智慧教學環境對產品設計專業實踐教學效果改善研究

劉勇 李雪梅 張帆

摘要：飛速發展的信息科技極大提升了教育技術發展水平，通過教育技術為教學賦能，在構建智能化教學環境的同時，也深刻影響了教學模式的發展。本文從智慧教學技術入手，將教學環境、教學交互技術和教學模式三方面進行整合分析，探討智慧教學環境如何影響產品設計專業實踐教學效果。本文基于智慧教室實際案例，針對產品設計專業需求定制建設方案，著重分析了智慧教學環境是如何支撐新型教學模式并對教學效果產生積極影響的，以期為更好地建設和使用智慧教學環境提供參考。

關鍵詞：智慧教學環境 教學模式 實踐教學 產品設計

中國分類號：TB47

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069 （2020） 04-0115-03

引言

經濟全球化背景下，從我國產品設計專業來看，設計教育走向國際化、綜合化已成為必然的發展趨勢。根據學者的研究，傳統“三段式”教學模式下，各門課程相對獨立、割裂，獲取的知識雖然專注但缺乏系統性、體系性，學生很難將所學技能進行連貫、整合，并綜合性地運用于設計創造。當代模塊化課程、工作室制度、課程環等產品設計專業新型教學模式，主張相關基礎課程圍繞一個設計課題構成課程模塊，根據年級由淺入深地制定模塊，使學生在完成課題設計的過程中提高綜合設計能力，包括設計思維、產品設計表達、用戶研究、現代技術運用、品牌及市場設計能力等[1]。在這一培養模式下，不僅強調相關知識的關聯性，更注重設計過程的實踐性環節，如市場調研、模型制作、快速表達等。因此，適宜教學、研究、實踐三者相結合的教學環境成為產品設計專業建設的必要條件。

隨著ICT（Information& Communications Technology）科技蓬勃發展，深刻影響了教育技術的發展。教育技術從教學工具和手段的層面逐漸深入融合到教學模式層面，在構建智能化智慧教學環境的同時，也整合形成了多樣化的教學活動模式，極大影響了教育教學理念的發展。因此，在“互聯網+”時代，如何充分利用新興信息教育技術支持智慧教學，如何根據教育接受者特征來設計教學模式流程，綜合各種資源來打造有效的教學模式，成為智慧教學研究的主要內容。

本文基于產品設計專業實踐教學背景的智慧教學環境實際項目，為研討在先進教育技術支持下對產品設計專業教學影響效果提供了很好的研究平臺。重點展現教育技術如何支撐多種新型實踐教學模式綜合運用，促進深度交互教學，進而對教學效果產生良性影響，促進學生深度學習，如圖1。

一、智慧教學環境特征和功能框架

智慧教室是目前最為典型的智慧教學環境類型，是高校信息化工作滿足內在教學需求的自然產物，同時也是符合智慧學習時代潮流的必然選擇[2]。

（一）智慧教學環境基本特征及功能框架

智慧教學環境并不是以接入網絡并使用更高級的電腦和投影等教學硬件為特征，而是集人員考勤、教學設備管理、環境智慧調節、教學資源云存儲、視頻監控及遠程控制于一體。根據對前人研究的總結，智慧教學系統具有便捷性、開放性、交互性三個基本特點[3]：

1.便捷性，室中配備了良好的移動和通訊設備，設置了各種信息接口，師生課前無需為此做任何前期準備;

2.開放性，為師生調用教室內外資源提供開放式的通道服務;

3交互性，在多個智慧教室之間建立連通和交流的開放網絡。 結合心理學中刺激來源分析，可進一步將智慧教學系統分為人造客觀對象一學習空間（如物理環境、座位布局）、自然客觀對象一信息技術（如資源獲取、內容呈現等）和主觀對象一教學法（如人-人交互、人機交互、教學活動等）三個功能維度[4]，如圖2。

