基于支架教學模式的藝術設計應用軟件教學設計研究

魯娜

【摘要】 針對藝術設計應用軟件教學中存在的學生自主學習意識和能力薄弱、軟件技術和設計知識的融合能力不足等問題，探索了基于建構主義支架教學法的藝術設計應用軟件自主學習教學設計方案。從分析設計軟件實驗教學的現狀入手，在總結支架教學法和自主學習概念的基礎上，建立了最近發展區分析、軟件支架搭建、項目情境創設、獨立探索和小組協作與綜合評價的實施步驟。該方法在三維軟件SketchUp教學中應用，并通過比對和問卷驗證了該方法的有效性。

【關鍵詞】支架；自主學習；藝術設計應用軟件

[中圖分類號]G64 [文獻標識碼]A

設計產業發展迅猛，產業的轉型升級對人才提出新要求，需要更新知識能力強、學習能力高、有一定合作精神的創新型人才。因此高校自主創新人才培養目標，由技能培養向能力培養轉變，培養技能實操類課程中學生解決真實問題的技術思維和技術整合能力。但是設計學專業學生自主學習能力薄弱，缺乏問題探究精神和創新精神，離教學國際化、信息化、學科交叉化的背景下復合型創新人才標準還有距離。

藝術設計應用軟件是設計方案可視化表達的重要工具之一，主要包括輔助設計軟件和多媒體編輯軟件兩大類。軟件種類多且實操性強，軟件知識更新快且技術細節多，對軟件操作擴展應用能力和知識遷移學習能力的要求較高。但設計軟件實驗教學普遍采用教師集體面授示范，學生上機同步練習的教學模式和案例、任務或項目驅動的教學方法。實驗過程中，教師提供一對多或一對一的面授指導，學生的主觀能動性、自主學習能力和資源整合能力難以提升。因此，設計學專業學生在學習過程中總體表現為：1.自主學習能力弱，知識探索的能動性不足，認知提升較大程度依賴老師；2.軟件技術和設計知識的融合能力弱，設計思維與設計表達無法同步呈現。

以維果茨基為理論基礎的支架教學模式通過教師引導學習并構建學習支架，幫助學生順利穿越“最近發展區”，能使學生獲得獨立解決各類學習任務的自主學習能力，實現學生全方位的主動發展。此次教改以支架教學模式為理論基礎，按照支架模式流程，結合設計專業學生特點和藝術設計應用軟件特性，以三維設計軟件SketchUp為例，構建藝術設計應用軟件的支架教學模型，旨在提升學生自主學習能力和軟件技術與設計知識的融合能力。

一、支架教學模式的理論基礎與框架

（一）理論基礎

歐共體“遠距離教育與訓練項目”文件把支架教學模式定義為“支架式教學應當為學習者建構對知識的理解提供一種概念框架”，該框架是為發展學習者對問題的逐步理解所需要，具體指通過“支架”（教師或同伴的幫助）把管理學習的任務逐漸由教師轉移給學生自己，最后撤去支架，實現自主學習的目的。支架教學模式是建立在以下理論基礎之上：

1.建構主義學習理論

建構主義是受Piaget的認知發展心理學（Cognitive Devel2opmental Psychology）和Vygotsky的社會互動理論（Social Inter2actionism）的啟發而發展起來的新興的教育心理學流派。建構主義認為，知識不是通過教師傳授所得，而是學生基于原有的知識經驗在社會文化互動中通過意義建構的方式獲得。因此，建構主義指導下的學習是在一定的情境即社會文化背景中，借助教師和同伴的幫助，在人際間協作交流互動中實現對知識的建構，其中情境、交流、協作和意義建構是建構主義學習理論的四大要素，情境、交流、協作是學習的條件和過程，意義建構是整個學習過程的終極目標。

2.“最近發展區”理論

“最近發展區”理論是由前蘇聯心理學家維果茨基于20世紀30年代初提出的認知發展理論，該理論是研究兒童發展與教育發展的關系問題。維果茨基的研究表明，教育對兒童發展能起到主導和促進作用，兒童發展存在兩種水平：一種是已經達到的實際發展水平；另一種是可能達到的潛在發展水平，該水平表現為自己無法獨立完成任務，卻能通過模仿成人的幫助完成任務。這兩種水平間的距離即為“最近發展區”，建立在“最近發展區”范圍內的教學才是走在發展前面的教學。

