基于“兩性一度”的“計算機輔助設計1”混合式教學改革與實踐

摘"要：隨著信息化時代的發(fā)展，高校工業(yè)設計專業(yè)課程的教育信息化革新已經(jīng)成為當務之急。本文研究了高校工業(yè)設計專業(yè)的核心課程“計算機輔助設計1”課程的教學模式并展開了教學改革，筆者選用了鄭州大學工業(yè)設計系197名學生作為研究對象，根據(jù)“兩性一度”的要求，從高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度三個方面研究，并融入課堂思政，對課程進行線上線下混合式教學的改革和實踐，并完善了教學評價標準。本研究證明了混合式教學模式可提高教學的靈活性和互動性，培養(yǎng)學生主動思考的能力與創(chuàng)新性，從而為高校工業(yè)設計課程教學提供一些有益的理論借鑒。

關鍵詞：混合式教學；計算機輔助設計1；兩性一度；教學改革

Reform"and"Practice"of"Blended"Teaching"of"\"Computer"Aided"Design"1\"

"Based"on"\"Two"Characteristics"and"One"Challenge\"

Yu"Lulu"Liu"Liyan"Lu"Ang

School"of"Mechanical"and"Power"Engineering，Zhengzhou"University"HenanZhengzhou"450000

Abstract：This"article"studies"the"teaching"mode"of"the"core"course"\"Computer"Aided"Design"1\""in"industrial"design"majors"in"universities.With"the"requirements"of"the"information"age，the"educational"informatization"reform"of"industrial"design"courses"in"universities"has"become"an"urgent"task.The"author"selected"197"students"from"the"Department"of"Industrial"Design"at"Zhengzhou"University"asnbsp;the"research"subjects.Based"on"the"requirements"of"\"Two"Characteristics"and"One"Challenge\"，they"focused"on"highlevel"education，improved"innovation，increased"challenges，and"integrated"classroom"ideological"and"political"education.They"reformed"and"practiced"blended"online"and"offline"teaching"in"the"course，and"improved"teaching"evaluation"standards.This"study"demonstrates"that"blended"learning"can"improve"the"flexibility"and"interactivity"of"teaching，cultivate"students'"active"thinking"and"innovation，and"provide"some"useful"practical"and"theoretical"references"for"the"teaching"of"industrial"design"courses"in"universities.

Keywords：mixed"teaching；computeraided"design"1；Two"Characteristics"and"One"Challenge；teaching"reform

1"概述

計算機技術的高速發(fā)展使“計算機輔助設計”課程在高等教育中越來越普及?！坝嬎銠C輔助設計1”是面向我校工業(yè)設計專業(yè)本科生的專業(yè)核心課程，主要內容是針對Adobe"Photoshop與Adobe"Illustrator軟件的基礎操作及設計應用知識。這兩款軟件是目前使用最為廣泛的平面設計軟件，也是開設專業(yè)實踐課程不可缺少的前提條件，然而傳統(tǒng)教學方法一直都存在著理論學習與實踐操作難以結合、師生互動較少、創(chuàng)新性不強等缺點，為滿足信息時代對工業(yè)設計人才培養(yǎng)要求，必須全面改革教學觀念與教學方法?！皟尚砸欢取笔钱斍皣H教育界倡導的教育理念，分別指高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度，該理念要求教師在教學過程中注重學生的高階思維、創(chuàng)新能力和挑戰(zhàn)精神的培養(yǎng)。本研究將對“計算機輔助設計1”課程教學現(xiàn)狀和改革方案進行探究和設計，制定并開展課程改革的混合式教學模式，從而為高校工業(yè)設計類專業(yè)的相關課程教學改革提供借鑒。

2"“兩性一度”的教學理念

根據(jù)“兩性一度”的教學理念的要求，課程應具有高階性，教學內容不僅要有基礎知識，還應該涉獵學科的前沿問題或跨學科知識的融合，還要求培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性，可以為學生布置開放性設計任務，讓學生自主設計、自主探索。例如，在布置課程作業(yè)時讓學生設計一款創(chuàng)意家具或未來產(chǎn)品，不要模仿其他產(chǎn)品的設計思路。平時教學中應引導學生對同學設計的產(chǎn)品提出改進建議，訓練學生主動提問的能力，考核中將創(chuàng)新性可以作為考核因素之一。

挑戰(zhàn)度要求學生在學習過程中能獲得成就感，同時又具有一定的挑戰(zhàn)性，避免難度過高超出學生的認知水平而使學生產(chǎn)生挫敗感。課程任務可以根據(jù)學生基礎的不同來設置不同難度層次的設計任務。

