“藝工融合”理念下的材料與工藝教學改革研究

摘要：為了加強材料與工藝課程理論和實踐教學的有效結合，培養學生的設計能力和材料應用能力，以及拓寬學生的專業視野，提高課程適應性。通過“藝工融合”的理念和實踐案例以及調研課程現狀，總結典型教學問題和學生學習需求，進而實施“藝工融合”理念下的材料與工藝課程教學改革方案。改革措施包括優化課程結構、增加實踐教學比例、案例教學和真實企業項目的引入，同時加強信息技術應用和校企合作等。通過改革提高了學生的創新和動手能力，使學生的設計更貼近社會需求和生產實際，提升了設計材料與工藝課程的社會適用性，契合設計教育從單純注重理論向理論與實踐結合轉變的改革要求。“藝工融合”理念在設計材料與工藝課程改革中是行之有效的，值得進一步探索與推廣。

關鍵詞：藝工融合；材料與工藝；課程改革；教學內容；課程實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2024）16-0097-03

Abstract：In order to strengthen the effective combination of theory and practical teaching in materials and technology courses，cultivate students’design ability and material application ability，expand students’ professional vision，and improve course adaptability. Through the concept of “integration of arts and crafts” and practical cases，as well as the status quo of research courses，typical teaching problems and learning needs of students are summarized，and then the teaching reform plan of materials and crafts courses under the concept of “integration of arts and crafts” is implemented. The reform measures include optimizing the course structure，increasing the proportion of practical teaching，introducing case teaching and real enterprise projects，and strengthening the application of information technology and school-enterprise cooperation. Through the reform，students’ innovation and hands-on ability have been improved，students’ design has been closer to social needs and production reality，and the social applicability of design materials and technology courses has been improved. The concept of“integration of arts and engineering” is effective in the course reform of design materials and crafts，and it is worthy of further exploration and promotion.

Keywords：Integration of art and engineering；Materials and technologies；Curriculum reform；Teaching content；Curriculum practice

引言

設計材料與工藝是工業設計和產品設計專業的重要基礎課程。材料的選擇與加工工藝直接影響產品的功能、外觀、造價等多方面因素。然而，傳統的設計材料與工藝課程存在著理論化程度高、實踐性不足的問題，導致學生對材料屬性認知不全面，工藝運用能力較弱，無法滿足產品開發對專業人才的需求。為適應產業發展對人才培養的新要求，本課程改革采用“藝工融合”的理念，以產品設計專業的設計材料與工藝課程為例，根據課程特點和學生學習情況，從強化實踐教學、推行項目驅動教學法、加強信息技術應用、建立教學資源庫、加強思政建設、課程考核方式等方面進行改革探索。研究旨在建立一個既注重材料工藝理論教學，又強調實踐應用能力培養的教學模式，使學生能夠全面掌握材料的性能指標、加工工藝原理，并能綜合運用所學知識完成產品開發中的材料選擇和工藝設計，以適應經濟社會發展對創新人才的需求。

一、材料與工藝課程存在的問題

材料與工藝課程改革和教學實踐在多所高校已開展，但因各校教學背景和教學條件存在差異，教學方法和側重點也有所不同。一些高校如中國礦業大學、南京航空航天大學等已建立了設計材料與工藝的精品課程，從教學方法、資源建設、內容組織等方面進行探索，對該課程建設起到了積極推動作用[1]。針對學生學習材料與工藝過于理論化和書面化的問題，張軍[2]采用了量化的教學方法，細分教學目標，注重課程實踐，激發學生的學習興趣和創新思維；高雪[3]針對課程仿真項目的不真實、概念混亂、設備缺乏以及學生動手能力差的問題，采用校企合作模式，利用企業實習基地等資源，進行實地考察、項目設計等教學活動，加強實踐，讓學生深入了解材料工藝；周莉莉[4]指出民辦高校條件有限，傳統教學方式難以讓學生理解，依托本地產業資源，采用“教-學-做-創”的主線，引入企業專家授課，組織學生到工廠實踐考察，提高學生動手、思考、創新能力等；彭紅[5]指出目前課程學生對材料與工藝的認識局限，設計與生產匹配不足，受限于空間距離、安全等因素，難以開展實踐教學等問題，在課堂引入虛擬現實技術，突破時間和空間限制，實現跨地域和跨行業的教學，還原復雜工藝，重復觀察細節等改革；賀孝梅[1]分析課程存在的內容與專業前沿脫節、教學方式單一和實踐性不足等問題，從優化教學內容、豐富教學方式、加強實踐環節、建立數字化資源4個方面進行課程改革。這些教師在該課程的教學內容、教學方法、教學模式等方面進行了一些探索，有許多值得學習和參考的方面。但通過對本專業上過此課程的同學調研，再結合本校的課堂教學情況，發現目前該課程存在的比較典型的問題如下所述。

