吳 慧 蘭

(華東理工大學 藝術設計與傳媒學院， 上海 200237)

0 引 言

模型與塑造課程是高等院校設計類專業(yè)的一門必修課程，也是我院工業(yè)設計、產(chǎn)品設計、數(shù)字媒體藝術設計、環(huán)境藝術設計4個專業(yè)的必修實踐課程，該課程在本科4年的學習過程中具有舉足輕重的地位，它貫穿于整個專業(yè)學習的始終[1]。模型是表達設計理念和設計思維的一種重要方式，是進行產(chǎn)品設計與開發(fā)的必要手段，是整個設計過程的關鍵環(huán)節(jié)。該課程的教學目的就是讓學生了解模型的用途和功能，熟悉各種模型塑造的常用材料、性能及加工工藝，掌握模型塑造的原則，能根據(jù)設計圖紙的要求，合理地選用材料，選擇恰當?shù)墓に嚕軠蚀_地表達設計產(chǎn)品的形態(tài)、色彩和機能關系。通過該課程的學習，還可開發(fā)學生動手實踐技能、培養(yǎng)學生的空間想象力、設計創(chuàng)新能力及創(chuàng)造力，使設計效果更趨完美。

為了提高該課程的教學效率，面對有限的課內(nèi)學時，如何讓學生更加充分、自由地安排實驗時間，筆者對原有的教學模式進行了深層次改革，實施將翻轉(zhuǎn)課堂理念引入該課程教學中[2]。在模型與塑造實驗教學的實踐中，應用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式，旨在提高模型與塑造實驗教學的質(zhì)量，加強師生、學生之間的交流，充分利用相對有限的實驗課時，提高學生主動學習興趣，培養(yǎng)學生的自主學習能力、協(xié)作能力以及解決問題的能力[3-4]。

1 實驗內(nèi)容安排及目的

依據(jù)設計類專業(yè)培養(yǎng)計劃，模型與塑造課程安排在二年級第一學期開設，總學時80學時。模型的種類有很多種，其實驗教學項目主要是按照材料來分類，共有9種實驗項目(見表1)。

表1 實驗項目和實驗內(nèi)容

模型與塑造實驗教學主要分為基礎實驗教學和拓展實驗教學兩部分。基礎實驗教學的目的是讓學生了解并自主完成表1中的實驗項目，認識工具和儀器，了解各類材料的特性，熟悉掌握各種材料的加工工藝和加工過程，解決理論知識與實際應用的脫節(jié)、教學實驗與現(xiàn)代工業(yè)脫節(jié)的問題，讓學生掌握對產(chǎn)品進行二維的視覺化設計表現(xiàn)(圖紙)，同時綜合運用產(chǎn)品造型材料與工藝、色彩構成、立體構成、雕塑、工程制圖、表現(xiàn)技法等先行課中的知識點，合理使用多種技術手段完成工業(yè)產(chǎn)品模型制作。在該環(huán)節(jié)中，教師是引導者，學生是實踐者[5]。

拓展實驗是在學生掌握了基礎實驗的基礎上充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力，讓學生自主選擇實驗主題，自主設計實驗項目并完成不同用途的模型，重點是完成功能性和表現(xiàn)性模型。自主設計實驗項目選擇可以是畢業(yè)設計模型制作、設計競賽項目、大學生創(chuàng)新項目等。在拓展實驗中，學生是主導者，教師是引導者，學生自主完成資料收集、項目設計、任務分配及校驗等環(huán)節(jié)[6]。

2 傳統(tǒng)實驗教學存在的問題

近年來，國內(nèi)不少學者針對模型與塑造實驗教學課程體系等方面進行了有益的探索和實踐，提高了學生的創(chuàng)新能力，但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)模型與塑造實驗教學仍然存在一些問題和不足，主要表現(xiàn)在：

