法符合地域性設(shè)計教學(xué)的基本要求。

3.二元模糊語意變量的評估值

將教學(xué)方法適用性評估原始評估值轉(zhuǎn)換為三角模糊數(shù)后，將15位教師的模糊評估值進(jìn)行整合，再用歐式距離法（Euclidean distance）將模糊數(shù)近似化（公式1），最后采用公式（2）可將三角模糊數(shù)進(jìn)行解模糊化運(yùn)算。如表1所示，R-PE表示方法從設(shè)計教學(xué)實(shí)踐屬性的角度考慮，其適用性評估值的解模糊數(shù)，數(shù)值范圍為0.549-0.833。R-PY表示方法從地域性主題屬性的角度考慮，其適用性評估值的解模糊數(shù)，數(shù)值范圍為0.552-0.861。

4.教學(xué)方法的適用性選擇結(jié)果

本研究根據(jù)公式（8）定義的適用性最大化函數(shù)MAX50%Dapp與方法，對于22類教學(xué)方法進(jìn)行篩選，根據(jù)二元模糊語意評估值由大至小排列，并以總數(shù)的前50%為選擇標(biāo)準(zhǔn)。如表2所示，選擇出適用性評估值較高的11個教學(xué)方法，選擇的結(jié)果代表了專家組每位教師對每個教學(xué)方法的適用性的專業(yè)判斷，并做出客觀合理的群體決策。

四、研究結(jié)果討論

本研究提出將二元模糊德爾菲的適用性評測法應(yīng)用在地域性設(shè)計教學(xué)方法的篩選應(yīng)用中，借由具有豐富設(shè)計教學(xué)經(jīng)驗的大學(xué)教師的專業(yè)判斷力，通過群體決策的方式獲取評估值，并篩選適合設(shè)計教學(xué)使用的創(chuàng)意思維方法。相比過去的研究，本研究所提出的適用性評測方法具有3個主要的創(chuàng)新之處，具體如下：

（一）二維度的評測模型

提出了一種二維度（“設(shè)計教學(xué)實(shí)踐”和“地域性主題”）的評測模型，通過OWA算法整合專家對于兩種維度的看法，從而使適用性的評測由一維升級為二維。在設(shè)計教學(xué)中對于方法的適用性評測是難以量化的問題，使用二元語意變量來處理有很大的助益，也較符合評估者的判斷和表達(dá)方式，同時還增加了決策結(jié)果的精度。此外，該模型的應(yīng)用不僅限于此，還可以依據(jù)研究的內(nèi)容定義評估屬性集合P={PE，PY}。

（二）二元組語意變量表示專家決策

使用德爾菲法獲取多位專家的意見，并用三角模糊數(shù)與歐式距離法進(jìn)行整合，可以避免專家之間出現(xiàn)較大的分歧，有利于將評估值整合為更客觀態(tài)度。每個教學(xué)方法的適用性評估值都由一個二元組表示，因此，使用二元組的最大化函數(shù)可以很容易地比較兩個評估。這個函數(shù)截集的設(shè)定是依據(jù)本研究的需求而設(shè)定，將有助于展示和理解所提出的具有二元模糊語意變量的教學(xué)方法的適用性選擇。

（三）教學(xué)方法的應(yīng)用

圖5所示，本研究所篩選的11類創(chuàng)意思維方法適合被對應(yīng)使用在6個階段的設(shè)計教學(xué)中，使學(xué)生在設(shè)計專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)踐的過程中，在科學(xué)的方法和清晰的邏輯輔助下發(fā)揮最大的創(chuàng)造力。具體分析如下：

1.第一階段為“理論講解”，可以選用人文探究或資料分析對課程的主要設(shè)計目的和內(nèi)容進(jìn)行定義與講解，其中人文探究是一種探索性調(diào)研方法，深入體驗了解用戶世界并獲得用戶親身經(jīng)歷的想法和見解，更好地表達(dá)了對生活、環(huán)境、理念和互動行為理解的啟發(fā)性工具；資料分析是運(yùn)用多種來源的研究證據(jù)，分析已經(jīng)完成和未完成的案例，收集對比數(shù)據(jù)，深入真實(shí)情景中單一事件或情況的研究策略，提出建議并幫助設(shè)計者在目前的研究中確定研究方向和方法。

2.第二階段為“調(diào)研觀察”，建議使用訪談?wù){(diào)查法或觀察調(diào)研法進(jìn)行用戶、情境與場所等探索對設(shè)計問題點(diǎn)進(jìn)行定義，其中訪談?wù){(diào)查法是以書面形式的收集描述信息資料的工具，可以了解受訪者對于某一事物的特點(diǎn)、思想、行為、觀念、看法或態(tài)度；觀察調(diào)研法是細(xì)心觀察各種現(xiàn)象并做出系統(tǒng)性的記錄（圖文和音頻），包括觀察人物、組件、環(huán)境、事件、行為和互動過程，也可以通過參與活動、情境、文化和次文化來了解各種情況和人們的行為。

