項目教學法在“Rhino”專業課程教學革新中的應用探究

沈 婷

(馬鞍山師范高等專科學校 藝術設計系,馬鞍山 243041)

項目教學法在吸收工讀教育、合作教育、目標結構教學、建構主義等多種西方主流教育思想理論的過程中不斷完善教學方法論,具有重要的教學價值,將其應用在“Rhino”專業課程教學革新中具有較大可行性。 現代互聯網技術發展下,智能線上設計已經成為主流,“Rhino”作為包含所有NURBS建模功能的三維建模工具,無論是在建筑工程設計還是在高精尖科研設計中,都具有重要作用。 基于此,本文從行為實踐導向及目標導向的視域下,探析現階段Rhino 課程革新的困境,研究項目教學法融入Rhino 專業課程革新發展中的創新路徑。

一、項目教學法在課程教學中的應用概述

(一)項目教學法理論依據

項目教學法,即將社會化項目融入教學之中,旨在以項目為切入點,以學生自主解決、教師輔助指導的形式,提升學生的理論實踐能力,促進社會化人才的培養。 項目教學法起源于歐洲勞動教育思想及美國的合作學習教學理論,其汲取了勞動教育思想中J.H.裴斯泰洛齊的“人道主義教學”系統,并結合多伊奇的目標結構主義,用項目(目標)激勵學生自主學習,將學生的被動學習轉化為主動創造[1]。 一方面,項目教學法充分吸收了勞動教育思想下卡連柯的“工讀教育”精髓。 卡連柯將自覺紀律教育及集體美學教育應用在H.雷恩的“少年共和國( Little Commonwealth)”中,以勞動來激發青少年的創造力,這給只注重理論教學、不注重實效應用的近代教育提供了理論基礎,項目教學法由此在學校中開始應用普及;另一方面,在20 世紀70 年代初期,“合作學習(Cooperative Learning)”開始流行并成為教學改革的主流理論。 項目教學法汲取合作學習中促進課堂氛圍、學生心理、合作精神等精髓思想,摒棄了合作學習中對人員分配時適用條件界定不清等歷史局限性。 由此,項目教學法在科學性的時代視角下,有機汲取西方優秀教學思想,并借此完善自身的教學理念構架。

(二)項目教學法價值特征

首先,生本位下的主體性特征是項目教學法的基礎特征。 項目教學法將教學的重點回歸到學生身上,讓學生自行參與項目課題的探討、操作,教師僅做指導工作。 相比于“先教后做”的傳統教學過程,“先實踐、后指導”的翻轉教學,具有促進學生學習獨立性、培養學生主動創造性的重要價值;其次,過程性是項目教學法的重要特征。 相比以往近代教育中對課程考核分數結果的重視程度,項目教學法更重視教學過程中學生的學習心理、技能掌握及思維養成[2]。 以現代高等教育學校為例,許多學校已經開始摒棄“赫爾巴特五步教學法”,轉而以素質學分制來衡量學生的學習效果。 素質學分制包含期末考核、課上表現及課業質量等元素的綜合評估,而非以單一筆試結果對學生的水平進行認定;最后,目標可控性是項目教學法的關鍵因素。項目教學法的項目目標性明確,學生在限定的場所及主題下進行學習實踐,因教師指導及條件限制而成效快,因學生之間合作牽制而可控性強,具有教學實效性價值。

(三)應用普及度現狀概述

項目教學法自發展以來,在歐美國家普及較為廣泛,在亞洲國家及我國發展較為滯后[3]。 以在歐美國家的普及發展為例,20 世紀90 年代,歐美各國相繼開展以“主題項目研究”及“項目設計學習”為主的項目教學活動,旨在將項目作為理論知識轉型的橋梁,提高學生的職業技術能力。 以德國為例,為促進國家項目簽署、市場組織生產的運作,德國聯邦職業教學所于2003 年制定項目教學條例,設計以行動為導向的項目教學方案。 在亞洲國家中,以日本、韓國為例,其設置“綜合學習時間”,即在日常課程中開辟出以校企合作項目為主的教學活動。 與歐美國家不同的是,日韓國家將項目教學內容與基礎課程分離開展,而非有機融合。 20世紀80 年代,我國開始開展合作學習研究并取得成果,由此,項目教學法在我國的應用具有一定的學術受眾基礎。 但鑒于我國應試教育制度開展時限較長、素質教育轉型發展較慢,項目教學法的在學校的普及程度較低,并主要集中在碩士研究生及博士研究生階段,對于本科生及處在義務教育階段的學生,普及度較低,依舊以傳統教師單向灌輸式教學為主。