(1) 實驗課時有限，導致問題意識淡薄，束縛創(chuàng)造性思維。① 盡管該課程總課時多，但實驗項目也多，每個實驗項目的實驗教學時間只有幾學時。② 由于學生素質(zhì)、專業(yè)側(cè)重各不相同，實驗室硬件條件所限，該課程基本采取教師講授為主的授課方式。為了保證實驗順利開展，實驗教師在課上詳細講解實驗設備的使用、實驗操作步驟、材料的性能以及實驗注意事項等，留給學生課堂操作時間嚴重不足，造成塑造出來的模型不準確或質(zhì)量不精細，有時因為材料的選擇不正確而造成模型塑造失敗[7]。

(2) 教學過程中學生之間、師生之間缺乏交流，難以兼顧學生個性化、差異化。雖然每次實驗可以保證每個學生獨立實驗，但實驗輔導中1個教師要照顧30個學生，很難及時處理每位學生的問題，更無法兼顧到每個學生的個性化、差異化。實驗時間較緊，實驗時學生之間也沒有太多機會交流，會做的一直忙于實驗，不會做的很無助，導致能力不同的學生對本實驗課程多有怨言、褒貶不一，降低了學生學習的主動性和創(chuàng)造性[8]。

(3) 實驗教學考核方式單一、片面。模型與塑造實驗課考核提交的是模型作品，而學生的成績應該不僅僅包含作品，還要看其學習過程，看學生的學習態(tài)度和積極性并考察學生的學習能力是否真正得到提高，但是由于缺少必要課程管理系統(tǒng)，學生的學習過程無法保存，用來評價學生學習效果的只有每個實驗項目的作品，這樣的評價方式過于單一，評價主體也比較單一，無法充分組織自評和組內(nèi)互評等多元化評價主體參與評價過程，最終都由實驗教師決定學生的最后成績[9]。

顯然，傳統(tǒng)的模型與塑造實驗教學模式已到了非改不可的時候了，需要采用新的教學模式和方式取而代之。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的實驗教學模式

翻轉(zhuǎn)課堂是借助計算機和網(wǎng)絡技術，利用教學資源把知識的傳授過程放在課外，給予學生更多的自由，允許學生選擇最適合自己的學習方式接受新知識，把知識的內(nèi)化過程放在課堂內(nèi)，確保課堂上真正引發(fā)觀點的相互碰撞，使問題引向更深層次。模型與塑造實驗教學面臨的問題正是翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的優(yōu)勢所在。構建基于翻轉(zhuǎn)課堂的模型與塑造實驗教學模式，無疑可以改善教學效果[10]。

我院工業(yè)設計、產(chǎn)品設計、數(shù)字媒體藝術設計、環(huán)境藝術設計4個專業(yè)(每班人數(shù)約30人)均開設了這門課，每年大約有130名本科學生學習這門課程。實驗時，每班通過隨機或?qū)W生自主選擇的方式分為10組，每組約為3人。應用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式進行實驗教學活動的流程如圖1所示，大致分為課前、課中和課后3個階段。因為課程涉及內(nèi)容較多，僅以木模型塑造實驗為例說明。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學流程

3.1 課前階段打好理論基礎

3.1.1 教師精心設計準備課件

教師是整個翻轉(zhuǎn)課堂的設計者、組織者、監(jiān)督者和評價者，教師還必須是教學資源的創(chuàng)建者，教師要完成對木模型塑造實驗的整體設計工作。要精新制作實驗教學視屏或PPT資料、要編輯思考題、教學資料。

(1) 制作木材特性、種類與加工工具的PPT。主要介紹木材的特性、種類和工具，常用的手工工具有刀具、刨鋸、鉆、銼刀、鑿子等，對應的電動工具有德國迷你魔PROXXON模型制作工具、奧地利UNIMAT優(yōu)耐美安全多功能組合機床，大型加工設備如德國FESTOOL木工模型加工設備(見圖2)、美國SHERLINE謝蘭精密微型系列機床、激光雕刻機、線切割機以及3D打印機等設備，介紹這些設備的原理和加工方法。特別要強調(diào)木材的質(zhì)地不同，所用的加工設備也有所不同。

圖2 FESTOOL木工模型加工設備

(2) 木模型的制作技法。例如，人造板、膠合板、刨花板、纖維板、細木工板等的加工技法，還有這些板的彎曲方法。掌握常用材料的表現(xiàn)技法，能夠應用材料制作出合乎比例、形態(tài)優(yōu)美的模型(見圖3)。

