探究工程實踐類課程引入藝術設計的跨學科教學模式

王 夢

（上海理工大學,上海 200093）

構建與社會需求相對應的教學模式是高校培養復合型人才的重要任務。因此從傳統的專業劃分學科的教學模式逐漸向跨學科的教學模式轉變是一種必然趨勢。結合現如今新工科的背景以及運用廣泛的STEM的教學模式，不難發現雖然可以有助于打破學科之間的界限，教會同學們綜合運用多學科的知識來解決現實情況中的復雜問題，同時提高學生的知識整合與應用的能力。但這些過程更偏向于理科層面的跨學科融合，所以在此基礎上又升級成了STEAM的教學模式，這個A就是“Art”其中包含的不僅僅是藝術，更多的是語言，美學，人文等。在工科學習過程中加入了藝術人文的元素，或者在非工科專業的學生學習實踐類課程中加入工程類元素，都更符合了培養多方位發展的復合型人才的需求。在工程實踐類課程中引入一些藝術設計元素的初步目的是能激發學生共享知識與合作創新的積極性，而教師也可充分利用不同學科在知識框架和思維上的差異性，精心開展不同的課程設計和建設有內涵的課堂環境，引領學生主動學習，激發他們積極參與，從而提高跨學科教學模式的教學效果[1]。

一、工程實踐課程的現狀與分析

隨著國家經濟的轉型與發展，社會環境對于復合型人才的需求也越來越大，各大高校也開始注重學生多方面綜合能力的培養，同時應運而生的跨學科教學模式也越來越被廣泛地使用。工程實踐類課程原本作為理工科學生的專業基礎課，現在也被納入大部分本科生的培養計劃內，其中也包括外語學院，管理學院，藝術設計類的學生。因此原本針對理工科學生的工程實踐類課程在教學內容，教學模式，教學評價等方面都需要進行調整或重新規劃。

筆者經過查閱文獻，以及其他幾所高校的調研，發現多數高校的工程實踐類課程主要分為針對理工科學生中的機械專業和非機械專業，而容易忽略學校中非理工科學生相關課程的安排。比如，非理工科的學生對于工程實踐類的課程相對缺乏理論體系的支撐，這就導致了他們參與的工程實踐類課程可能流于形式，違背了培養復合型人才的初衷。而對于理工科的學生來說，他們對于基礎專業課是可以達到的一定的重視程度的，但是他們對于美學，藝術設計等文化教學內容其實是存在一部分的缺失，盡管學校有開設“音樂賞析”或者“電影賞析”的選修課，但如果可以讓學生在工程實踐類的課程中沉浸式體驗從無到有的設計制造的過程，會更加激發學生的潛能，以及深入學習的興趣。

因此本文將根據非理工科學生（包括外語學院，出版藝術學院等），理工科學生（包括機械制造專業，材料專業，電氣專業，計算機學院等）這三種情況探究在工程實踐類課程中引入藝術設計的跨學科教學模式，打造人文社科和自然科學互相融合的課程和體驗，旨在提高學生作為學生主體在課堂上主動學習和積極參與。

二、引入藝術設計到工程實踐類課程

跨學科教學模式的內涵包括四個重要因素：開放、引導、合作和共享[2]。學生需要突破原有課程邊界，通過外部因素的助力走向其他專業領域。因此開設跨專業課程，建設開放式的教學平臺，吸引不同專業學生參與；還需要教師負責引導完成教學任務主題或者目標，指引學生完善正確的決策方案，以及最后對學生進行過程評價；教學任務或者目標是由來自不同專業的學生共同合作完成，同時提升了團隊合作，溝通能力，學習能力等。

1.跨學科工程實踐類課程的實現途徑

教學設計上以項目驅動為課程導向，圍繞某個目標讓學生進行設計，解決，產出。這個目標可以是具體加工出的一個工藝品，也可以是通過計算機軟件編程完成的一個特效作品等，這類的課程作業很好的包含了理工科學生和非理工科學生所學到的專業理論知識，同時對學生具有很強的吸引力。

以制作的工藝首飾盒為例，對于不同專業的學生他們制作的流程和角度是不同的，只有互相合作，有效溝通才可以達到最終效果。從材質選擇，加工工藝的安排到首飾盒表面的圖案的設計，以及整個首飾盒形狀的確定。

2.引入藝術設計到工程實踐類課程的教學評價

在學生的課程考核評價中，引入基礎知識、個人能力、合作能力和系統能力4個層面，在期末評價環節中，學生以小組為單位，公開展示他們的作品，每個學生自評個人能力，由小組其他成員互評合作能力，在通過各自展示自己完成的部分，由教師組進行提問評定基礎知識和系統能力[3]。在這樣的評價環節中，學生的表達能力和交流能力都能獲得高效的培養和鍛煉，這也為學生將來的科研和深造打下一定的基礎。

3.教學環境的建設

完善高校校內多類型的教學實驗室，例如計算機工程的，制造工程的，化學工程，材料工程等多方位的，并且可以統籌管理使用，以供學生充分展示各專業基礎的操作基地。讓學生可以在實驗室組合共同設計課程作業打造系統的學習環境。此外教師也是教學環境中的重要組成，鼓勵相關青年教師參與到跨學科教學實踐中。新的教學模式對教師提出了很大挑戰，也可以從學校層面組織和建立青年教師從事跨學科研究和教學能力的培養體系[4]。

