基于“微助教”的設(shè)計材料工藝學(xué)課程教學(xué)改革研究

趙衛(wèi)輝 姚艷龍

摘要：設(shè)計材料工藝學(xué)課程是對工業(yè)產(chǎn)品材料屬性、加工工藝等知識的建立，是決定工業(yè)設(shè)計由設(shè)計創(chuàng)意和草圖方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的關(guān)鍵，對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)具有舉足輕重的作用。傳統(tǒng)教學(xué)方法不能滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，以“微助教”為例，研究智慧教學(xué)模式在設(shè)計材料工藝學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用方法，以及在項目化實(shí)踐教學(xué)中的作用，旨在提升設(shè)計材料工藝學(xué)課程的教學(xué)效果，為該課程的教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：“微助教”;智慧教學(xué);設(shè)計材料工藝學(xué)課程;教學(xué)改革

材料與工業(yè)設(shè)計有著密切的聯(lián)系，產(chǎn)品只有與選用材料特性及其加工工藝相一致，才能滿足要求、實(shí)現(xiàn)設(shè)計構(gòu)想。因此，在工業(yè)設(shè)計活動中必須考慮材料的性質(zhì)和特點(diǎn)。設(shè)計材料工藝學(xué)課程是對工業(yè)產(chǎn)品材料屬性、加工工藝等知識的建立，是決定工業(yè)設(shè)計由設(shè)計創(chuàng)意和草圖方案轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品的關(guān)鍵，對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)具有舉足輕重的作用。

另外，手機(jī)、移動網(wǎng)絡(luò)的普及對傳統(tǒng)課堂造成了極大的沖擊，對課堂秩序和學(xué)習(xí)質(zhì)量有著極為嚴(yán)重的影響，但同時也對教學(xué)方式帶來了新的變革機(jī)遇。近年來，自帶設(shè)備在教學(xué)活動中越來越得到普遍應(yīng)用，成為學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的入口。

一、課程教學(xué)改革的意義

國內(nèi)各院校的工業(yè)設(shè)計專業(yè)，大都把設(shè)計材料工藝學(xué)課程作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行講授，甚至有些院校把此課程作為工業(yè)設(shè)計專業(yè)的核心課程，由此可見該課程的重要性。但是，由于各院校的背景存在差異，在課程教學(xué)方法、內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)等方面存在著一定的差異。通過在教學(xué)過程中的總結(jié)以及廣泛的調(diào)研，了解到目前國內(nèi)設(shè)計材料工藝學(xué)課程教學(xué)存在的問題主要體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，教學(xué)方法仍然是以教師的灌輸講授為主，課堂互動缺少思考、討論、反思，學(xué)生參與度低。由于設(shè)計材料工藝學(xué)課程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)，內(nèi)容相對較抽象，傳統(tǒng)教學(xué)方法容易導(dǎo)致有些學(xué)生缺乏興趣、積極主動性不夠，甚至出現(xiàn)厭學(xué)情緒。第二，教學(xué)過程中缺乏針對性的實(shí)踐活動，實(shí)踐與理論相脫節(jié)，學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力差。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只是將知識點(diǎn)死記硬背下來，卻不知如何將課程知識與實(shí)際的工業(yè)設(shè)計有效聯(lián)系起來，導(dǎo)致該課程的教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

基于此，借助“微助教”平臺的應(yīng)用，在設(shè)計材料工藝學(xué)課堂中引入更多有效的小組討論學(xué)習(xí)、參與式學(xué)習(xí)等教學(xué)模式，探究促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、鍛煉學(xué)生知識應(yīng)用能力的教學(xué)方法。

二、基于“微助教”的互動參與式教學(xué)方法

“微助教”等是近年來興起并蓬勃發(fā)展的智慧教學(xué)模式。其核心理念是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和學(xué)習(xí)需求為中心，將現(xiàn)代信息技術(shù)手段、傳統(tǒng)教學(xué)廣泛使用的PPT以及即時通訊軟件微信進(jìn)行融合，使課外學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)間實(shí)現(xiàn)銜接，讓學(xué)習(xí)、交流、互動永不下線（見圖1）。實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的高效化、便利化和智慧化，其目的是改變以教師為中心的教學(xué)模式，把課堂變?yōu)橐詫W(xué)生的學(xué)習(xí)需要為中心的課堂。