二、“Rhino”專業課程教學革新探究

Rhino 是美國設計師羅伯特·麥克尼爾和阿索爾共同開發的專業3D 造型軟件,主要用于工程設計、機械設計、科學研究、三維動畫制作及產品設計等方面。 Rhino 針對3D 軟件的適用覆蓋面達到95%以上,是現代社會各類企業產品設計的主流應用軟件。 然而,我國國內設計產業發展滯后,各學校及企業對于Rhino 軟件的使用模式過于固化,教學革新力度不足。 下面從教育職業轉型、教育專業性及教學效率三方面,探究 Rhino 專業課程的教學發展現狀。

(一)技術課程的職業轉型探究

目前,我國國內針對Rhino 課程的教材較為豐富,例如,以潘皇波《Rhino 3D 從入門到專業》、徐平《Rhino 5.0 完全自學教程》為主的Rhino 自學教材;以齊兵《設計工程師叢書-Rhino 4.0 基礎與實例教程》、黃少剛《Rhino 3D 工業級造型與設計》及盛建平《從Rhino 到產品設計》為主的實例應用教材;以韓國崔成權《Rhino 3D 4.0 產品造型設計學習手冊》為主的國外譯著教材等。 針對Rhino 軟件下的技術設計類課程,學校教師多以教材作為輔助進行理論講解,并為學生進行操作演示。 由此,學生對于Rhino 軟件的基本創建、分析及NURBS 曲線轉換能夠快速掌握,但對于多面曲面創建、I/O工具包插件處理及高級建模技術的掌握精度不夠。可見,學生的技術能力,在由教材理論轉化為職業技能時的深度不足[4]。 在此情況下,我國受教育者對于現代生產關系及企業流變力的適應性不足,Rhino 軟件在高精尖機械設計上的應用無法有序開展。 究其原因,學校對技術型人才的培養方式及教師的教學模式相對滯后,阻礙職業性人才的培養。

(二)環境標準下專業程度探究

Rhino 相對于市場上的建模軟件,具有教學普及度高的優勢。 以Maya、XSI 等其他設計軟件為例,其需依靠Windows NT 或SGI 圖形工作站運作。除此之外,通常這類軟件對配備顯卡也有要求,多配備以Geforce 為主的高檔顯卡。 而Rhino 軟件僅依靠Windows 95、ISA 顯卡即可進行工作,這對于部分多媒體設施更新較慢、資金供應不足的學校來說,教學上的性價比更高、可行度更高;學生自我課下練習時不會受到外在環境條件的限制。 因此,在寬松的外部市場環境下,Rhino 專業課程的教學及項目練習較其他建模軟件來說,普及度更高。 然而,寬松環境標準下,Rhino 課程的專業上升度不夠,教學的配備軟件及學生對其重視程度也都沒Maya 或 XSI 課程高。 在此情況下,Rhino 課程在高精尖機械設計、大型工程建模的市場份額占比較少,課程的經濟效益轉化度不高。 鑒于此,學者蔡學靜提出,針對“平民化”的Rhino 課程,不可因其受限的環境標準低,就否定其專業度。 由此,需轉化現代學校對Rhino 課程“高普及”“淺發展”的現狀[5],平衡教學革新的縱向及橫向維度。

(三)層級項目內教學效率探究

項目教學法已經開始試點融入計算機、土木工程及藝術設計等專業,針對不同水平的項目,學校給學生提供的可實踐課題也不同。 現階段,學校多給學生提供以產品形象設計、廣告設計、動畫制作等較為簡易的初級層次項目,對于重工機械設計、老舊建筑區域修復、大型土木工程結構設計等中級或高級層次的項目,學校提供較少,學生自主實習時能夠接觸的范圍也較為狹窄[6]。 我國《關于在重大項目實施中加強創新人才培養的暫行辦法》指出,社會不僅需對不同類型的創新人才進行重點培養,對于重大基礎研究項目的創新團隊、產業化和工程項目重點培養的產學研結合的高級人才也有需求。 在政府支持、市場需求下,以武漢理工大學、北京理工大學及大連理工大學為主的部分學校,已經通過校企合作,開放較為復雜的高難度項目給學生。 但以項目教學法讓學生自主獨立完成項目,不僅企業面臨的風險較高,教師的教學效率也相對滯后。 究其原因,項目教學法實施不完善、學生基礎技術能力不足,導致對高精尖的復雜建模任務無法消化,教學效率也被拖沓放緩。