（二）智慧教學環境應用方案

基于智慧教學系統的特征和功能框架分析，結合產品設計專業教學實踐的具體需求（如因授課對象、課程內容、教學目標等不同，對學習環境和教學功能提出了差異化要求），通過靈活調整智慧教學系統組成模塊，最終形成了使用方式靈活多變、師生高效交互的智慧工藝室建設方案，以表1所示北京服裝學院服飾藝術與工程學院智慧工藝室建設方案為例。本方案是北京服裝學院服飾藝術與工程學院于201 9年中對基礎實驗樓教學場所升級改造方案，是為了打造滿足國家一流專業教學基礎條件，符合未來教育學習發展需求的全新智慧教學環境平臺，如表1。

智慧教學平臺可包括學習空間維度以及信息技術平臺兩個客觀維度。其中，學習空間維度可細分為設備物理環境、空間職能布局兩個子項;信息技術平臺分為資源獲取、多屏互動顯示、視頻錄播系統、物聯管控系統等子項。總體看智慧教學平臺具有如下功能特點：

1.強大的軟硬件教學資源管理管理服務能力和可擴展性。通過云平臺整合多數據源數字教學資源，支持不同類型的多終端接入和服務，能夠實現本地和遠程對教學空間的管理控制。

2.完整的教學流程記錄和管理功能。通過對接教務教學管理系統，完成對師生教學活動的靜態數據及時搜集，以及課堂實時進程的影音記錄功能。

3.先進的影像技術集成極大的突破了空間和時間的約束，可以令學生在教室的不同位置/遠程，實時/非實時的參與學習過程。

根據對北京服裝學院智慧教學平臺的特征和功能分析可見，先進教育技術對整個教學環境和教學方式的提升是巨大的。這種提升不只是在物質技術層面為提升教學體驗、提高教育生產力夯實基礎，更為應用這種技術優勢來支持教學模式的革新和躍遷，即從傳統的教師主導講解，學生被動接受學習的模式，向以學生為主體，自主、探究、合作為特征的新型教學模式轉變，這一重要教育命題提供了多種可能性支持。接下來需要結合專業特點和學生的特征對我院產品設計專業的教學模式做進一步深入探討。

二、實踐教學模式研究

美國“國家教育技術計劃（NETP） 2016”中提出“在技術的支持下，教師可以與他人、數據、內容、資源、專門知識和學習體驗聯結起來，以調動和激發他們為所有學習者提供更加有效的教學，重構教學雙方的角色定位和教學流程模式”[5]。由此可見，在新型教學模式的全流程階段，現代教育技術的支持是基礎性全方位的。

對產品設計專業而言，實踐教學是核心課程組成環節，對于學生深化理論的理解和應用、提高工程技術實踐能力、培育創新創業精神，都有著不可替代的重要作用。目前，作為受教育者的學生特征發生了很大的變化，作為干禧一代，典型的特點是思維活躍、興趣廣泛且學習積極性容易受課堂氛圍的影響。而傳統的實踐教學模式，即通過課堂灌輸介紹知識和工具，講解課程內容并演示基礎操作，最后進行答疑并布置作業的方式，已經不能滿足吸引新一代受教育者的需求。產品設計專業傳統的實踐教學有如下特點：

1.課程中所用設備和工具種類多，對動手能力要求高，傳統的講解演示形式中學生參與度及效果不佳。

2.實踐教學涉及內容多，工藝復雜，為了完成教學任務，教師只能介紹基本的實踐操作，學生只能簡單重復。

3.課程中包含很多綜合設計性、探究性課題，傳統的現場演示教學模式無法滿足這類實踐教學的需求。

在智慧教學環境的支撐下，教師有了更多的技術手段來實現新型教學模式。根據之前智慧教室的功能分析可見，目前智慧教學環境能夠支持的教學模式分析如表2所示[6-10]。

這些新型的教學模式中支持構建的教學關系是平等互動的學習共同體。教師在學習過程中的角色是引領者，通過智慧教學平臺整合的資源和教學工具，令知識的呈現、傳遞、交流、分享、評價等方式都發生變化;學生則可以通過各種移動終端接入教學云平臺，支持豐富類型的學習體驗，通過便捷的分享和交流達到協作學習和設計共創的教學目的。