（一）基于“微助教”的互動參與式課堂教學(xué)

設(shè)計材料工藝學(xué)課程作為工業(yè)設(shè)計專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握是前提。

首先，課程開始之前，培訓(xùn)學(xué)生熟悉掌握利用“微助教”完成作業(yè)、測試、小組討論等學(xué)習(xí)任務(wù)的方法，關(guān)注老師在“微助教”上的推送消息。另外，建議把學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，方便學(xué)習(xí)管理和各項學(xué)習(xí)任務(wù)的開展。每個小組設(shè)組長一名，負(fù)責(zé)組織小組的學(xué)習(xí)討論、作業(yè)的收集以及學(xué)習(xí)相關(guān)的其他問題等。

其次，每節(jié)課之前，教師通過“微助教”推送課前預(yù)習(xí)任務(wù)。學(xué)生按照任務(wù)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，并給老師留言提出自己的疑問和想法。教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，進(jìn)行有針對性的課堂教學(xué)。課前預(yù)習(xí)任務(wù)也可以設(shè)置若干問題，讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)入課堂，通過課堂的學(xué)習(xí)解答疑問，這樣使學(xué)生對知識的記憶更加深刻。如，在塑料及其成形工藝這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，教師通過課前預(yù)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生思考：如果某個項目要求產(chǎn)品具有較多的配色方案，條件允許的情況下應(yīng)優(yōu)先選擇哪種材料？學(xué)生通過對身邊產(chǎn)品的觀察和了解就可以很容易地發(fā)現(xiàn)，塑料可以呈現(xiàn)出各種各樣的顏色，但是也會產(chǎn)生為什么塑料的顏色可以如此多樣的疑惑。學(xué)生帶著疑問進(jìn)入課堂的學(xué)習(xí)，并通過學(xué)習(xí)了解到：在塑料原料的配置和準(zhǔn)備過程中，可以將色母加入原料中，攪拌均勻后與原料熔化擠出，即可完成塑料的著色，這種方法可以方便地完成塑料制品的整體著色且不易褪色。通過這種形式的思考和解答可以讓塑料的成型加工過程、塑料著色性強(qiáng)的特點(diǎn)以及塑料的表面裝飾等知識點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)、更加立體，也更容易理解記憶。

再次，在課堂教學(xué)過程中，教師可以通過“微助教”隨時進(jìn)行課堂測驗或者設(shè)定主題進(jìn)行小組討論，教師通過學(xué)生的答題和討論情況了解學(xué)生對知識的理解掌握情況，從而更加靈活地調(diào)整教學(xué)速度。

另外，設(shè)計材料工藝學(xué)課程與實(shí)際的生產(chǎn)加工聯(lián)系較為緊密，僅僅依靠課本知識，學(xué)生很難理解一些材料的性質(zhì)，尤其是材料的加工工藝方法和流程，需要借助相關(guān)的視頻資料，才能更好地理解。觀看學(xué)習(xí)視頻資料的過程中，學(xué)生可以通過“微助教”發(fā)送彈幕的形式實(shí)時參與討論，最后再進(jìn)行總結(jié)。這種方式相對于觀看視頻后單獨(dú)進(jìn)行小組討論和總結(jié)，最大程度地保留學(xué)生稍縱即逝的想法，更有助于發(fā)散學(xué)生的思維，提高教學(xué)效果。

最后，每節(jié)課之后，教師通過“微助教”布置課后作業(yè)，學(xué)生在“微助教”上積極作答并提交作業(yè)，還可以在“微助教”討論版塊互相分享自己的疑惑、思考和感悟。教師根據(jù)學(xué)生課后作業(yè)的作答情況和討論內(nèi)容，實(shí)時了解學(xué)生對知識的理解和掌握情況，從而更好地進(jìn)行教學(xué)反饋和反思。