圖3 木模型制作教學視頻截圖

(3) 木模型制作二維平面圖。主要介紹AutoCAD、coreldran等常用繪圖軟件可進行木模型平面圖(見圖4)的繪制以及文件保存的格式等。

圖4 二維平面圖教學資料截圖

(4) 實驗過程中的注意事項。重點強調(diào)一下德國FESTOOL木工模型加工設備操作過程中的安全問題，如不允許擅自通電、必須在老師的指導下進行等。

完成教學資料的制作后，教師要做好實驗儀器和實驗工具的準備工作。課前教師需要安排學生的預習或?qū)W習任務，要求學生了解每種材料的特性，熟練掌握每一臺設備的操作方法和適合的加工工藝，清楚實驗過程中的安全注意事項。

3.1.2 學生自主學習，完成預習

學生首先通過教師提供的教學資料了解學習內(nèi)容，根據(jù)學習任務及個人興趣選擇合適的學習內(nèi)容和順序。對學習過程中遇到的問題進行記錄，并及時與教師進行問題交流。比如學生在課前學習階段會反映一個問題，他們通過實驗設備的介紹視頻能夠詳細地了解設備的結(jié)構、可加工的材料、操作步驟等，但是還是缺乏實物的直觀體驗認識，考慮到這個問題，教師在課前階段安排一次帶學生進實驗室，介紹一下實驗工作場所和實驗設備，并對實驗設備進行操作，最后學生要完成教師安排的預習實驗報告。

學生課前通過微課自主學習方式，主動思考、討論、記錄、實操，使模型與塑造實驗教學的學習過程更具針對性、趣味性、主動性和創(chuàng)造性。另外學生可選擇最適合自己學習的時間觀看教學視頻，或用手機APP利用空閑時間學習。不同基礎層級的學生還可以根據(jù)自身的理解，選擇教學視頻重復播放的次數(shù)，對難點的知識提出疑惑等待教師課上解答或者在課前與同學進行討論，還可形成協(xié)作式互助學習[11]。

3.2 課中階段夯實理論，練就技藝

3.2.1 教師引導、答疑

有了較深入的課前學習，使得課堂內(nèi)教師與學生能夠開展面對面的交流，這個階段教師主要是引導學生把課前所學知識運用到實踐中，教師需要根據(jù)課前學生提出的問題進行有針對性的回答，即檢查教學、提問思考、個性教學[12-13]。

(1) 檢查教學。主要是課程知識點的回顧，教師為主導。

(2) 提問思考。主要是圍繞課程知識進行討論、答疑、提問等，可以分為教師提問、學生之間相互討論、學生自由提問與教師答疑。這個過程可培養(yǎng)學生模型塑造的各項技能與模型的設計能力和創(chuàng)新精神。

(3) 個性教學。主要教學活動為模型的設計理論、各種材料模型的塑造及學生設計的模型是否有創(chuàng)新等方面進行一步的拓展訓練，師生互動，學生展示作業(yè)、學生之間相互討論，教師做點評。在學生獨立實踐制作模型期間，教師要巡回檢查每組的實踐情況。學生在實踐中遇到自己無法解決的新問題時教師要及時給予幫助。要與學生討論塑造模型的工藝，塑造的技巧，避免因材料的選錯而造成模型的塑造失敗。教師還要仔細檢查設備是否正常，以免出現(xiàn)安全問題。

(4) 考核機制。與傳統(tǒng)教學模式的考評方式不同，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式必須把考核貫徹在整個課程教學的全過程中，構成多元化的考評體系。如在學習效果方面，強調(diào)學生的知識、技能掌握程度；在學習過程方面，強調(diào)學生在獨立自主學習、參與討論、團隊協(xié)作、創(chuàng)新意識等內(nèi)容中的表現(xiàn)。模型與塑造實驗教學考核的內(nèi)容包括知識點測試、個人作品、期末測試、學習參與、團隊協(xié)作等。教師還要利用課程平臺強大的數(shù)據(jù)挖掘和分析功能，把學習者參與的發(fā)帖、回帖、博客、WiFi編輯等網(wǎng)上學習歷程跟蹤記錄，納入到課程成績評定中[14]。如表2所示。

