Pirita Seitamaa-Hakkarainen, Asta Raami, Samu Mielonen, Reeta Holma
& Kai Hakkarainen
Syyskuu 1998
Helsingin yliopisto; Kotitalous- ja käsityötieteidenlaitos
Taideteollinen korkeakoulu; Medialaboratorio
Helsingin yliopisto; Psykologian laitos
(Luonnos: 3.9.1998)
Aluksi käsitellään lyhyesti niitä soveltavan kognitiotieteen tutkimuksia, jotka ovat auttaneet käsitteellistämään suunnittelua ensisijaisesti kognitiivisena päämääräsuuntautuneena toimintana sekä analysoineet niitä monimutkaisia tehtäväympäristöjä ja yksittäisiä suunnitteluongelmia, joita eri alojen suunnittelijat ammatissaan kohtaavat. Kognitiivinen suunnittelututkimus on käynnistynyt noin 70-luvulla, mutta erityisesti koko 90-luku on tuottanut varsin runsaasti tutkimustietoa suunnitteluprosessien luonteesta. Suunnittelututkimus on varsin selkeästi seurannut kognitiotieteen tutkimuslinjaa; 60 —70 tutkimus kohdistui luovan ongelmaratkaisuprosessin tutkimiseen ja heurististen suunnittelustrategioiden analysointiin. 80-luvulta suunnittelututkimus keskittyi asiantuntijoiden suunnitteluprosessin analysointiin sekä suunnittelualojen erityistiedon merkityksen korostamiseen. Nyt 90-luvulla on keskeisimmäksi noussut ulkoisten representaatioiden merkitys suunnitteluprosessin kognitiivisena tukena sekä erityisesti jaettuun asiantuntijuuteen perustuvien (yhteisöllisten) suunnitteluprosessien analysoiminen ja niitä tukevien verkostoympäristöjen kehittäminen.
Suunnittelutehtävät ovat avoimia, nk. heikosti määriteltyjä ongelmia, joiden ratkaisemiseksi tarvitaan alan erityisasiantuntijatietoa. Tämä tieto on luonteeltaan sekä käsitteellistä että toiminnallista tietoa. Suunnittelun keskeisempinä vaiheena on suunnittelualueen jäsentäminen ja suunnittelijan toisaalta tehtävän annossa määritellyn (joskus hyvinkin epämääräisten vihjeiden) kontekstin rajaaminen ja suunnittelukohteen määrittäminen. Suunnitteluprosessi on dynaaminen, spiraalina etenevä prosessi, jossa erilaiset hierarkkiset vaiheet eivät selkeästi erotu toisistaan, vaan suunnittelijalla on vapaus liikkua eri abstraktiotasojen välillä ja jopa muokata annettua suunnittelutehtävää. Lähtökohtana on suunnittelijan erityistieto sekä käytännöllinen kokemus, jotka ohjaavat suunnitteluprosessin etenemistä. Erityisesti suunnitteluprosessin iteratiivista luonnetta useat suunnittelualueen tutkijat pitävät keskeisenä suunnittelulle ominaisena piirteenä. Suunnittelussa sekä toistuvat ja tarkentuvat alussa epämääräisetkin alustavat ideat, jotka prosessin edetessä kehittyvät spesifisti määritellyiksi ratkaisuiksi. Tämän toiminnan keskeisenä piirteenä on suunnittelijoille luontainen tapa käyttää visuaalisia representaatioita sekä kirjallisia muistiinpanoja tai graafisia mallikuvia suunnitteluideoiden esittämisen välineenä ja muistin ulkoisena tukena. Suunniteltava tuote koostuu kiinteästi sekä ideoista (usein visuaalisista) että niihin tiiviisti kytkeytyneistä toteutusmahdollisuuksista. Tätä prosessia voidaan verrata tieteelliseen teoriaan keksimiseen hypoteesina ja sen todentamiseen testaamisen avulla. Kahden ongelma-avaruuden malli (hypoteesi- ja testausavaruus) kuvaa sekä tieteellisten keksintöjen että suunnittelun prosessia ja luonnetta. Suunnittelijan ammattitaidosta riippuu kuinka he onnistuvat integroimaan tämän ns. idea-avaruuden ja toteutusavaruuden. Myöhemmin yksityiskohtaisesti käsitellään niitä keskeisiä suunnittelun osa-alueita, joissa abstraktit suunnitteluideat saavat kiteytyneen toteutusmuodon, ja joiden pohjalta suunnittelutikapuut on kehitetty tukemaan yhteisöllistä suunnitteluprosessia FLE-ympäristössä.