基于“微助教”平臺的這種互動參與式課堂教學(xué)完成了“課前一課中一課后”三個過程的閉環(huán)，真正實(shí)現(xiàn)了教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)、交流、互動永不下線，大大提升了教學(xué)效果。

課堂教學(xué)并不局限于這一種形式，借助于“微助教”平臺，可以實(shí)現(xiàn)非常多樣的教學(xué)形式和方法。譚志虎等介紹了多種基于“微助教”的、以學(xué)生為中心的參與式互動式教學(xué)方法，包括一分鐘作文、同伴教學(xué)法、思考一討論一分享法、基于問題的教學(xué)等。各教師可以根據(jù)自己和學(xué)生的實(shí)際情況靈活采用合適的教學(xué)方法。

（二）基于“微助教”的項目化實(shí)踐教學(xué)

設(shè)計材料工藝學(xué)課程知識的學(xué)習(xí)，是為了更好地在實(shí)際的工業(yè)設(shè)計中使用材料，能夠使學(xué)生做到準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)亟o所設(shè)計的產(chǎn)品賦予材料和加工工藝是該課程的最終要求。戚鳳國介紹了“異質(zhì)同構(gòu)”訓(xùn)練法的應(yīng)用實(shí)踐，為該課程的實(shí)踐教學(xué)提供了借鑒。

在學(xué)生熟練掌握課程知識的基礎(chǔ)上，教師可以更進(jìn)一步采用項目化的實(shí)踐教學(xué)模式，以培養(yǎng)鍛煉學(xué)生在實(shí)際工業(yè)設(shè)計中對知識的應(yīng)用能力。引入“微助教”之后，教師可通過“微助教”發(fā)布設(shè)計任務(wù)，學(xué)生通過“微助教”參與小組討論，把設(shè)計方案以及所選用的材料和加工工藝等提交到“微助教”，教師對各小組的方案予以點(diǎn)評。學(xué)生在這種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中進(jìn)行持續(xù)深入的討論和思維發(fā)散，然后通過合作形成產(chǎn)品設(shè)計方案，并根據(jù)所學(xué)知識賦予產(chǎn)品相應(yīng)的材料和加工工藝。

針對“座椅”這一設(shè)計項目，各小組學(xué)生可能給出不同的設(shè)計方案（見圖2）。圖左方案為潘頓椅，外觀時尚大方，符合人體身材，曲線優(yōu)美，對材料強(qiáng)度和材料質(zhì)感、美學(xué)有一定的要求，排除了普通塑料、橡膠、金屬等材料的使用，再加上該方案要求一體成型的加工工藝，只能選用玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）通過一次模壓成型制成。圖右方案為明式家具風(fēng)格的圈椅，造型圓婉優(yōu)美，體態(tài)豐滿勁健，許多材料能夠滿足該方案的造型和強(qiáng)度。但是考慮到硬木材料和榫卯結(jié)構(gòu)是明式家具不可或缺的元素，該方案只能選用硬木材料通過榫卯結(jié)合制成。

通過設(shè)計項目實(shí)踐，學(xué)生能夠更好地理解材料的選擇必須考慮設(shè)計風(fēng)格、造形結(jié)構(gòu)以及加工工藝等因素。借助于“微助教”平臺，學(xué)生的想法可以隨時分享給同學(xué)和老師，整個小組和班級的思維充分發(fā)散，教師也可以掌握學(xué)生整個設(shè)計項目中各個環(huán)節(jié)的情況，隨時進(jìn)行點(diǎn)評指導(dǎo)，大大提高了項目化教學(xué)的效果，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

“微助教”等智慧教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的高效化、便利化和智慧化，為翻轉(zhuǎn)課堂和參與式學(xué)習(xí)提供了技術(shù)載體和支撐，為教學(xué)方式的變革提供了無限的可能性。如何利用“微助教”平臺提高課堂趣味性、提高學(xué)生參與項目化教學(xué)的積極性以及完善過程評價體系等是下一階段的工作重點(diǎn)。