（一）教學內容更新不夠及時。課程內容基本圍繞五大材料講解，缺少對最新的材料和工藝技術知識的講解，如3D打印技術、CMF知識的講解。這可能導致學生學習的知識，無法適應當前的設計實踐。

（二）理論與實踐脫節。材料與工藝課程知識點繁多，教師花了很多時間去教授各種材料的基本特性和加工工藝，過于重視理論知識而忽略了實踐方面的培養，這使得學生沒有足夠的課時去親自進行材料實驗和工藝制作，從而無法真正理解和應用所學知識。這在后續課程會凸顯出學生難以在復雜環境下實現方案落地。

（三）實踐項目的不真實性。雖然很多院校在課程中安排了實踐項目，但從過程來看，學生基本不與市場接觸。學生能夠制作一些精美的模型，但難以核算材料成本以及技術的可行性分析。他們的作品可用于參加設計競賽，卻難以實際生產。同時與行業聯系的缺乏，學生難以了解如何將所學知識應用到實際產品設計中。

（四）短暫的課程學習與匱乏的動手能力。作為專業課，學生在本課程的學習基本在4—6周的學習時間，學生在學習理論知識后，大多院校很難有相關設備機器滿足實踐需求。同時，大多數學生可以繪制草圖，但動手能力較差，能處理一些簡單模型，但面對真正材料時，他們所設計草圖很難實現他們最初的構想?？紤]到一些安全問題，一些實驗室也不會任意讓學生使用，需要申請才被允許。

（五）缺乏反饋和評估機制。經調研材料與工藝課程考核多以過程評價和最終評價為主，過程評價一般是考勤、章節測驗、課堂表現等，考核方式相對來說較單一，未能充分評估學生的實際操作能力、對工藝流程的理解程度以及解決實際問題的能力，無法真實反映學生的實踐應用能力。

二、“藝工融合”理念的概述

（一）藝工融合的設計教學理念：“藝工融合”的設計教學理念起源可以追溯到德國包豪斯時期。其校長格羅皮烏斯提出了“藝術與技術相統一”的設計教育思想，開創了將藝術教育和技術教育相結合的設計教學模式，可以看作是現代工業（產品）設計“藝工融合”教育模式的雛形。我國從20世紀80年代開始，也逐步探索將“藝工融合”理念應用于藝術設計類課程的教學之中。2019年，教育部實施“六卓越一拔尖”計劃2.0，在全面推進新工科、新文科建設的背景下，進一步優化了學科專業結構，使“藝工融合”的教學理念在我國的設計教育領域得到了更加廣泛的運用[6-7]。

“藝工融合”不是一個新的教育理念，在社會發展進程中，藝術設計類課程內容無論以何種形式教授，都依賴于技術的支持[8]。新技術的發展為藝術設計類專業教學提供了更多樣化的教學方法。在設計教育領域，“藝工融合”教育理念是指將藝術設計與工程技術相結合，同時結合理論知識與技術實踐[8]。這一概念再次引起關注，是因為傳統的教學模式是建立在早期技術背景之上的。傳統設計教育注重產品樣式以及它們所傳遞的社會隱喻，而現代設計教育更注重整合技術與需求。正是這些因素使得在設計教育中強調“藝工融合”變得尤為必要。