3.自主學習理論

自主學習理論是源于人本主義，隨著認知主義、建構主義的興起而發展起來的教學理論。對自主學習概念的理解大致有三種：第一種觀點認為自主學習是一種學習模式或學習方式，以國內學者余文森、程曉堂為代表；第二種觀點認為自主學習是一種主動的、建構性的學習，學生自己確定學習目標，監視、調控由目標和情境特征引導和約束的認知、動機和行為，以美國著名教育心理學家齊默曼教授為代表；第三種觀點認為自主學習可以從縱向和橫向兩個維度來定義，以華東師范大學龐維國博士為代表。傳統自主學習理論的三個基本特征表現為學習的自立性、自為性和自律性。信息環境下的自主學習理論在延續傳統理論特征的基礎上，增添了信息環境的新特點，與合作學習、終身學習相結合，在“自”性基礎上體現了“共”性，表現出共學性、共創性和共和性。

（二）理論框架

支架教學模式源于蘇聯心理學家維果茨基的“最近發展區”理論，是一種建構主義教學模式和自主學習模式。該模式為學習者建構對知識的理解提供一種概念框架，該框架是為發展學習者對問題的逐步理解所需要的，具體指通過支架把管理學習的任務逐漸由教師轉移給學生自己，最后撤去支架，實現自主學習的目的。

支架教學模式由五個流程構成：搭建支架、創設情境、獨立探索、協作學習、效果評價（圖1）。支架搭建是關鍵，情境是學習背景，教師通過支架和情境給予學生幫助；小組協作是學習方式，學生在協作和獨立探索中建立自己對意義的建構，并提升問題解決的能力；通過過程評價和結果評價，教師給予學生反饋，并促進改進提升。

二、藝術設計應用軟件支架教學模型構建與教學設計

（一）支架教學模型構建

我們按照支架教學模式實施流程，結合設計專業學生特點和藝術設計應用軟件特性，構建藝術設計應用軟件的支架教學模型的過程。我們將模型的整個過程分為支架搭建前期、支架搭建中期、支架搭建后期三個階段，整個過程是教師逐漸把管理學習的任務轉移給學生的過程（圖2）。支架搭建的前期和中期部分，教師為主導，具體工作包括：學生的“最近發展區”分析、教學目標設定、教學任務分解、軟件支架搭建和項目情境創設；支架搭建后期部分，學生為主體，在獨立探索和小組協作中建構意義，教師通過過程評價和結果評價給予反饋，形成一個評價和探究循環的過程，提升自主創新和探究能力。

（二）基于支架教學模型的教學設計

本文以環境設計軟件SketchUp為例，闡述支架教學模式在設計軟件應用課程中的的應用。SketchUp是一款專注設計過程的三維實景效果模擬軟件，由于其繪圖過程簡化易操作，自主學習難度低，自主學習資源豐富，因此選擇它作為設計應用軟件自主學習對象。

1.支架搭建前期

本次授課對象為環藝系大二學生，已完成制圖與透視原理、環境設計基礎、二維軟件等設計基礎核心課程的學習，結合學生的實際發展水平和潛在發展水平，在新舊知識間搭設關聯。根據SketchUp設計數字化表達流程，在二維平行投影工程圖和三維中心投影效果圖之間搭設關聯，在設計知識和技術表現之間搭設關聯。

教師在SketchUp操作流程的多個環節設置“最近發展區”，分區分階段靈活推進，保證學生對知識獲取的循序漸進和由易到難，符合“最近發展區”設置的靈活性和成長性。隨著學生能力的提高，“最近發展區”會隨之變化并遷移，具體內容見表1。

2.支架搭建中期

（1）軟件支架搭建

支架搭建前期工作完成后，進入軟件支架搭建和項目情境創設環節，在設計方案確定后進入數字化表達階段，按照該階段的三維實景模擬制作流程，為設計學專業學生學SketchUp搭建知識概念框架。根據“最近發展區”分析，教師將支架細分為五個版塊：建模支架、布光支架、材質支架、渲染支架和后期支架，每個支架版塊由技術知識、關聯知識和層級任務構成。

比如建模支架版塊由建模技術知識、建模關聯知識和建模層級任務構成。建模技術知識包括建模原理、建模流程、建模工具和建模資源；建模關聯知識包括與平立面圖樣的關聯、與風格形態元素知識的關聯；建模層級任務包括驗證性任務、應用性任務、創新性任務和設計性任務支架，見表2。