三、形成跨學科的教學模式

跨學科的教學模式是對學科進行更深入地結合，充分發揮各學科的特點，在老師的引導下，學生共同完成學習目標或者學習任務，激發學生對未接觸過的知識領域產生興趣，加深對學習過的理論知識的應用以及在實際情況中解決問題的優化方案等。將藝術設計引入到工程實踐類課程中，既是理論與實踐的結合，也是藝術與技術的結合，同時也連接了課上與課下的教學活動。另外在學習過程中建立起團隊認同感，通過更加良性的人際關系提高彼此的學習能力和溝通能力以及合作能力。

1.讓理論與實踐相互結合，實踐也是認識的來源

對于理工科的學生而言，工程實踐類課程是將之前所學的專業理論知識轉化到了實踐操作的課程中，而對于沒有系統學習過相關理論的非理工科學生而言，通過引入藝術設計元素的工程實踐類課程，幾乎是對工科領域的重新認識。跨學科的教學模式讓學生將書本理論知識直觀地反映到了眼前。

2.讓技術與藝術相互結合，促進技術，激發藝術

新工科背景下，許多高校都開始注重對學生工程能力的培養，但是學生人文藝術素養也是不能忘記的一環。技術的進步的最后是為了走進生活，而藝術的前進是輔助技術更好地服務生活。這里的技術主要指的是工程實踐類課程中使用到的操作技能，例如計算機編程技術，軟件應用技術，機械加工技術等等，配合關于人文美學的藝術設計，才能共同完成引入藝術設計的工程實踐類課程的大作品。作為培養復合型人才大勢所趨的跨學科教學模式，同時應該兼顧人文社會科學以及自然科學，為學生的創新能力建立起牢固的基礎。

3.讓課上與課下相互結合，延伸到更廣闊的領域

在工程實踐類課程的教學過程中課上的具體實踐操作并不是核心內容，而是以培養學生的自主學習能力為主，同時在專業方面提升學生的專業興趣，跨學科的教學模式又可以提升學生對其他領域的學科興趣，從而讓學生自主地在課下學習更多更深層的專業知識。這就是課上與課下的學習聯動，通過跨學科的教學模式讓學生的學習領域延伸到更廣闊的平臺，更高效地吸收，藝術創意表達和視覺審美方面不落于俗套，動手實踐方面又可以達到精益求精的目標。這才是更應該被強調的人才培養要素。

四、工程實踐類課程引入藝術設計元素的效果分析

1.提升理工科學生對藝術美感的認知

工程實踐類課程中引入藝術設計實施跨學科的教學模式，可以提升學生對視覺美感的認知。視覺美感的認知具有長期性，需要學生不斷積累與學習。作為課堂引導者的教師們可以給理工科學生展示一些作品與資源，讓他們逐步提升視覺感知能力，為學生提升審美能力提供認知基礎，從而作用于學生人文藝術素養的養成，提升綜合能力。理工科學生有效提升了自身的審美能力，能夠多元化地發展并將所學到的藝術設計元素更好地融入[5]。

2.打破非理工科學生對工程實踐的認知界限

工程實踐類課程中引入藝術設計實施跨學科的教學模式，可以打破非理工科學生對工程實踐的認知界限。由于人文社科和自然科學存在知識體系上的差異，因此可以大程度上地激發起非理工科學生對于工程類學科的興趣，課程中引入的藝術設計可能是他們比較熟悉的部分，但是具體如何運用到現實，解決具體問題的過程或者如何呈現具象的作品，都是對之前所學知識的一種體現，以新媒體藝術專業的學生為例，他們通過學習計算機工程的實踐課程，更深層次的學習了多種軟件的編程語言，針對創意提出、表達與呈現、交互行為實現等方面要求學生能夠對既往專業理論與技能實現整合實踐[6]。

3.提升高校學生追求設計創新的動力

工程實踐類課程中引入藝術設計實施跨學科的教學模式，能通過最后學生感興趣的成品激發學生設計創新的動力，提高學生的創新能力。對于高校學生而言，創新能力的培養需要學生的日常積累與實踐。共同完成一個課程大作業后，理工科學生可能對成品的工藝，編程，制造進行更多的優化，而非理工科學生也可以針對成品的美感，實用性等方面進行深層的修改。互相學習提升學生與優秀作品接觸的頻率，引導學生在專業課程的指導下進行規范化實踐，以此激發學生的創新興趣，提升學生的創新能力。

五、結語

將藝術設計引導至工程實踐類課程的形式多種多樣，為不同專業的學生構建真實、互動及學科包容與開放的學習環境，跨學科的教學模式是為了避免學科的局限性，充分利用不同學科的差異性，開展不同的教學活動和營造有內涵的課堂氛圍引領學生主動學習，激發他們積極參與其中，從而提高跨學科教學模式的教學效果充分結合學科優勢來幫助他們更好地發展成復合型人才。