吳 慧 蘭

(華東理工大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)與傳媒學(xué)院， 上海 200237)

0 引 言

模型與塑造課程是高等院校設(shè)計(jì)類專業(yè)的一門必修課程，也是我院工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)4個(gè)專業(yè)的必修實(shí)踐課程，該課程在本科4年的學(xué)習(xí)過程中具有舉足輕重的地位，它貫穿于整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的始終[1]。模型是表達(dá)設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思維的一種重要方式，是進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的必要手段，是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該課程的教學(xué)目的就是讓學(xué)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(shè)計(jì)圖紙的要求，合理地選用材料，選擇恰當(dāng)?shù)墓に?，能?zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的形態(tài)、色彩和機(jī)能關(guān)系。通過該課程的學(xué)習(xí)，還可開發(fā)學(xué)生動手實(shí)踐技能、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力及創(chuàng)造力，使設(shè)計(jì)效果更趨完美。

為了提高該課程的教學(xué)效率，面對有限的課內(nèi)學(xué)時(shí)，如何讓學(xué)生更加充分、自由地安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，筆者對原有的教學(xué)模式進(jìn)行了深層次改革，實(shí)施將翻轉(zhuǎn)課堂理念引入該課程教學(xué)中[2]。在模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中，應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，旨在提高模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，加強(qiáng)師生、學(xué)生之間的交流，充分利用相對有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力以及解決問題的能力[3-4]。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排及目的

依據(jù)設(shè)計(jì)類專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，模型與塑造課程安排在二年級第一學(xué)期開設(shè)，總學(xué)時(shí)80學(xué)時(shí)。模型的種類有很多種，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目主要是按照材料來分類，共有9種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(見表1)。

表1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是讓學(xué)生了解并自主完成表1中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，認(rèn)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(shí)際應(yīng)用的脫節(jié)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代工業(yè)脫節(jié)的問題，讓學(xué)生掌握對產(chǎn)品進(jìn)行二維的視覺化設(shè)計(jì)表現(xiàn)(圖紙)，同時(shí)綜合運(yùn)用產(chǎn)品造型材料與工藝、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成、雕塑、工程制圖、表現(xiàn)技法等先行課中的知識點(diǎn)，合理使用多種技術(shù)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(dǎo)者，學(xué)生是實(shí)踐者[5]。

拓展實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)主題，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并完成不同用途的模型，重點(diǎn)是完成功能性和表現(xiàn)性模型。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇可以是畢業(yè)設(shè)計(jì)模型制作、設(shè)計(jì)競賽項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等。在拓展實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生是主導(dǎo)者，教師是引導(dǎo)者，學(xué)生自主完成資料收集、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、任務(wù)分配及校驗(yàn)等環(huán)節(jié)[6]。

2 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

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

(1) 實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，導(dǎo)致問題意識淡薄，束縛創(chuàng)造性思維。① 盡管該課程總課時(shí)多，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也多，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間只有幾學(xué)時(shí)。② 由于學(xué)生素質(zhì)、專業(yè)側(cè)重各不相同，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)順利開展，實(shí)驗(yàn)教師在課上詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用、實(shí)驗(yàn)操作步驟、材料的性能以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等，留給學(xué)生課堂操作時(shí)間嚴(yán)重不足，造成塑造出來的模型不準(zhǔn)確或質(zhì)量不精細(xì)，有時(shí)因?yàn)椴牧系倪x擇不正確而造成模型塑造失敗[7]。

(2) 教學(xué)過程中學(xué)生之間、師生之間缺乏交流，難以兼顧學(xué)生個(gè)性化、差異化。雖然每次實(shí)驗(yàn)可以保證每個(gè)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)中1個(gè)教師要照顧30個(gè)學(xué)生，很難及時(shí)處理每位學(xué)生的問題，更無法兼顧到每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化、差異化。實(shí)驗(yàn)時(shí)間較緊，實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生之間也沒有太多機(jī)會交流，會做的一直忙于實(shí)驗(yàn)，不會做的很無助，導(dǎo)致能力不同的學(xué)生對本實(shí)驗(yàn)課程多有怨言、褒貶不一，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性[8]。