3.第三階段為“問題分析”，使用特征類別歸納方法對設(shè)計問題點(diǎn)進(jìn)行具體分析，此類方法屬于歸納性行為，可以幫助理清思路建立共識，是一種從下往上的歸納性方法，可以有效收集觀察結(jié)果和觀點(diǎn)，并形象地將其分類出普遍的、重要的主題。

4.第四階段為“概念討論”，適合選用群體討論、用戶體驗和思維發(fā)散等方法解決設(shè)計問題點(diǎn)與概念構(gòu)思，其中群體討論類似于小型研討會，提供了一個可以自由探討和分享理念的合作的空間，通過群體所創(chuàng)造出的活力，不斷激發(fā)無數(shù)創(chuàng)意和解決方案，為項目任務(wù)探索設(shè)計理念；用戶體驗是以同理心的途徑捕捉用戶完成某個任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)某一目標(biāo)時的所做、所想和所用，以用戶為中心進(jìn)行思考；思維發(fā)散是通過感性或理性的思維，集思廣益形成一個特定的主題，開發(fā)核心概念或?qū)ふ液诵膯栴}，找出特點(diǎn)、論據(jù)以及相關(guān)想法，敢于打破并挑戰(zhàn)慣性思維模式。

5.第五階段為“方案設(shè)計”，可以選用設(shè)計研究或參與性研究輔助概念方案的創(chuàng)作，其中設(shè)計研究是在設(shè)計過程中把模型和理論與技術(shù)結(jié)合到一起，優(yōu)化設(shè)計實(shí)踐；參與性研究是使設(shè)計參與者發(fā)揮創(chuàng)造性的洞察力，表達(dá)自己的情感、夢想、需求和愿望，從而為概念設(shè)計提供了豐富信息。

6.第六階段為“設(shè)計評估”，可以嘗試采用實(shí)驗測試對設(shè)計方案的進(jìn)行成效評估，該方法不是依靠直覺和傳聞，緊密聯(lián)系測試證據(jù)和實(shí)際應(yīng)用，通過實(shí)驗評估工具、設(shè)備、裝置、場所或環(huán)境，測量事物之間的聯(lián)系與設(shè)計效果。

結(jié)論

本研究提出使用一種基于群體決策的二元模糊德爾菲法，并以思維方法在設(shè)計教學(xué)中的適用性評估研究為案例進(jìn)行驗證，可以通過5個步驟執(zhí)行，具有較強(qiáng)的可操作性，并且運(yùn)行成本較低，所發(fā)展出的問卷較符合填答者的習(xí)慣。結(jié)果表明其具有運(yùn)算簡便、語義明確、提高評估決策的精度，使模型具有優(yōu)良的操作性，適應(yīng)范圍廣泛。感知的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)是定性的方面，這需要語言變量。我們使用二元模糊語言表示，以避免一些模糊語言方法在聚合語言變量時遭受的信息丟失問題。對每個教學(xué)方法的評估都是基于這些感知的聚合來進(jìn)行的，而這些評估促進(jìn)了決策過程。目前為止，首次將二元模糊語言模型結(jié)合到地域性設(shè)計教育應(yīng)用領(lǐng)域，并用于篩選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。

對于后續(xù)的研究，我們計劃將基于二元模糊語義分析教學(xué)方法的適用性擴(kuò)展到兩個方向。一方面，計劃在研究的系統(tǒng)中納入其他的決策啟發(fā)式方法，使它們能夠處理模糊的語言信息。教學(xué)方法和流程在實(shí)際的設(shè)計課程教學(xué)中幾乎是動態(tài)的。例如，如果學(xué)生在某階段的學(xué)習(xí)效果不佳時，則需要返回到上一步的教學(xué)內(nèi)容，或者需要改變一些方法以適應(yīng)學(xué)生對知識的掌握能力。此外，為了適應(yīng)線上與線下結(jié)合的教學(xué)模式，需要不斷增加或調(diào)整教學(xué)方法，因此，相對較高的動態(tài)性可能會更實(shí)際地模擬專家的決策策略。另一方面，我們計劃通過現(xiàn)實(shí)性的教學(xué)實(shí)踐來驗證和擴(kuò)展我們所篩選的教學(xué)方法，以構(gòu)建適應(yīng)地域性設(shè)計教學(xué)，并具備較高創(chuàng)新性與實(shí)用性方法。

基金項目：福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題，“創(chuàng)新思考法與地域性設(shè)計教學(xué)融合實(shí)證研究”（項目編號：FJJKBK21-025）

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