基于“微助教”的設計材料工藝學課程教學改革研究

趙衛輝 姚艷龍

摘要：設計材料工藝學課程是對工業產品材料屬性、加工工藝等知識的建立，是決定工業設計由設計創意和草圖方案轉化為實際產品的關鍵，對于工業設計專業具有舉足輕重的作用。傳統教學方法不能滿足應用型人才培養目標的達成，以“微助教”為例，研究智慧教學模式在設計材料工藝學課堂教學中的應用方法，以及在項目化實踐教學中的作用，旨在提升設計材料工藝學課程的教學效果，為該課程的教學改革提供參考。

關鍵詞：“微助教”;智慧教學;設計材料工藝學課程;教學改革

材料與工業設計有著密切的聯系，產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、實現設計構想。因此，在工業設計活動中必須考慮材料的性質和特點。設計材料工藝學課程是對工業產品材料屬性、加工工藝等知識的建立，是決定工業設計由設計創意和草圖方案轉化為實際產品的關鍵，對于工業設計專業具有舉足輕重的作用。

另外，手機、移動網絡的普及對傳統課堂造成了極大的沖擊，對課堂秩序和學習質量有著極為嚴重的影響，但同時也對教學方式帶來了新的變革機遇。近年來，自帶設備在教學活動中越來越得到普遍應用，成為學生學習環境的入口。

一、課程教學改革的意義

國內各院校的工業設計專業，大都把設計材料工藝學課程作為重要的專業基礎課進行講授，甚至有些院校把此課程作為工業設計專業的核心課程，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，在課程教學方法、內容側重點等方面存在著一定的差異。通過在教學過程中的總結以及廣泛的調研，了解到目前國內設計材料工藝學課程教學存在的問題主要體現在以下兩個方面：第一，教學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，學生參與度低。由于設計材料工藝學課程專業實踐性強，內容相對較抽象，傳統教學方法容易導致有些學生缺乏興趣、積極主動性不夠，甚至出現厭學情緒。第二，教學過程中缺乏針對性的實踐活動，實踐與理論相脫節，學生實際應用能力差。很多學生在學習過程中只是將知識點死記硬背下來，卻不知如何將課程知識與實際的工業設計有效聯系起來，導致該課程的教學效果難以達到預期的教學目標。

基于此，借助“微助教”平臺的應用，在設計材料工藝學課堂中引入更多有效的小組討論學習、參與式學習等教學模式，探究促進學生學習主動性、鍛煉學生知識應用能力的教學方法。

二、基于“微助教”的互動參與式教學方法

“微助教”等是近年來興起并蓬勃發展的智慧教學模式。其核心理念是以學生的學習成效和學習需求為中心，將現代信息技術手段、傳統教學廣泛使用的PPT以及即時通訊軟件微信進行融合，使課外學習與課堂教學間實現銜接，讓學習、交流、互動永不下線（見圖1）。實現了教與學的高效化、便利化和智慧化，其目的是改變以教師為中心的教學模式，把課堂變為以學生的學習需要為中心的課堂。

（一）基于“微助教”的互動參與式課堂教學

設計材料工藝學課程作為工業設計專業重要的專業基礎課，學生對知識點的掌握是前提。

首先，課程開始之前，培訓學生熟悉掌握利用“微助教”完成作業、測試、小組討論等學習任務的方法，關注老師在“微助教”上的推送消息。另外，建議把學生分成若干學習小組，方便學習管理和各項學習任務的開展。每個小組設組長一名，負責組織小組的學習討論、作業的收集以及學習相關的其他問題等。

其次，每節課之前，教師通過“微助教”推送課前預習任務。學生按照任務進行課前預習，并給老師留言提出自己的疑問和想法。教師根據學生的預習情況，進行有針對性的課堂教學。課前預習任務也可以設置若干問題，讓學生帶著疑問進入課堂，通過課堂的學習解答疑問，這樣使學生對知識的記憶更加深刻。如，在塑料及其成形工藝這節課的學習中，教師通過課前預習任務引導學生思考：如果某個項目要求產品具有較多的配色方案，條件允許的情況下應優先選擇哪種材料？學生通過對身邊產品的觀察和了解就可以很容易地發現，塑料可以呈現出各種各樣的顏色，但是也會產生為什么塑料的顏色可以如此多樣的疑惑。學生帶著疑問進入課堂的學習，并通過學習了解到：在塑料原料的配置和準備過程中，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、塑料著色性強的特點以及塑料的表面裝飾等知識點相互關聯、更加立體，也更容易理解記憶。

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

另外，設計材料工藝學課程與實際的生產加工聯系較為緊密，僅僅依靠課本知識，學生很難理解一些材料的性質，尤其是材料的加工工藝方法和流程，需要借助相關的視頻資料，才能更好地理解。觀看學習視頻資料的過程中，學生可以通過“微助教”發送彈幕的形式實時參與討論，最后再進行總結。這種方式相對于觀看視頻后單獨進行小組討論和總結，最大程度地保留學生稍縱即逝的想法，更有助于發散學生的思維，提高教學效果。

最后，每節課之后，教師通過“微助教”布置課后作業，學生在“微助教”上積極作答并提交作業，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。教師根據學生課后作業的作答情況和討論內容，實時了解學生對知識的理解和掌握情況，從而更好地進行教學反饋和反思。

基于“微助教”平臺的這種互動參與式課堂教學完成了“課前一課中一課后”三個過程的閉環，真正實現了教師和學生的學習、交流、互動永不下線，大大提升了教學效果。

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

（二）基于“微助教”的項目化實踐教學

設計材料工藝學課程知識的學習，是為了更好地在實際的工業設計中使用材料，能夠使學生做到準確、恰當地給所設計的產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“異質同構”訓練法的應用實踐，為該課程的實踐教學提供了借鑒。

在學生熟練掌握課程知識的基礎上，教師可以更進一步采用項目化的實踐教學模式，以培養鍛煉學生在實際工業設計中對知識的應用能力。引入“微助教”之后，教師可通過“微助教”發布設計任務，學生通過“微助教”參與小組討論，把設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評。學生在這種實踐教學環節中進行持續深入的討論和思維發散，然后通過合作形成產品設計方案，并根據所學知識賦予產品相應的材料和加工工藝。

針對“座椅”這一設計項目，各小組學生可能給出不同的設計方案（見圖2）。圖左方案為潘頓椅，外觀時尚大方，符合人體身材，曲線優美，對材料強度和材料質感、美學有一定的要求，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格的圈椅，造型圓婉優美，體態豐滿勁健，許多材料能夠滿足該方案的造型和強度。但是考慮到硬木材料和榫卯結構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合制成。

通過設計項目實踐，學生能夠更好地理解材料的選擇必須考慮設計風格、造形結構以及加工工藝等因素。借助于“微助教”平臺，學生的想法可以隨時分享給同學和老師，整個小組和班級的思維充分發散，教師也可以掌握學生整個設計項目中各個環節的情況，隨時進行點評指導，大大提高了項目化教學的效果，實現應用型人才培養的目標。

“微助教”等智慧教學實現了教與學的高效化、便利化和智慧化，為翻轉課堂和參與式學習提供了技術載體和支撐，為教學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、提高學生參與項目化教學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。