(3) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式單一、片面。模型與塑造實(shí)驗(yàn)課考核提交的是模型作品，而學(xué)生的成績應(yīng)該不僅僅包含作品，還要看其學(xué)習(xí)過程，看學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性并考察學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生的學(xué)習(xí)過程無法保存，用來評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的只有每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的作品，這樣的評價(jià)方式過于單一，評價(jià)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(jià)主體參與評價(jià)過程，最終都由實(shí)驗(yàn)教師決定學(xué)生的最后成績[9]。

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

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂是借助計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用教學(xué)資源把知識的傳授過程放在課外，給予學(xué)生更多的自由，允許學(xué)生選擇最適合自己的學(xué)習(xí)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(diǎn)的相互碰撞，使問題引向更深層次。模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問題正是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)勢所在。構(gòu)建基于翻轉(zhuǎn)課堂的模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，無疑可以改善教學(xué)效果[10]。

我院工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)4個(gè)專業(yè)(每班人數(shù)約30人)均開設(shè)了這門課，每年大約有130名本科學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程。實(shí)驗(yàn)時(shí)，每班通過隨機(jī)或?qū)W生自主選擇的方式分為10組，每組約為3人。應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的流程如圖1所示，大致分為課前、課中和課后3個(gè)階段。因?yàn)檎n程涉及內(nèi)容較多，僅以木模型塑造實(shí)驗(yàn)為例說明。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程

3.1 課前階段打好理論基礎(chǔ)

3.1.1 教師精心設(shè)計(jì)準(zhǔn)備課件

教師是整個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)者、組織者、監(jiān)督者和評價(jià)者，教師還必須是教學(xué)資源的創(chuàng)建者，教師要完成對木模型塑造實(shí)驗(yàn)的整體設(shè)計(jì)工作。要精新制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)視屏或PPT資料、要編輯思考題、教學(xué)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(yīng)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(jī)床，大型加工設(shè)備如德國FESTOOL木工模型加工設(shè)備(見圖2)、美國SHERLINE謝蘭精密微型系列機(jī)床、激光雕刻機(jī)、線切割機(jī)以及3D打印機(jī)等設(shè)備，介紹這些設(shè)備的原理和加工方法。特別要強(qiáng)調(diào)木材的質(zhì)地不同，所用的加工設(shè)備也有所不同。

圖2 FESTOOL木工模型加工設(shè)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(xì)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(yīng)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(xué)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(jìn)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(xué)資料截圖

(4) 實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一下德國FESTOOL木工模型加工設(shè)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(dǎo)下進(jìn)行等。

完成教學(xué)資料的制作后，教師要做好實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)工具的準(zhǔn)備工作。課前教師需要安排學(xué)生的預(yù)習(xí)或?qū)W習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生了解每種材料的特性，熟練掌握每一臺設(shè)備的操作方法和適合的加工工藝，清楚實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng)。

3.1.2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)

學(xué)生首先通過教師提供的教學(xué)資料了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)及個(gè)人興趣選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容和順序。對學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進(jìn)行記錄，并及時(shí)與教師進(jìn)行問題交流。比如學(xué)生在課前學(xué)習(xí)階段會反映一個(gè)問題，他們通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備的介紹視頻能夠詳細(xì)地了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、可加工的材料、操作步驟等，但是還是缺乏實(shí)物的直觀體驗(yàn)認(rèn)識，考慮到這個(gè)問題，教師在課前階段安排一次帶學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，介紹一下實(shí)驗(yàn)工作場所和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行操作，最后學(xué)生要完成教師安排的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