因此，“兩性一度”教學理念要求在“計算機輔助設計1”的教學設計中，增加課程的前瞻性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高授課及課后任務的難度。課后作業(yè)要貼近實際設計項目，讓學生在練習中錘煉高階思維能力，鍛煉創(chuàng)新思維，培養(yǎng)堅韌不拔的工匠精神。

3"當前“計算機輔助設計1”教學現(xiàn)狀分析

3.1"傳統(tǒng)教學模式存在的問題和挑戰(zhàn)

“計算機輔助設計1”是工業(yè)設計課程中一門重要的專業(yè)課，然而目前的傳統(tǒng)教學存在許多問題。首先，教學過程中，以教師為主體，學生被動聽講，缺乏主動性；其次，課堂教學時，教師通過課件或電腦演示來講內容，與實際設計應用相脫離，難以真正幫助學生理解及熟悉掌握各項理論知識；最后，在學生上機進行軟件操作練習時，內容常常局限于課堂案例，缺乏拓展與創(chuàng)新性，學習效果往往受到較大的限制。

針對以上面臨的問題和挑戰(zhàn)，“計算機輔助設計1”課程教學體系迫切需要更新和改進。學生反映都希望多一點實操課，多一些互動游戲，希望教師在實驗教學中把理論與實際設計案例結合，把理論實驗內容運用于實際項目中，體驗課上所學理論。

3.2"學生反饋與需求分析

通過調研問卷和訪談，了解了目前鄭州大學機械與動力工程學院工業(yè)設計系2020級、2021級“計算機輔助設計1”課程的學生獲知情況與接受度。針對99名學生進行調研，問卷從4個方面（課程內容、教學方式、教學效果與課程實踐）收集了25條數(shù)據(jù)，以5級李克特量表進行問答設計。訪談具體針對15位學生，每位學生訪談1次，訪談時長為30～40分鐘。經(jīng)過調研，發(fā)現(xiàn)在課堂教學中，有73.6%的學生感到開設的應用軟件教學與實際應用缺少相關性；62.9%的學生感到課程教學過程中沒有同步的操作環(huán)節(jié)；教學內容中教師講授居多，在課堂上和教師進行交流、互動的學生有56.5%；考查形式上，45.7%的學生感到課程綜合評價主要以期末結課作業(yè)為主，沒有體現(xiàn)出過程性評價。

4"基于“兩性一度”的混合式教學改革設計

4.1"課程內容更新、新技術與工具的引入

2023年9月，為融入“兩性一度”的教學理念，課程團隊對“計算機輔助設計1”課程的內容和體系進行了調整和完善：增加了AI助學相關的教學內容，通過AI輔助作圖，拓展設計思路，提高課程的高階性；將設計比賽引入課程中，以賽促學，提高課程的創(chuàng)新性；邀請企業(yè)導師加入課程教學，為學生提供實際設計項目，將課程作業(yè)與實際設計項目結合，提高課程的挑戰(zhàn)度。

鄭州大學厚山學堂在線學習平臺中，知識圖譜的建設可以減少學生搜索資料的時間，提高學習效率，通過學習平臺數(shù)據(jù)的AI分析，可以根據(jù)學情修改個性化學習路徑、學習計劃，推薦學生學習資源和練習題，根據(jù)學生學習過程中的表現(xiàn)實時動態(tài)調整內容和難度，確保每個學生獲得最適合自己的學習。

4.2"混合式教學方法改進

本次混合式教學改革首先從教學方式上開展，堅持“兩性一度”的教學設計原則，具體操作分為三個環(huán)節(jié)：課堂講授、線上學習和實踐教學。課堂講授仍然圍繞教學大綱規(guī)定的基礎理論知識內容開展，從教材的各章節(jié)內容中進行抽取，并突出重點、難點，運用多媒體、動畫等信息化手段豐富教學過程，使知識聯(lián)系生活，提高知識的高階性，適當增加學習難度。線上學習環(huán)節(jié)是學生自主學習，學生通過鄭州大學厚山學堂中“計算機輔助設計1”的微課視頻、網(wǎng)上在線測試等多種數(shù)字化資源進行課外內容學習，以拓寬視野，厚山學堂課后設有討論題，題目包括最前沿的設計知識和案例欣賞，開闊學生創(chuàng)意思維，提高學生的創(chuàng)新性。實踐教學是將具體項目融入教學內容中，產(chǎn)教融合，設計項目緊跟時事與市場，將思政融入課程內容，提高學習的挑戰(zhàn)度。