三、項目教學法在“Rhino”教改中的應用路徑

(一)項目促進下“先練后教”

項目教學法以社會大生產下對受教育者的實用型人才培養為目的,能夠彌補學生理論基礎與實踐能力二者發展失衡問題。 基于學生對Rhino 職業技能轉化不足的困境,以項目教學法中“先練后教”的形式,培養學生使用Rhino 軟件的行為習慣熟練度,建立學生的軟件適應性思維[7]。 一方面,以學生為主體進行“先練”。 學校統一分配基礎設計項目,在零講解的基礎上讓學生結合教材自學且獨立完成項目。 通過初級項目測試,教師能夠掌握不同學生的自主學習能力及對Rhino 課程的理解力,基于不同學生的表現,以“自學能力強+自學能力弱”“建模基礎強+思維活躍”等標準進行互補分組,從而針對學生的個人能力進行項目組別發展下的個性化培養;另一方面,轉換教師角色進行“后教”。 作為需要啟發個人創新思維的設計軟件,教師對學生的輔導應當在重視技術的基礎上,重視對學生學習心理、學生思維拓展的趣味教學。 陳吉寧在第十五屆人民代表大會上指出要實施“雛鷹人才計劃”,建設全國科技創新中心的同時塑造更多具有“先發性、引領型”的人才。 由此,“先練技術”與“后教思維”的項目教學模式,契合我國政府對創新創業人才的培養方針,具有施行價值。

(二)目標指向下“以賽促教”

目前,我國各個學校對Rhino 課程的設備配置具有差異性,對于Rhino 課程中復雜的深度教學問題,教師回答的專業性也有區別。 在短時間無法改變學校大環境的情況下,以項目教學中的多元教學場景為切入點,設置全國性或區域性的Rhino 設計比賽,通過“以賽促教”,提升教師思維素養,拓展學生對專業領域的認知。 彼得·德魯克曾言,企業的性質促使其本身需要多重目標;而目標多重性則是項目教學法的重要特征之一[8]。 以學生、教師、學校及Rhino 課程革新作為四位一體的多重目標,在明確目標指向下,通過比賽推動Rhino 課程的專業發展[8]。 以國際大學生程序設計競賽(ACM International Collegiate Programming Contest)、華中軟件設計大賽、微軟創新杯等專業賽事作為借鑒,將項目教學與比賽相結合,提高學生項目完成能力的同時,契合我國《關于基礎教育改革與發展的決定》中對“鼓勵合作學習”的相應政策,在賽事中培養學生的合作創新能力,為其今后進入社會進行項目設計打下專業性基礎。

(三)建構主義下“支架教學”

上文提到,項目教學法吸收西方建構主義教學思想。 鑒于此,以建構主義完善項目教學法,在保障學生項目完成獨立性的同時,提高教師教學效率。 將建構主義中的“支教式教學”融入項目教學法,教師為學生提供“先練后教”中的外部教學支持,但根據項目活動的進行程度及學生能夠獨立完成的程度,不斷剝離學生獨立運作項目時的“外部支架(即教師支持)”,層級測算后持續呈現“引導—剝離—引導—剝離”的趨勢[9],直到支架(教師支持)全部消解。 這時,學生能夠獨立完成相應項目,教師的教學效率也得以提高。

四、結語

項目教學法在以項目導入Rhino 專業課程教學的過程中,豐富了項目的分配模式、構造手段及實現過程,推進Rhino 課程下學生的設計精度及實踐思維,也同時豐富了項目教學法自身的應用方式,如以支架教學融入方法論這一創新路徑。 在我國對職業人員發展需求提高的當下,項目教學法將繼續在Rhino 專業課程中持續應用、多元發展。 在針對Rhino 這類實踐操作類課程中,學生的自主積極性提高,為其他實踐技術類課程的發展提供了良好范例。