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

3.2 課中階段夯實(shí)理論，練就技藝

3.2.1 教師引導(dǎo)、答疑

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

(1) 檢查教學(xué)。主要是課程知識點(diǎn)的回顧，教師為主導(dǎo)。

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

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

(4) 考核機(jī)制。與傳統(tǒng)教學(xué)模式的考評方式不同，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式必須把考核貫徹在整個(gè)課程教學(xué)的全過程中，構(gòu)成多元化的考評體系。如在學(xué)習(xí)效果方面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的知識、技能掌握程度；在學(xué)習(xí)過程方面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在獨(dú)立自主學(xué)習(xí)、參與討論、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新意識等內(nèi)容中的表現(xiàn)。模型與塑造實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的內(nèi)容包括知識點(diǎn)測試、個(gè)人作品、期末測試、學(xué)習(xí)參與、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等。教師還要利用課程平臺強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘和分析功能，把學(xué)習(xí)者參與的發(fā)帖、回帖、博客、WiFi編輯等網(wǎng)上學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)考核要點(diǎn)

3.2.2 學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作，自主實(shí)驗(yàn)

這個(gè)階段中，學(xué)生需要獨(dú)立自主地完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，明確組內(nèi)成員各自的任務(wù)。例如，一部分人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、選材和模型加工工藝，另一部分人負(fù)責(zé)設(shè)備的操作、模型的表面處理等。在實(shí)驗(yàn)過程中，避免出現(xiàn)因?yàn)槿蝿?wù)分配不合理而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)任務(wù)分配不均的情況。在實(shí)踐操作過程當(dāng)中遇到問題，首先要自己獨(dú)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(xué)習(xí)來共同完成整個(gè)模型實(shí)驗(yàn)，在協(xié)作學(xué)習(xí)過程中要創(chuàng)新思維，提高交流溝通能力。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后，要在課堂上展示自己小組的成果(見圖5)并進(jìn)行案例剖析，從設(shè)計(jì)、制作的角度交流學(xué)習(xí)實(shí)踐體驗(yàn)。最后填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給教師，實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中的學(xué)習(xí)心得和遇到的問題，并對自己的整個(gè)實(shí)踐過程進(jìn)行自評。

圖5 學(xué)生制做的實(shí)物圖

3.3 課后階段拓展、提高

課后階段即拓展實(shí)驗(yàn)部分，教師給出3種拓展實(shí)驗(yàn)方案供學(xué)生選擇，① 主題自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目;② 學(xué)生結(jié)合自已參加的各類設(shè)計(jì)競賽項(xiàng)目;③ 大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。教師根據(jù)學(xué)生提交的方案，與學(xué)生一起討論交流，評估其可行性，最后學(xué)生要上交完成的作品以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師根據(jù)學(xué)生作品完成的具體情況給出相應(yīng)的成績。

教師還可利用拓展實(shí)驗(yàn)提高學(xué)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(xué)生分組進(jìn)行合作實(shí)踐，內(nèi)化拓展本節(jié)課的知識要點(diǎn)。即學(xué)生可分組定崗或輪崗為客戶、設(shè)計(jì)、銷售等角色，討論如何按照客戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；如何按照模型的用途制作產(chǎn)品、研究市場、如何定價(jià)等，小組成員各司其職完成本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作等實(shí)踐全過程。在這個(gè)實(shí)踐過程中，學(xué)生是中心，教師要及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)評，強(qiáng)調(diào)知識的重難點(diǎn)。通過模擬工作實(shí)際，可為學(xué)生以后的就業(yè)打下了基礎(chǔ)[15-16]。

4 實(shí)驗(yàn)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(shí)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(fù)死板的教材講授，學(xué)生也不用再擔(dān)心因?yàn)樽⒁饬Σ患卸鴮?dǎo)致遺漏了講課的內(nèi)容。教師有更多的時(shí)間與學(xué)生交流，了解班上不同學(xué)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(dǎo)。傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)比較如表3所示。

表3 兩種課堂對比

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

5 結(jié) 語

通過采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，使學(xué)生可有更充分自由的時(shí)間進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，增加了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，有效改善了傳統(tǒng)課堂效率低、學(xué)生與教師交流不足、學(xué)生動手操作能力差、實(shí)驗(yàn)失敗率高的不足，還將學(xué)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(jìn)了學(xué)生個(gè)體差異性的發(fā)展，讓學(xué)生在自由的教學(xué)空間中挖掘自身的潛力，學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識增加。同時(shí)也將教師從繁瑣重復(fù)的教學(xué)任務(wù)中解放出來，使其能有更多的時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行深入的交流，拓展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和效果。