王春山, 李久熙, 郝建軍, 鄭 穎, 趙建國
(1.河北農業大學,河北 保定 071001; 2.國家農業信息化工程技術研究中心,北京 100097)
繪圖能力是機械類專業本科和研究生均需具備的重要專業技能。效果圖表現技法課程是工業設計及相關專業的一門重要核心課程,課程旨在培養學生的工業設計表現圖的繪制能力、創作能力和審美素養。然而,傳統的面對面教學模式存在著時間、空間和資源限制等問題,難以滿足學生的個性化需求和學習效果。另外由于受到教師手繪風格及喜好的影響,學生的效果圖表現效果也會集中體現為教師所傾向的風格,導致手繪風格千人一面的結果。傳統的手繪學習以臨摹為主,學生缺少自我歸納總結能力的培養。因此,傳統的面對面單向傳輸式現場手繪效果圖的示范教學模式不利于學生的個性化、多元化學習需求,不利于學生高階思維能力的培養[1-2]。融合了傳統課堂現場學習與網絡在線學習優勢的混合式學習(Blended Learning)將成為效果圖表現技法課程教學組織的主要方式。本研究基于學習遷移理論,探索如何利用線上線下混合式教學方式,搭建手繪知識遷移平臺,滿足學生個性化學習需求和高階思維能力培養,促進學生在有限的學習資源中獲取盡可能多的有效經驗,學會把知識經驗運用于各種不同的情境之中解決實際問題,從而實現個人的持續發展。
學習遷移(Transfer of Learning)是指一種學習對另一種學習的影響,或者已經獲得的經驗對完成其他活動的影響。遷移的實質是學習者利用已有認知結構,對學習內容進行分析、概括,從而形成新的認知結構的過程,是一種揭示新舊學習共同本質的過程,是知識經驗之間相互影響和重構同化的過程[3-6]。遷移有正遷移和負遷移之分。凡一種學習加強另一種學習,稱為正遷移;反之,一種學習干擾即削弱另一種學習,稱為負遷移。研究學習遷移的目的是為了充分運用遷移規律,有效促進正遷移,減少或避免負遷移,促使學生掌握良好的學習方法,形成牢固的認知結構和熟練的操作技能,并能夠靈活遷移應用到實際學習中。
學習遷移理論的應用非常廣泛,尤其在教育領域中。教師可以通過利用學習遷移理論,幫助學生更好地將以前學習的知識和技能遷移到新的學習任務中,提高學生的學習效果和學習質量。此外,學習遷移理論還可以指導教育教學模式的設計和優化,促進教育教學體系的改革和創新。
正遷移是指一種學習對另一種學習起到積極的促進作用。教學要實現正遷移,就必須讓學生準確、牢固地掌握學科基本原理,塑造良好的認知結構,這是實現正遷移的基礎和保證[7-9]。在效果圖表現技法課程學習中,需要前期的設計素描、設計色彩和產品速寫等課程為支撐,學生設計表現能力的培養需要以上系列的課程來匹配。教學實踐證明,如果學生前面的系列課程掌握較好,在本課程中也會有很好的學習效果。因此,如果將上述知識順向遷移到本課程中,將有助于夯實學生設計表現的基礎,解決在設計作業的繪制過程中出現的基本技術問題。一方面有利于鞏固已學的知識和技能,另一方面也有利于培養舉一反三、融會貫通的學習能力。而本課程的基本技能和方法也可以對學生后面的其他專業課程的學習起到不斷促進的效果。傳統課堂學時有限,不能將本課程的前后續課程重要知識點很好地銜接,線上線下混合式教學可以將這些知識點放置到線上平臺,學生根據需求有選擇學習,達到個性化學習的目的。
研究表明,學習遷移并不是在任何情況下都能發生的,它會受到一系列的主客觀條件的制約。因此,為保證學習遷移行為的發生,可以尋找并突出學習對象之間的共同因素。如效果圖表現技法課程涉及多種材料與工具,根據工具和材料的不同,細分為彩鉛表現技法、馬克筆表現技法、色粉表現技法和水粉表現技法4 個手繪知識點,在有限的學時內不可能也沒有必要讓學生全部掌握。因此線上課程內容的設計中,突出體現各種表現技法的共性特點,梳理出這些技法可以遵循的規律,如產品比例與透視、立體空間表現、色彩關系和線條應用等。學生熟悉了一種表現工具,就會觸類旁通、舉一反三。