Tutkivan oppimisen
tunnusmerkkinä on se, että oppiminen on ongelmanratkaisuprosessi.
Oppilaita ohjataan muodostamaan ja asettamaan ongelmia ja luomaan omia
työskentelyteorioita kirjallisessa tai visuaalisien mallien muodossa.
Tärkeää tutkivassa oppimisessa on prosessin sosiaalisesti
jakautunut luonne. Kuvio 1 kuvaa sekä tutkivan oppimisen että
suunnitteluprosessin vaiheita. Kuviossa 1 esitetyt suunnitteluprosessin
vaiheet ovat keskeinen osa suunnitteluprosessia mutta eri tilanteissa niiden
rooli voi vaihdella ja vaiheet toistuvat useaan kertaan ennen kuin suunnittelunkohde
on saavuttanut spesifioidun toteutuskelpoisen muodon.
Kuvio 1.: Suunnitteluprosessin vaiheet ja jakautunut asiantuntijuus.
Suunnitteluprosessissa on oleellista suunnittelutehtävän analysointi ja kontekstin määritteleminen. Suunnittelutehtävän kiteyttäminen edustaa ongelman asettamista ja prosessin edetessä tehtävää voidaan määritellä uudelleen, muokata tai jopa muuttaa sitä. Suunnittelija luo työskentelyideoita idea-avaruudessa ja syntyneet erityyppiset luonnokset ovat toisten yhteisössä toimivien palautteen ja arvioinnin kohteena. Suunnitteluprosessissa on keskeistä arviointi ja reflektio, jotka vievät suunnittelua eteenpäin. Suunnittelija suorittaa arviointia koko suunnitteluprosessin ajan. Lisäksi suunnittelija usein tarvitsee suunnitteluprosessin aikana uutta suunnittelun kohteeseen liittyvää syventävää tietoa. Tämän tiedon jakaminen myös muiden yhteisössä toimivien kanssa tukee yhteisöllistä suunnittelua. Suunnittelu etenee myös yhä tarkentuvien ongelmien määrittelemisen ja uusien tarkentuvien työskentelyideoiden luomisen välityksellä.
Seuraavaksi käsitellään
lyhyesti kognitiiviseen suunnitteluprosessin tutkimukseen liittyvää
suunnitteluprosessin luonnetta sekä suunnittelutehtävien erityispiirteitä.
Tämän jälkeen kuvataan yksityiskohtaisesti yhteisöllistä
suunnittelua tukevia FLE-ympäristön suunnittelutikapuita.