（二）“藝工融合”人才培養優勢：從人類設計歷史來看，工業革命以前，產品設計以人力和畜力為能源，使用容易獲得的自然材料或粗加工材料，設計著重于操作形式和視覺上容易理解的樣式。工業革命后，新型能源、材料和工藝的出現推動了產品設計的轉變，注重情感化設計和藝術化表達。設計師需要整合多種功能、材料和復雜的產品結構，追求用戶體驗和創新功能[9]。這些變化使得產品設計更加注重用戶體驗、情感表達和功能創新，以滿足現代社會對產品的需求。基于前文總結的關于材料與工藝課程的相關問題，采用“藝工融合”的改革理念，有以下幾點優勢。

1.創意能力的培養。藝術注重創造力和表達能力，而工藝注重實踐技能和解決問題的能力。通過將二者融合，培養出同時具備富有靈感的藝術設計思維和工程思維的人才，將藝術的靈感與工藝的實用性相結合，創造出獨特而有實用價值的產品[10]。

2.綜合能力的提升。藝術與工藝的融合使學生能夠綜合運用不同領域的知識與技能，學生不僅需要了解材料的特性和工藝的過程，還需要考慮美學和人機交互等因素。這種綜合能力的培養使學生能夠在設計和創作過程中綜合考慮各個方面的因素，提升其綜合素質和解決問題的能力。

3.實踐能力的鍛煉。學生通過實踐項目和實驗，親自體驗材料的特性和工藝的制作過程，發現材料和工藝的潛力和限制，并將其應用到設計和創作中。這種實踐能力的鍛煉能夠使學生畢業后更符合設計崗位的需求。

4.增強文化與審美意識。學生需要學習藝術的原理、色彩學、形態學等知識，將其應用到材料與工藝的選擇和設計中。良好的審美意識使學生能夠創造出更具美感和藝術性的作品或產品，并更好地滿足用戶的審美需求。同時，傳統文化和工藝講解，可以讓學生了解相關材料傳統工藝的獨特價值，并強調對傳統工藝的尊重與傳承。

綜上所述，藝術與工藝的融合在人才培養中具有創意能力、綜合能力、實踐能力、文化和審美意識等方面的優勢。這種融合能夠培養出具備跨領域思維和實踐技能的人才，更好地適應企業對設計人才的要求。

三、“藝工融合”理念的材料與工藝課程設計

（一）課程教學思路：基于“藝工融合”理念的材料與工藝課程教學旨在培養學生在產品設計過程中綜合運用材料與工藝知識和創意設計表現的能力。學生應具備選擇合適材料、運用合理加工工藝進行創新設計以及藝術表現的綜合能力。在教學資源構建方面，豐富網絡在線課程、增加案例分析、工藝體驗教具等資源；加強校企合作，利用企業優勢資源，邀請行業專家任教，接軌行業需求；教學內容有系統的材料工程知識教學，也要注重典型案例分析以及項目實訓；教學方法上加強引入討論式、項目驅動式等教學法，強化學生動手實踐能力；考核方式上采用過程性評價、自我評價、企業導師等評價方式；思政內容上注重培養學生的職業素養、工匠精神、文化自信、可持續發展以及團隊協作能力。通過以上教學思路，充分發揮藝術和工程的優勢，培養學生的綜合能力、實踐能力和創新能力，為他們未來的職業發展和學術研究奠定堅實基礎。