產生學習遷移的關鍵是學習者已有經驗的泛化水平,這要求在學習過程中,學生必須依據已有的知識經驗去識別或理解當前的事物或問題。要求學生對具體事物的認識要深刻,才能揭示沒有認識過的某些同類新事物、新問題的本質,并易于納入到已有的知識經驗系統中去,實現從一種情境向另一種情境的遷移。
為促進學生的學習遷移水平,利用線上線下混合式教學手段的優勢,將學生作品評價環節設置為生生互評、生生修改,讓學生充分參與到學習評價活動中,可以使學生自己發現并解決問題,同時也增加了學生的學習興趣。而學生的學習態度、興趣、技能等可以通過這些活動產生遷移而加以培養。
構建效果圖表現技法課程線上線下混合式教學模式,可利用其學習主動性、策略多樣化的特點充分發揮學習遷移規律的作用。學習者根據自己的學習興趣和需求,在理解的基礎上主動地、批判性地學習新思想和知識,運用多樣化的學習策略來深度加工知識信息,建立多課程知識、多渠道信息和新舊知識信息等之間的聯系,建構個人知識體系并有效遷移應用到真實情景中來解決復雜問題的學習。
基于遷移規律的課程設計框架需要根據學生的學習特點和實際應用需求來確定學習目標、整合教學內容、設計教學方法、測評學生表現和設置實踐應用環節,以此來促進學生在不同的學習環境中知識遷移和應用能力的提高。基于學習遷移理論的效果圖表現技法課程框架如圖1 所示。

圖1 基于遷移規律的課程框架設計Fig.1 Curriculum framework design based on migration rules
新情境與舊情境之間的關聯性越高,學習遷移的效果越好。因此線上學習資源建設時要考慮到新舊情境的物理相似性和概念相似性兩個方面。物理相似性指新情境與舊情境在外表和組成上的相似性,而概念相似性指新情境與舊情境在概念和思維方式上的相似性。線上資源建設從學生在前序課程中接觸過的手繪基礎知識入手,將其與本課程的知識點相關聯。
在學生的前序課程如設計素描、設計色彩等課程中,學生需要掌握透視規律、線條表現、色彩搭配等基本技能,而在本課程中,學生也掌握利用透視規律、線條表現和色彩搭配實現設計、繪圖和表現的效果。因此,在線上教學資源建設中,將本課程分為課程綜述、透視基礎、線條表現、效果圖表現、質感表現和結構表現6 個單元,引導學生從熟悉的知識點入手,發現不同課程之間的相似性和聯系,加深學生對知識點之間的理解,提高學生的學習遷移和思維轉化能力,注重綜合應用,提高學生的學習效果。
在透視基礎單元中,將透視基礎分為舊情境和新情境,舊情境為透視的分類與特點,新情境為透視中的追加與分割等知識點。在重溫舊情境的基礎上講解如何運用透視知識來表現產品深度和空間感,解決新情境中的問題,實現從繪畫素養向設計素養的遷移。
思維轉化是學習遷移的一個重要條件。它指的是學生在不同的學習環境中,能夠重新組織和轉換自己的思維方式,使其適應新的學習任務和要求。①重構知識結構。在不同的學習環境中,學生需要能夠重新組織和調整自己的知識結構,將已有的知識與新的學習任務進行有效的整合和轉化。②創新意識。學生需要具備創新意識和創新能力,能夠提出新的問題和解決方案,推動學習遷移在新的學習環境中的實現。③元認知能力。學生需要具備元認知能力,能夠對自己的學習過程進行反思和調整,從而更好地適應新的學習環境和任務。
思維轉化的實現需要教師和學生共同努力。教師在教學中可應用案例教學和分層演進教學等方法,培養學生的靈活思維和創新能力。學生需要在學習過程中注重思維的轉化和創新,不斷提高自己的元認知能力和自主學習能力,從而實現學習遷移的有效實現。