Suunnittelutehtävät ovat avoimia ja monimutkaisia ja suunnittelun aikana on sovitettava monia ristiriitaisiakin tekijöitä. Suunnitteluprosessin kulku on ennalta määrittelemätön; samoistakin lähtöarvoista voidaan päätyä hyvin erilaisiin ratkaisuihin. Suunnittelutehtävä muodostaa eräänlaisen alustavan, yhtenäisen pohjan suunnittelulle, mutta tästä eteenpäin suunnitteluprosessi nojaa suunnittelijan kokemuksiin ja ammatilliseen tietotaitoon. Suunnitteluprosessia ovat kuvanneet monet suunnittelualojen tutkijat mm. Zeissel, 1994; Akin, 1984; Goel & Pirolli, 1992, mutta esimerkiksi Anttilan (1993) kehittämä spiraalimaisesti etenevä, mielikuvan tarkentumista kuvaava malli on käytännössä osoittautunut toimivaksi. Erityisesti malli tuo esille suunnitteluprosessin kaikissa vaiheissa itseään korjaavan, reflektiivisen luoneen. Suunnitteluprosessissa ratkaisu hahmottuu vaihe vaiheelta, useiden tarkentavien vaiheiden kautta täsmälliseksi ja hyvin määritellyksi tuotteeksi. Suunnitteluprosessissa voidaan hahmottaa periaatteessa eri vaiheita, jotka kuvaavat suunnittelun eri abstraktiotasoja (Anttila, 1993; Phal & Beinz, 1984; Culverhouse & Ball & Burton, 1992). Erilaisissa suunnitteluprosessia kuvaavissa malleissa on paljon yhtäläisiä piirteitä ja niissä luovan esiintyy ongelmanratkaisun periaatteet ja toisaalta suunnitteluongelmien tyypillinen luonne. Näitä tyypillisiä vaiheita ovat:
Goel & Pirollin (1992; Goel, 1995) mukaan suunnitteluongelmien luonne on se perustava tekijä, joka erottaa ne selkeästi omaksi luokakseen ihmisen yleensä kohtaamista ongelmista. Suunnitteluongelmat ovat luonteeltaan avoimia ja huonosti määriteltyjä; niissä on enemmän muuttujia ja näiden välillä kompleksisia vuorovaikutussuhteita kuin useissa muissa ongelmissa . Avoimissa ongelmissa ei tiedetä sen paremmin alku- kuin lopputilannettakaan eikä keinoja, joilla alkutilanne muutetaan tavoitelluksi lopputilanteeksi. Ongelmanasettelu ei paljasta kaikkea tehtävän ratkaisemiseksi tarvittavaa tietoa. Suunnittelija joutuu ratkaisemaan ja itse määrittelemään sekä suunnitteluongelman kohteen että myös kriteerit joiden varassa arvioida sekä kohdetta että prosessia (Akin, 1986). Suunnittelu kontekstin ja suunnittelutehtävän määritteleminen, jäsentäminen ja tarkentaminen ovat keskeisiä vaiheita suunnittelussa ja nämä vaiheet myös toistuvat useaan kertaan prosessin edetessä. Suunnittelijan on itsensä strukturoitava ongelma, määriteltävä ja tarkennettava suunnittelualueeseen liittyvää jäsennystä sekä tehtävän antoon liittyvää informaatiota ja toimeksiantajan tarkentamattomia joskus epämääräisiäkin toiveita ja rajoitteita. Suunnittelututkimus korostaa erityisesti ongelman määrittelyn ja ongelman strukturoinnin merkitystä. Suunnitteluelementtien määrittely alkaa yleiseltä ja periaatteelliselta tasolta. Prosessin oleellisena osana on luovien, innovatiivisten ratkaisujen tuottaminen sekä niiden kriittinen arviointi suhteessa suunnittelutehtävään.
Suunnitteluprosessia on kuvattu myös kahden ongelma-avaruuden mallina, jossa visuaaliset ideat muutetaan ja peilataan toteuttamiseen liittyviin mahdollisuuksiin (Seitamaa-Hakkarainen, 1994; Seitamaa-Hakkarainen, 1998). Tämä malli perustuu alunperin Kharin ja Dumbarin (1988) kehittämään ajatukseen tieteellisen ongelmanratkaisun luonteesta hypoteesi ja testausavaruudessa sekä Bereiterin & Scardamalian (1987) kirjoittamisprosessia kuvaavaan malliin. Suunnitteluprosessin mallissa tuodaan havainnollisesti esille kompositio- (visuaalinen) ja konstruktioavaruuksien (tekninen) välinen vuorovaikutus; joka on tyypillistä asiantuntijan suunnitteluprosessille. Suunnittelutehtävän ratkaisemiseksi edellyttää tarkan sekä kuvallisen että teknisen suunnitelman tuottamista, jotta suunniteltava tuote voitaisiin sen perusteella toteuttaa. Kompositioavaruus edustaa visuaalisten ideoiden manipulointia, jotka ovat suoraan yhteydessä kompositioavaruuteen kuuluviin materiaaleihin, tekniikoihin ja toteutuskeinoihin. Kompositio- ja konstruktioavaruuden elementit ovat varsinaisia suunnittelun kohteita, ne ovat muunneltavissa ja suunnittelijan käsiteltävissä; prosessin kuluessa suunnittelija täsmentää ja määrittelee ne yksityiskohtaisesti.