三、智慧教學環境對實踐教學效果改善

智慧教學環境下所應用的很多新型教學模式都是基于建構主義理論。建構主義學習理論的基本觀點認為，教學應以學習者為中心開展，教師在學習活動中指導并推動學習者完成對知識意義的建構，而不是生硬地宣講和灌輸知識;應鼓勵學習者主動完成信息的加工、意義的構建并理解內化知識，而不是被動接收知識/技能[11]。在教與學的過程中，需要提供多類型的環境、多元的工具、多源的信息來支持，還需要能夠便捷搭建靈活高效的組織交流模式。以北京服裝學院使用的智慧教學環境平臺為例，在傳播學習內容、創設學習情境、支持協作性學習和對話交流方面都較以往學習條件有了巨大的提升。

圍繞產品設計實踐教學活動這個核心，教師團隊對產品設計實踐教學活動需求的多個維度進行了深入的探究：如教師如何合理設定教學目標，并選擇恰當的教學手段來講解教學內容;如何提高學生學習的興趣，增強他們學習的動力;如何提高教學活動中高效良性的互動，如何更高效地完成使信息數據的采集及共享等。綜合師資、設備、教學技術支持等各種資源，在前期有計劃培訓新型教學模式方法的基礎上，重新規劃和組織教學活動。通過半年的教學實踐，采用新型教學模式對教學效果的提升主要表現在如下方面：

1.通過布置任務單和學習資料，引導學生主動學習。這一措施令學生在課前預習階段就完成對學習目標、主要內容、工具使用、操作流程以及注意事項等基礎知識點的認知。

2.指導教師的教學流程更加流暢，學生也具備拓展提高的素質基礎。教師可以更多地采用啟發式教學法，引導學生自我推演建立問題/現象一原因—對策方法一實踐操作完整邏輯流程;通過教師的示范引導以及對問題的拓展等內容，激勵學生自我提升學習效果，夯實知識/技能基礎。

3.課堂氣氛比較活躍。如PBL教學法、同伴教學法等會重視學生間/師生間互動探討問題環節，不但鍛煉和增強學生交流能力和團隊協作能力，還增加了彼此的信任和默契。

4.學生的各項能力和綜合素質得到較大提高。這與智慧教學環境下各種新型教學模式的推廣應用有密切的關系：如PBL教學法/CBL教學法等能夠直接訓練學生針對問題/案例進行邏輯分析并提出解決對策的能力，同伴教學法或者團隊教學法對增強師生、生生互動，訓練學生語言表達能力、促進學生個人和集體思考、甚至激發創新思維形成等方面有明顯效果。

總體看，在智慧教學環境下采用新型教學模式，可以改進傳統教學模式的不足：如調動學生的能動性，讓學生自己去尋求解決問題的方法;促進學生進行團隊合作，在協作解決問題的過程中加深知識學習效果等。但新型教學模式仍然有其不足之處：如不能給予學生完整系統的實踐知識學習;學習過程對學生和老師的素質要求更高，面對課程需要學生具有更積極地學習態度和師生間更默契的學習共識。在這些方面，反而是傳統教學模式表現得更為出色，所以，綜合使用一切合理的教學方式才是正確的理念。

結論

為了提高教學質量，促進學生綜合素質的提高，教師不斷嘗試各種教學模式。而采用物聯網、智慧網絡教學平臺、智能影像跟蹤技術等多種先進技術的智慧教學環境，為產品設計學科新型教學模式的實現提供了堅實的物質基礎。可以說，智慧教學系統作為一種新型的教育形式和教學平臺，為教育行業發展帶來了新的發展機遇。它真正的價值在于幫助教師從繁重的重復性知識和技能傳授工作中解放出來，專注于“育人”。

因此在智慧教學環境中，堅持教學綱領文件，始終以學習者為中心，根據教學目標合理選擇教學模式，充分發揮先進教育技術的促進作用，最終形成總體更佳的教學效果才是理想狀態。.

基金項目：人才培養質量建設一一流專業建設RCPY1902-31003/002。

參考文獻

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