基于翻转课堂的工业设计技能课程教学探索

    王华杰　程建新

    

    

    

    摘要：运用翻转课堂的方式，完成了一门工业设计技能类课程的教学实践。按照项目引领的方式开展教学活动，课程共设计T9个教学单元，其中7个单元（以项目的形式）设定了考核环节，学生通过课前线上学习、提交初步的设计作品，课堂交流答疑，课后再提交优选作品的形式完成单一项目的学习。结果是：学生们能更好地掌握到该课程的知识，技能，并提高了项目管理和时间管理能力。对于同类课程教学实践，具有一定的借鉴和推广价值。

    关键词：翻转课堂 工业设计 项目引领 专业技能类课程

    中图分类号：G423.7 文献标识码：A

    文章编号：1003-0069（2017）09-0034-03

    引言

    从多年的工业设计专业学习与教学实践中体会到：工业设计专业作为一个跨领域、跨学科的专业，其教学目标的设定和专业教学计划的有限教学课时之间存在落差。仅依靠教学大纲规定的学时比较难以满足教学目标的要求。由于工业设计专业对于学生的技能水平和知识储备有很高的要求，为了达成工业设计专业的教学目标，有必要探索更好的专业教学模式。计算机技术为课程开发拓展了新的道路——从新型的教与学到新的组织学生与教师互动的方式。正是基于这样的原因，2016年下半年，对《进阶表现技法》课程进行了一次翻转课堂的教学尝试。

    一、翻转课堂

    “翻转课堂”（Flipping Classroom，或译作“颠倒课堂”）近年来成为全球教育界关注的热点，2011年还被加拿大《环球邮报》评为“影响课堂教学的重大技术变革”。翻转课堂要求学习者结合线上的教学资源先完成课前的学习（预习），学生可以带着问题走进教室，教师通过解决问题，诱导学生处理知识点等方式来组织教学活动。翻转课堂把课堂45分钟从原来的“单向授课”转变为“以问题为导向”的师生互动交流方式（如图1），形成了有效的课堂教学模式。目前国际上很多学校都采用了翻转课堂的形式，翻转课堂也是基于计算机技术和互联网技术的发展，所产生的教学方式。与传统的课堂教学形式相比，翻转课堂最大的不同在于“先学后教”——从教师“灌输式”的课堂教学模式，变成了学生主动学、主动问的模式。

    在翻转课堂的教学过程中，教师不仅要传授知识，还要注意学生各方面能力的培养，特别是学习独立性、自主性的培养，教师积极与学生互动进而达到与之共同发展。教师在完成知识传授的同时，能够结合学生的特点，对课程的教学目标和内容进行分解，完成适应线上教学的教学资源（包含教学录像、动画和讲义等）。

    翻转课堂要求教师能够结合现代的信息技术手段开发符合学生在线学习的教学资源；对学生的能力有了更全面的培养，通过翻转课堂，学生们加深了对于学习内容的理解，学会了独立学习和独立思考，也有助于学生建立学习管理的能力。

    二、工业设计的课程分类及技能类课程的特点

    工业设计专业主要在培养以人为中心的产品设计师。为达成这一人才培养的目标，依据工业设计的流程来设置课程是常用的方法。一般而言，可以将设计的流程归纳为设计策划，设计创意，设计执行和设计实现四个岗位，每个岗位都有不同的能力要求，基本包含了设计手绘，计算机辅助设计和模型制作等设计技能。

    设计技能的掌握是学生能够进行产品设计的基本条件，工业设计教育往往是通过设计技能课程的学习来培养岗位技能，同时，设计思维能力和设计应用能力也是工业设计专业学生的必备能力。在学习进程中，可以借用设计技能的学习来带动学生的设计思维能力的提升（如图2）所示，并在毕业设计前进入设计应用课程的学习。

    《进阶表现技法》属于设计技能类课程，该课程主要是为了培养学生的设计创意与设计表现能力。通过这个课程的学习，学生能够快速表现创意，并将其视觉化地呈现（能清晰地表现出产品的材质、形态以及比例细节）。

    美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》最早提出项目引领教学的概念，也是培养实用型人才的重要方式。项目引领式教学的优点在于对每个项目设有明确的教学习目标，可以让学习者容易获得学习的成就感，经过一个项目的学习和训练之后能够看到学习的作品，极大地带动了学生学习的积极性。（如图3）所示，《进阶表现技法》课程运用项目引领，任务驱动的方式展开授课，共设定了3个阶段7个带有测试任务的项目。

    三、课堂实践研究

    此次信息化教学实践过程中，有3个平行班级采用翻转课堂教学模式进行教学，最后选定G16281班级（共32名学生）进行了教学的观测研究，（如图4）是《产品进阶表现》课程的网站首页。

    （如图5），以项目A為例，学生在学习的过程中，基于网络资源进行项目的学前预习，按照设置的任务完成作业提交。在学中（即课堂45分钟）交流过程中，学生可以提出预习中遇到的问题，课堂以学生为中心展开教学活动，学后的考核与反馈能进一步提高学生对于该项目的理解，更完美地掌握学习的内容。

    按照《产品进阶表现》的课程标准，（如图6），一共设置了9个教学单元，其中有7个考核项目，每个项目设定了两个考核内容。以透明材质表现（香水瓶）项目为例，先对设计的内容进行讲解，学生可以结合线上的教学录像和课件提前学习，完成学习后在设计方案草图（不少于20个）考核部分，学生上传自己的设计草图，教师对设计草图给出意见，并优选出最佳方案（一般一个最佳方案）。优选方案渲染图的考核要求学生对设计草图中优选的方案进行精细渲染，并提交作品（香水瓶项目作者：G16281江思忞）。教师对学生的作品进行线上批阅与评分。