Suunnittelutikapuiden kehittämisen teoreettinen malli on johdettu Seitamaa-Hakkaraisen (1994) kahden ongelma-avaruuden mallista. Suunnittelutehtävien erityinen luonne ja se tosiasia että suunnittelija myös tarkentaa ja määrittelee suunnitteluongelmia sekä sitä kontekstia, joiden "ehtojen täyttäminen" sisältyy tehtävänantoon edellyttää mallin muuntamista siten, että myös tehtäväavaruus korostuu suunnitteluprosessissa. Kolmen-avaruuden mallissa kaikki osatekijät ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Suunnitteluprosessin varsinaiset suunnitteluratkaisuja tuottavat avaruudet muodostuvat idea-avaruudesta ja toteutusavaruudesta (vrt. kompositio- ja konstruktioavaruus). Toisin sanoen uudet, innovatiiviset suunnitteluratkaisut syntyvät idea-avaruudessa ja niitä testataan toteutusavaruuden (alan erityistietoon) perustuviin mahdollisuuksiin. Suunnitteluprosessi jakautuu erilaisiin vaiheisiin jossa abstrakti alkumielikuva kehittyy yksityiskohtaiseksi toteutettavaksi tuotteeksi. Kuviossa 2 on esitetty kolmen-avaruuden malli.
Kuvio 2: Suunnitteluprosessiin sisältyvät toiminta-avaruudet.
Malli kuvaa myös suunnitteluprosessiin kuuluvaa iteratiivista (toistuvasyklistä) ja suunnitteluideoiden spiraalina kehittyvää luonnetta. Suunnittelun kontekstin määritteleminen ja tehtävän määritteleminen ja tarkentaminen on kolmen avaruudenmallissa esitetty omaksi rajoite-avaruudeksi. Tämä perustuu siihen ajatukseen, että suunnittelijan on itsensä strukturoitava ongelma, määriteltävä ja tarkennettava suunnittelualueen jäsennystä ja tehtävän antoon liittyvää informaatiota ja toimeksiantajan esittämiä joskus epämääräisiäkin toiveita ja rajoitteita. Tätä tehtäväympäristöä suunnittelija määrittelee ja tarkentaa koko suunnitteluprosessin ajan, ja jäsennys ohjaa koko suunnitteluprosessin etenemistä. Lisäksi suunnitteluongelma on laajuutensa ja kompleksisuutensa vuoksi usein jaettava osiin ja suunnittelija esittää yhä tarkentavia kysymyksiä, joihin suunnitteluideat pyrkivät vastaamaan. Suunnittelijalla on myös mahdollisuus muokata suunnittelutehtävää siten, että se paremmin vastaa toimeksiantajan usein puutteellisiinkin toivomuksiin. Toisin sanoen suunnittelija usein joutuu itse keksimään suunnitteluongelman tai uudelleen muokkaamaan sitä, jotta se olisi mahdollista ratkaista. Tämä rajoite-avaruus ikään kuin luo suunnittelulle kehyksen tai kontekstin mutta se ei ole suunnittelun varsinainen kohde. Lisäksi suunnittelija tekee ja tallentaa suunnitteluprosessin etenemisen erilaisten suunnitteludokumenttien välityksellä. Suunnittelija voi usein itse päättää prosessin lopettamisesta ja luo arviointikriteereitä.