表2 課程學習考核要點

3.2.2 學生團隊協(xié)作，自主實驗

這個階段中，學生需要獨立自主地完成相關實驗任務，明確組內(nèi)成員各自的任務。例如，一部分人負責設計、選材和模型加工工藝，另一部分人負責設備的操作、模型的表面處理等。在實驗過程中，避免出現(xiàn)因為任務分配不合理而導致實驗任務分配不均的情況。在實踐操作過程當中遇到問題，首先要自己獨立思考或者與組內(nèi)其他組員討論解決，組內(nèi)成員需要通過協(xié)作學習來共同完成整個模型實驗，在協(xié)作學習過程中要創(chuàng)新思維，提高交流溝通能力。學生在完成實驗之后，要在課堂上展示自己小組的成果(見圖5)并進行案例剖析，從設計、制作的角度交流學習實踐體驗。最后填寫實驗報告交給教師，實驗報告包括實驗步驟及實驗過程當中的學習心得和遇到的問題，并對自己的整個實踐過程進行自評。

圖5 學生制做的實物圖

3.3 課后階段拓展、提高

課后階段即拓展實驗部分，教師給出3種拓展實驗方案供學生選擇，① 主題自主設計項目;② 學生結(jié)合自已參加的各類設計競賽項目;③ 大學生創(chuàng)新項目。教師根據(jù)學生提交的方案，與學生一起討論交流，評估其可行性，最后學生要上交完成的作品以及實驗報告，教師根據(jù)學生作品完成的具體情況給出相應的成績。

教師還可利用拓展實驗提高學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，可以模擬企業(yè)的工作情景對學生分組進行合作實踐，內(nèi)化拓展本節(jié)課的知識要點。即學生可分組定崗或輪崗為客戶、設計、銷售等角色，討論如何按照客戶要求進行設計；如何按照模型的用途制作產(chǎn)品、研究市場、如何定價等，小組成員各司其職完成本產(chǎn)品的設計和制作等實踐全過程。在這個實踐過程中，學生是中心，教師要及時進行點評，強調(diào)知識的重難點。通過模擬工作實際，可為學生以后的就業(yè)打下了基礎[15-16]。

4 實驗效果分析

翻轉(zhuǎn)課堂上教師講授的過程被放在了課外，課堂上寶貴的時間和教師資源被充分利用起來釋疑、交流深化理論知識，教師不必再重復死板的教材講授，學生也不用再擔心因為注意力不集中而導致遺漏了講課的內(nèi)容。教師有更多的時間與學生交流，了解班上不同學生對同一知識的理解和掌握程度，從而更好地做到有針對性地輔導。傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學比較如表3所示。

表3 兩種課堂對比

通過對學生的調(diào)查統(tǒng)計，采用傳統(tǒng)教學模式時，學生實驗積極性不高，塑造的模型水平較差。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，95%的學生感覺有較大收獲，學生的實驗參與熱情明顯提高，在規(guī)定時間內(nèi)學生實驗的完成率增加了，塑造的模型質(zhì)量提高了，教師的教學效率滿意度增加了，學生的動手能力增強了，為參加各類大賽積累了實戰(zhàn)經(jīng)驗，教師和學生之間的關系更加融洽實驗教學水平提高了。

5 結(jié) 語

通過采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，使學生可有更充分自由的時間進行課前學習，增加了學生的實驗興趣，有效改善了傳統(tǒng)課堂效率低、學生與教師交流不足、學生動手操作能力差、實驗失敗率高的不足，還將學生原有被動接受知識的局面轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的參與者，促進了學生個體差異性的發(fā)展，讓學生在自由的教學空間中挖掘自身的潛力，學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識增加。同時也將教師從繁瑣重復的教學任務中解放出來，使其能有更多的時間與學生進行深入的交流，拓展了學生的實驗創(chuàng)新思維，提高了實驗教學的效率和效果。