（2）項目情境創設

課堂上創設真實項目設計情境和問題情境，選取某復式住宅，以體現空間使用者的職業屬性為設計主題進行空間設計與表達，提出問題：“如何設計出符合空間使用者職業屬性的住宅空間？”

項目情境內容具體包括：以小組為合作單元，從職業旅行者、宇航員、航海廚師、叢林探險家、搖滾樂手五種職業中選取一種職業人為使用對象，分析其職業特征和使用需求，提取典型設計元素，在空間的形態、界面、光照、色彩、家具陳設等方面突顯空間的職業特征，整合軟件技術表現設計創意成果。在特定情境下設定并完成層級任務，循序漸進實現學生的整體水平提升。

3.支架搭建后期

支架搭建和情境創設工作完成后，進入支架搭建后期階段的學生獨立探索和異質小組協作環節。獨立探索是個人建構知識的過程，小組協作總結規律，增加知識建構的社會交互性。

首先，學生在教師的引導下，了解自主學習的重要性及方法，形成自主學習的動力，并明確學習目標和學習內容之后再開展獨立探索，學生利用教師搭建的支架，以設定的各項層級任務、問題為驅動力，進行軟件工具的熟悉、綜合運用以及創新設計。

其次，學生帶著教師設定的問題和任務進行小組協作環節。教師先以測試成績為依據，將學生進行異質組合，3人一組，按不同能力層級進行配比。之后，學生進入到各自小組中，以教師設定的問題為討論依據，在問題解決過程中順利完成協作任務，并將協作成果進行課堂匯報，教師給予階段性評價，評價內容包括自主學習效果、小組合作表現和最終成果呈現，學生根據反饋意見進行反思和總結，制定下一步自主學習計劃。

三、教學驗證

本次授課對象為大二學生，完成了主要設計基礎課程的學習；班級人數為22人，每3-4人一組，共7個小組，保證教師能兼顧到各個小組的協作過程并給予個性化指導；學校具備基本的硬件和軟件設施，可以保證軟件應用課程自主學習過程的實施和開展。

本次教學改革在15-16學年第二學期《設計軟件應用》課程中實施，授課對象為14環境設計2班學生、20人，持續6周，共96學時。在授課過程中，第1-2周進行實際發展水平測試和主題空間設計方案細化，并給予每位同學以反饋建議和提升方案，第3-6周運用支架教學法進行SketchUp的自主學習。

授課結果表明，學生反饋良好，學習成果顯著，能夠熟練操作軟件技術，并深入細化掌握設計知識；學生在完成課程作業之余，能積極參加設計競賽，極好地驗證了支架教學法的有效性，基本達到促進自主學習的目標。

小 結

綜上所述，通過基于“最近發展區”分析的藝術設計應用軟件學習支架，學生能獨立高效地完成SketchUp的整個學習過程，并取得了較好的學習效果，自主學習能力得到提升。本課題下一個階段的研究目標將集中在支架搭建后期階段的獨立探索和小組協作環節，研究如何滿足學生的個性化差異性需求和小組協作中的管理和分工問題以及針對性的評價標準等方面。

參考文獻：

[1]丁革建.軟件教學的模式研究[J].中國電化教育，2001（3）.

[2]王穎.維果茨基最近發展區理論及其應用研究[J].山東社會科學，2013（12）.

[3]王文靜.維果茨基“最近發展區”理論對我國教學改革的啟示[J].心理學探新，2000（2）.

[4]孔得偉.基于支架式教學的網絡課程設計研究[D].東北師范大學，2006.

[5]李紅美.基于支架式教學的教育技術公共課的教學設計——以知識點“學習教育技術的意義”為例[J].現代教育技術，2009（11）.

[6]何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社會科學版），1997（5）.

[7]張洪洋.計算機應用軟件教學的實踐與探索——基于網絡視頻資源的小組合作教學模式[J].現代教育技術，2008（11）.

[8]黃純國.計算機應用軟件教學的“雙層情境”觀[J].現代教育技術，2008（8）.

[9]Janet McDonnell.Central Saint Martins，Scaffolding practices： A study of designpractitioner engagement in design education[J].Design Studies，2016 （45）.

[10]SitiAinon Abdullah. Evaluating Students Need in Using Computer Aided Software inLandscape Design Course[J].Social and Behavioral Sciences， 2015 （195）.