（二）課程教學改革措施

1.改進單一教學模式：傳統的授課模式以老師講解和演示向學生傳授材料與工藝的知識，這種模式雖然適合基礎理論的傳授和介紹，但對于如今藝術類學生來說效果并不好，學生“記得快，忘得也快”，因此在教學上充分發揮互聯網優勢，采用線上+線下的課堂模式。學生在課前通過教學團隊建設的在線資源（學習通平臺）學習材料與工藝的基礎知識，并完成對應的章節測驗。教師通過后臺獲取每一位同學的學習情況，根據數據分析、反饋及評價，甄別學生難以理解的知識點，形成理論圖譜，加強認知深度。而課堂時間則對重難點進行講解，對相關加工工藝進行情景模擬，同時在課中討論、實踐和解決問題。如不同的材料片材加工、薄壁中空模型加工以及表面處理工藝特性做橫向對比，把不同材料知識點連成線和面，進而構成材料工藝知識體系。這種模式能夠增加學生的自主學習和參與度，并促進師生互動和深入討論。

2.強調理論實踐結合：課程教學改革目的之一是提升學生對材料的應用能力，強調理論實踐結合是實現這一目的的主要手段。傳統的課程多側重于知識點傳授，雖有實踐環節，但重點落在模型制作上，僅通過手工制作粗糙的三維模型，而對原始構想方案所采用的材料和工藝并不知曉，方案很難在日后落地生產。改革中在實踐環節上，設計工藝體驗教具，通過硅膠翻模、澆注蠟模、清水混凝土澆筑模型等方式讓學生體驗，來加深學生對工藝原理的理解。同時，利用實驗室提供的材料和設備，對木材的切割與車削、激光切割工藝、金屬首飾的設計制作、陶瓷產品設計真實體驗等，讓學生親身參與材料的處理、加工和創作，并且一些工藝會在材料與工藝實踐、首飾材料設計、陶瓷日用產品設計課程進一步加深，為這類課程打下基礎。

3.真實企業項目引入：通過對多所院校學生調研，學生在本課程學習最苦惱的幾個問題如缺乏實操機會、設計選材不清晰、沒有實地企業參觀工藝流程等，而期望的內容如增加實物樣板認知材料、材料與工藝流程體驗、企業參觀產品制作流程以及真實項目的引入。基于以上教學問題以及學生課程反饋，本課程改革首先在課時上，原有的48課時（理論32課時，實踐16課時）不變，增加一門材料與工藝實踐課程（32課時），以引進企業真實設計項目為突破口，通過與校企合作單位展開項目設計。企業可以提供全方位的條件，學生不必擔心設備和工具的限制。教師和企業導師可以對學生提供指導，保證學生設計計劃的實施。如利用膠合板木質材料，展開木質拼圖玩具與文創產品設計。項目設計的材料以2mm、3mm厚的膠合板為材料，加工工藝采用激光切割工藝，表面圖案采用絲網印刷工藝。通過設計項目，學生對膠合板材料特性、激光切割工藝、絲網印刷工藝等知識有了更深入的了解，同時，舉一反三會聯系到工藝運用到其他材料的可能性，如亞克力板即可采用此方法進行產品設計。通過實踐項目可以幫助學生開拓思維，掌握相關材料的特性和設計應用及完整的產品設計流程。

4.加強課程思政教學：習總書記在全國高校思想政治工作會議上強調高校要把思想政治工作貫穿教育教學全過程，各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[11]。在產品設計材料與工藝課程中，融入思政教育可以幫助學生全面發展并培養正確的價值觀和社會責任感。目前，很多高校都大力引導課程思政項目教學。結合本課程教學目標，在課程思政教學方面根據不同材料和工藝特點，進行了有針對性的思政教學內容，幾種常用材料具體的思政教學方案設計見表1。

5.優化課程考核方法：目前，本門課程考核的方式多以形成性評價和最終性評價，其中最終性評價占比較高。根據材料與工藝的學習知識點多且雜，實操性較強，現有的過程性評價難以顯性地評價學生掌握知識情況，不易實現教學目標。在考核方式上需進行相應的優化設計。