在馬克筆表現技法章節中采用分層演進教學,將課程內容分成基礎層、進階層和高級層3 個層次。在基礎層中,學生可以學習馬克筆表現的基本知識和技能,如運筆、排線和渲染等;在進階層中,學生可以學習更加復雜的表現技法,如質感、光影等;在高級層中,學生可以運用馬克筆技法進行方案創新表現等。根據學習難度逐步遞增,從而逐步提高學生的學習興趣和自主學習能力。課堂講授環節首先為案例導入,教師講解優秀作品,并對在線學習內容回顧與測試;通過提問知識點,檢查課下手繪臨摹作品等方式,了解學生對知識點的掌握程度,發現學生在手繪表現中存在的問題,有針對性地講解并重復練習,幫助學生鞏固課程重點;以課堂講授為主,學生通過模仿和練習鞏固技法學習成果。創新環節為課堂手繪實踐,在課上布置一個較復雜形態的產品來進行寫生練習;讓學生利用自學與課堂講授的技法,學會自我歸納和獨立表現,實現從手繪臨摹到寫生再到設計的過渡。
學習遷移效果評價主要是評估學生將已經學習的知識、技能或經驗應用到新的學習或實際情境中的表現和成效。學習遷移效果評價需要綜合考慮學生在實際任務中的表現、知識應用測試、綜合評估和反饋及自我評估等多個方面。
在效果圖表現技法課程考核中,將以往的精細效果圖臨摹的考核方式改為產品造型設計表現,考核的重點從手繪能力轉變為設計創新與表達能力。這種方式要求學生具有學習遷移的能力,能夠將已經學過的知識、技能或經驗應用到新的學習或實際情境中。通過實際任務的表現,可以評價學生的學習遷移效果。
課程考核的主體也由教師變成師生共同參與,尤其側重學生的自我評估。通過自評和互評讓學生自我評估自己在學習遷移方面的表現和成效,引導學生思考自己在新情境中對已學知識、技能或經驗是如何應用的,自我分析自己做得好的地方和需要改進的地方,從而進一步提高學生的學習遷移能力。并通過教師對學生的表現和作品進行評價和反饋,幫助學生了解自己的學習情況和問題,并指導學生改進學習方法和提高學習能力。
利用學習遷移規律進行課程建設改革后,學生的學習主動性明顯提升。根據超星泛雅教學平臺統計數據,學生課程學習期間平均在線觀看視頻時長32.3 h,超過課程要求的在線視頻學習時長。由于進行了充分的課下預習,學生在課上有充分的時間討論、理解知識點。學生能找到自己的學習步調,并充分利用在線教學平臺,針對自己不理解的知識點反復學習,不同認知的差異在自學質疑中得到解決,學習的自信心不斷加強。課題組對工業設計專業2018 級、2019 級學生共108 人做問卷調查,共回收有效問卷90 份。通過調查發現,有74.44%的學生表示這種教學模式可以幫助他們了解前后續課程知識點的關聯性,有利于了解課程的學習目標和重點、難點,激發學習興趣。有83.33%的學生認為基于學習遷移理論的在線教學資源建設讓學習時間更自由靈活,可以自己主動安排學習的時間和地點,不受約束;有91.1%的學生認為在所有的在線資源中,視頻資料對自己的學習更有幫助。
學習遷移理論在效果圖表現技法課程學習中扮演著重要的角色,它既是目的也是手段。應用學習遷移理論進行課程教學改革可以促進學生對知識的理解和記憶,幫助學生將所學的知識和技能應用到實際中,引導學生發揮創新思維,將所學的知識和技能應用到不同的情境中,從而培養學生的創新思維能力。
在課程教學中應用學習遷移理論,要確立明確而具體的教學目標及教學設計思路,要有效設計教學內容,根據課程的重點、難點,結合學生的知、情、意等特點,提煉具有最大遷移價值的基本知識、基本技能,以便學生在學習中能順利地進行遷移;要采用合理的教學方法,如案例教學法、任務教學法等,讓學生主動覺察到事物之間的內在聯系,運用已學的知識解決實際問題,促進遷移的產生。