Seuraavaksi yksityiskohtaisesti esitettävien suunnittelutikapuiden merkitys on siinä, että ne eivät edusta seriaalista vaiheista toiseen siirtymistä (esim. aloita ongelmasta etene vaiheeseen 2 jne.), vaan suunnittelutikapuut ovat monta kertaa eri vaiheissa mukana koko suunnitteluprosessin ajan. Suunnittelutikapuut on suunniteltu jäsentämään suunnitteluprosessin eri vaiheita sekä tukemaan monimutkaisten, usein hyvin huonosti määriteltyjen suunnitteluongelmien ratkaisemista. On huomattava, että suunnittelutehtävät ja konteksti sisältävät tietoa ulkoisista ehdoista, jotka väljästi vastaavat kysymyksiin: kenelle, mitä, mihin, millaisin resurssein. Suunnittelutehtävä määrittää yleensä vain puitteet jättäen suunnittelun elementit täsmentämättä. Suunnitteluongelma ja —prosessi säilyttävät avoimen luonteensa, vaikka tehtävän annossa tehdäänkin vaihtelevia rajauksia sekä ulkoisten ehtojen, että itse suunnitteluelementtien osalta.
Suunnittelutikapuut myös jäsentävät suunnittelun aikana tuotettujen kuvallisten luonnosten, suunnittelumallien ja sekä kirjallisten työohjeiden työstämistä. Luonnostelulla muodossa tai toisessa on keskeinen merkitys suunnitteluprosessissa. Suunnitteluprosessille on tyypillistä mallien rakentaminen ja manipuloiminen, koska suunnittelussa ei voida manipuloida todellisuutta suoraan, ainoastaan todellisuuden representaatiota eli sisäistä edustustusta (Goel, 1995). Luonnostelu on ajatusten ja ideoiden hahmottelua niin konkreettiseen muotoon, että niiden arvostelu ja vertailu on mahdollista (Häti-Korkeila & Kähönen, 1985). Luonnostelu on tavoitteellista etsintää; eräänlainen graafinen ratkaisunhakumenetelmä (Goel, 1995; Rauhala, 1991). Sanallisin ja kuvallisin luonnoksin suunnittelija käsittelee ja muuntaa suunnitteluongelmia. Tämän ulkoistamisen johdosta ratkaisuajatusten vaikutukset ja merkitykset saadaan selkeämmin esille ja yhteisen keskustelun kohteeksi. Tätä varten FLE-ympäristössä suunnitteluluonnokset pudotetaan jammailusessioon, jolloin myös muut voivat osallistua yhteisesti suunnitteluidean kehittämiseen. Luonnosten luonnostelun intensiteetti vaihtelee luonnollisesti tehtävä- ja suunnittelijakohtaisesti.
RAJOITE-AVARUUS
koostuu seuraavista toiminnoista:
IDEA-AVARUUS
on uusien suunnitteluideoiden synnyttämisen ja esittämisen kehto.
Ne ovat usein visuaalisia luonnoksia tai verbaalisia kuvauksia. Luonnokset
usein syntyvät nopeiden luonnosten sarjoina, jolloin suunnittelija
muuntaa kuvia sykleissä: jokainen luonnos synnyttää uusia
kuvia mielessä, jokaisesta luonnoksesta saattaa seurata uutta tulkintaa
ja jälleen uusia kuvia ja kehittelyä; luonnostelu jatkuu kunnes
ongelma tai alaongelma ratkeaa. Tässä on nähtävissä
suunnitteluprosessin syklinen rakenne, mikään ei ilmene kerralla
valmiina, vaan ratkaisun luomiseksi vaaditaan askel askeleelta etenevää
transformaatiota, muuntamista visuaalisen ajattelun keinoin. Idea-avaruuden
etsintää on jäsennetty suunnittelutikapuiden avulla seuraavasti:
Luonnosten kommentointia ja syventävän tiedon jakaminen muille kollektiivisesti tapahtuu prosessin luonnollisen sykkeen mukaisesti. Tämä edellyttää sitä että vuorovaikutusta ryhmän välillä on koko prosessin ajan. Pudottamalla luonnoksen jammailusessioon tekijä itse määrittää idean/luonnoksen julkaistavaksi. Suunnitteluun oleellisesti kuuluu työskentelyn jatkuva arviointi, mutta projektin lopussa voidaan järjestää yhteinen ARVIOINTI sessiossa. Luonnosten ja valmiin työn esillepano eli yhteenvetoon prosessin loppuun liittyvä toimintaa joka esitetään näytekansion (= parhaat työt) tyyppisesti.