（1）基本理論知識掌握情況可借助在線課程學習后的章節測驗，統計出學生對基本知識點的掌握情況，把難點知識精準定位并在課堂及時解答與點評，學生可及時思辨，重點記憶，形成知識框架。教師適時舉一些產品案例引導學生積極參與討論并分析。（2）材料工藝體驗與材料實踐環節過程考核，要求學生以團隊的形式在有限的課時內完成一些常見的材料加工工藝操作或實踐。具體的材料實踐可以更直觀地評估學生的動手能力和對材料特性的掌握情況。同時也可以考查學生的創新思維、美學素養以及團隊協作能力。（3）課程期末考核引入企業真實項目設計。通過深入校企合作，充分利用企業資源來促進課堂教學，彌補學校內部實驗設備不足的困境。以木質立體拼圖產品為例，學生可以體驗到相關產品模型設計方法，理解產品的結構設計，掌握激光切割工藝的技術，如功率大小可調節切割木板的厚度以及雕刻的深淺。同時，通過對城市文化的了解，提取文化素材運用到產品表面圖案，木板上顏色的印刷工藝也能夠通過項目進一步掌握。另一個例子以“Upcycle”工業廢棄物升級利用為主題，要求學生基于工業廢棄物的升級利用，來發揮廢棄材料的價值，通過設計展示材料的多種可能性，傳播可持續的設計理念。（4）期末考核要求學生撰寫設計報告并進行展示。學生詳細描述自己的設計思路、材料選擇、工藝應用等內容，向同學、教師和企業導師展示自己的作品和實踐成果。教師通過項目來評估學生對材料的掌握，企業也可以根據學生的設計對學生進行評估，通過檢查學生的調查報告和項目設計過程，評估市場化的可能，并提出改進意見。

通過以上維度的課程考核評價體系，更能合理地評估學生對材料知識的掌握，同時也能夠引導學生學習的內在動力以及綜合素質的提高，檢驗藝術與工科的融合程度。

四、改革成效

根據“藝工融合”理念展開的材料與工藝課程改革，起到了積極的成效。1.課程設置更加系統合理，理論教學和實踐教學更加貼近設計專業發展需求。工藝體驗教具的設計讓學生親身體驗工藝原理，提高對工藝的理解。2.充分利用技術帶來的便利性，讓學生通過線上課程資源學習材料基礎知識。教學團隊集思廣益，提供豐富多樣的學習資源及各種交流和互動的機會。3.加強理論與實踐的結合，通過融合藝術設計和工程技術，使學生把材料知識轉化為實際設計與制作能力。與企業的深度合作，利用企業實訓基地等資源，讓學生在實際項目中學習材料的運用，真正掌握材料知識，達到學以致用。4.推進了設計教育理念的更新，從注重傳授理論知識向強調能力培養轉變，使人才培養更切合社會需求。5.思政案例的融入，培養了學生的文化自信和中國造物哲學思維，讓思政融入不生硬、有條理，引起學生產生共鳴。通過改革，學生對材料與工藝課程學習的積極性有所提高，課程的考查方式也更加合理，不僅考查了學生的材料知識掌握情況，也培養了學生能夠從設計師的角度理解和使用材料。

結語

基于“藝工融合”的理念進行設計材料與工藝課程改革，是設計教育發展的需要，可以有效統籌理論教學和實踐教學，在傳授設計理論知識的同時，加強對材料和工藝的學習，培養學生的設計能力與材料運用能力。這種教學改革可以增強課程的綜合性、系統性和應用性，有利于學生審美能力、創新能力和實踐能力的培養。學生在學習過程中可以領悟設計、材料、工藝之間的內在統一性，明確理論指導實踐、實踐檢驗理論的交互機制。通過改革，教師不僅向學生傳授材料知識，更注重實踐，利用材料來培養學生的設計洞察力和遠見?？傊凇八嚬と诤稀闭n程改革可以使學生的設計更貼近社會需求和實際生產，畢業后可以更好地適應社會需求。

基金項目：廣州商學院校級優秀課程建設項目（XJYXKC202142）；廣州商學院2022年度校級質量工程項目（2022JXGG31）；廣州商學院2021年度校級質量工程項目（2021JXGG19）

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