    （一）课程线上学习的整体情况

    通过网络自动统计本门课程详细情况，教师可以直观快速地了解课程的进展。包括学生访问数、讨论数的统计，任务进度、视频观看时长、学生活跃度等大量数据累积的可视化呈现。（如图7）所示，该课程在学习过程中，一共发布了14个任务点，总访问数达到了2198次。因为线下的课堂讨论解决了很多问题，所以线上的讨论数量比较少。

    总体学习进度的统计可以通过任务进度实现监控，包括全体学生学习的平均进度等数据。平均进度过慢的时候，老师可以通过发放通知来督促学生加快学习进度。

    学生活跃度，可以自动统计不同时期，不同时间段学生访问课程的数量，并通过折线图显示不同时间段、时期的活跃度变化和趋势。（如图8）所示的12月的31天内的访问情况，可以发现学生对于课程的持续关注度比较高，提升了课程的学习效果。

    在课程持续阶段，我们也针对一些学生进行了访问，大家普遍表示线上课程的每个知识点时间较短，适合零散时间学习，不用担心占用过多的整块时间，而这对提高学生们的学习积极性、自主性和计划性也有很大的助益一当学习的自主权完全下放，学生必须对自身的学习进度进行规划和梳理。

    其中，以项目为索引，可以监控每个项目知识点的总体学习情况以及个别学习情况；学习统计是以学生为索引，可以查看每个学生学习每个知识点的详细情况。

    （二）教学过程管理

    项目引领的课程结构，对于学生的上传作品可以及时考核，在本次课程中，教师对权重进行了重新的分配设置（如图9），章节测验成绩占总成绩的60%。其他的各项权重对学生的表现也是有引导作用，这些权重提前公示给参与课程的学生，可以鼓励学生参与到翻转课程的学习。

    （如图10）所示的成绩的分布情况，清晰地罗列了每个学生的成绩组成及排名情况。

    我们以周智涛同学为例，他可以对自己的学习情况进行全面直观的了解，包括学习成绩、学习时间总计、课程考核办法以及学习进度。系统会及时向学生反映他的学习情况，帮助学生了解自己的实际问题所在，更好地安排学习计划。

    （三）课程评价

    利用翻转课堂的上课形式，学生收获了比传统课堂更多的知识和能力。教师的授课过程中更加轻松，在引导学生从被动获取知识到主动学习的过程中，很多学生改变了自己的学习模式，极大地提高了自己对专业的信心。在课后的课程评价中（如图11），学生感受到了和传统课堂不一样的授课关怀，对教师和课程都有较好的评价。

    四、翻转课堂的实践体会

    （一）线上的课程资源促进了教与学的高效沟通。

    翻转课堂构建了完整的线上课程体系，避免了传统的课堂存在的信息不对称现象。线上课程清晰地将课程的结构，让学生提前认识课程的章节安排。对于老师来讲，要针对课程的目标，开发优质的教学资源和课程内容，才能上好翻转课程。翻转课程促进了教师阳学生的相互沟通和了解，更有助于建立良好的师生关系，营造一个相互信任的学习环境。

    （二）翻转课堂有利于提高教学管理的效率。

    传统的工业设计课程教学中，在课程结束之后，任课教师花很长的时间督促学生上交课程的作业。翻转课堂通过在线设定考核项目，并设定学生上传作业时间的方式，提高了教学管理的效率，也保证了教学的质量。

    以《产品进阶表现》课程为例，该课程每个项目限定了提交作业的时间，保证了课堂推进的实效。在对每个项目考核时，教师可以通过线上提交的作品掌握学生的学习情况。对于不好的作业，可以在线反馈给学生，要求学生重新对作业进行调整。

    （三）翻转课堂提高了学生的自我学习和时间管理的能力

    通过平台，翻转课堂每个项目的考核限定了作品上传的时间，有利于用来培养学生的时间管理意识，改变了很多艺术设计类学生懒散、自由的学习作风。

    工业设计专业相关技能类课程以提交作品的形式进行成绩考核，线上课程的管理模式促使学生们必须按时提交作业。通过教学平台，教师对学生的作业进行评价，有的作业甚至被老师退回需要重做。学生根据老师对自己作品的评价和建议，如果需要对教学内容进行重新学习，借助在线的教学资源的自学，直到完全掌握的知识点。

    （四）项目引领的工业设计技能类课程适合运用翻转课堂的形式进行教学。

    工業设计的技能类课程主要在于培养学生的基础技能，以任务驱动，项目引领的教学方式实践证实非常有效。在项目教学中，教师主要负责指导学生高质量地完成项目任务，对学生学习成果进行评价，项目式教学对于翻转课堂的开展提供了便利。项目化教学体系和翻转课堂的教学节奏相结合，实现了项目任务与线上考核的对接，项目资源学习和项目考核互为支撑。与传统的教学相比较，翻转课堂的训练模式更好地达成了预定的学习目标。

    总结

    通过翻转课堂这种教学模式的引入，更好地弥补了学制的限制所带来的教学时间的不足。另外，从如何建构翻转课堂的项目体系、如何开发优质的课程资源、以及如何进高质量的项目考核等各个方面都有很大的收获。

    翻转课堂教学方式丰富了教学的形式，也对传统的教学范式产生了冲击。在这次的教学实践过程中，受限于教学平台的技术限制，难免不能实现随心所欲地教学设计；另外，网络环境和资费也是困扰翻转课堂教学能否顺利推行的重要因素。但随着技术的发展，网络环境的改善，会有越来越多以翻转课堂为代表的新的学习途径出现，这也是进行相关研究和实践的重要原因。