4.3"小組合作與互動學習

小組合作和團隊合作學習是混合式授課的重要設計理念，合作的形式為3～5人一個小組，實施小組項目任務，設置有挑戰(zhàn)性、有創(chuàng)造性的目標。學生在可以交流和協(xié)作的小組環(huán)境中完成任務，滿足學生在任務執(zhí)行過程中的參與感和主人翁感的需求。教師可組織設計交流會、設計大賽、挑戰(zhàn)賽等小組比拼的形式，激發(fā)學生的斗志，融入團隊合作精神的課程思政，調動學生學習的熱情。比如，鄭州大學工業(yè)設計系21級學生團隊合作完成的設計作品《鄭州大學惠靈頓學院logo設計》，學生團隊中有創(chuàng)意策劃、草圖表現(xiàn)、效果繪制和方案延伸4個分工，創(chuàng)意策劃的同學負責收集資料，做設計調研；草圖表現(xiàn)的同學按照調研思路畫出若干幅草圖，小組討論后確定了5個草圖方案，輔導教師給予了修改建議；效果繪制的同學使用Adobe"Photoshop制作出電子版效果；最后由方案延伸的同學制作出logo應用方案，最后奪得了本次大賽的一等獎。

5"評估體系優(yōu)化

基于“兩性一度”的教育理念，課程團隊將課程的評估體系進行了改革，構建了過程性評價、形成性評價、終結性評價的綜合考核機制，對學生的學習過程、學習能力和學習成果進行評價。過程性評價作為主線貫穿于教學全過程，通過課堂提問、課后知識點盤點、課后隨堂測驗等方式，督促學生及時全面掌握基本知識，通過重難點的完成度來判斷學生對知識高階性的掌握程度。形成性評價考評學生的創(chuàng)新能力、問題分析與解決能力、團隊合作能力等多方面的綜合發(fā)展能力，以此來考查學生創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)度的完成情況。

學生績效評價作為教師對學生的主要評價手段，課程習題作業(yè)（實驗考核）成績占15%，參賽項目或實際項目參與度占10%（參賽投稿5%，得獎5%；參與實際項目5%，客戶選用5%，實際項目根據(jù)項目經(jīng)費給予學生勞務費），厚山學堂作業(yè)提交完整性占5%，厚山學堂線上與課堂線下簽到考勤占10%。

6"教學改革實踐與效果評估

本次教學改革于2022年9月啟動，用2學年基本完成整個方案，其中包括準備階段、試行階段、推廣階段和總結階段。在準備階段，課程團隊結合前期調研結果，按照“兩性一度”的理念對教學改革方案進行了修訂和完善，包括教學內容、教學方法、考核辦法等，并研編自有課程配套的在線微課等資源，為接下來混合式教學奠定基礎。

課程團隊在2020級工業(yè)設計49名學生中開展了2個班的小規(guī)模試點。試點中，以PBL、翻轉課堂、小組協(xié)作為教學方式。6周試點結束后，學生上課主動性和參與度有了極大提升，出勤率達100%，作業(yè)質量有所提升，優(yōu)秀作品率達35%，獲得優(yōu)秀作品數(shù)目達到實驗需求。

第二學年，在先前試點基礎上，在2021級工業(yè)設計48名學生中進行推廣，結合以往試點中反映的問題和教師本人的感悟優(yōu)化了教學內容和方法。課外活動新增企業(yè)專家講座等，增加實踐環(huán)節(jié)，增強活動的產(chǎn)學融合，線上資料進一步完善。結果也表明，推廣后各方面效果均較顯著，平均分比改革前全面提升8分，班級優(yōu)秀率是42%。

課程團隊采用問卷調查及訪談等方式對此教學改革進行了總結評估，受訪者為21級工業(yè)設計48名學生，其中85.3%的同學對改革后的教學課程滿意，覺得教學內容更加生動、有趣，厚山學堂的討論區(qū)內容豐富，富有啟發(fā)性，拓寬了視野；92.1%的同學覺得自己的設計實踐能力在參加設計比賽和做實際項目中得到了提高；73.7%的同學對工業(yè)設計專業(yè)的其他設計課程產(chǎn)生了興趣，表示希望將來從事工業(yè)設計或平面設計相關工作。

7"研究總結

以“兩性一度”教學理念為依托，通過對“計算機輔助設計1”教學的探討實踐，更新教學內容，使用新的工具，采用新方法，融入項目學習、小組合作等教學策略，提升了教學的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。本研究對于新型實踐型課程中學生評價教學成果的應用具有一定的推廣價值，但在后續(xù)教學成果應用的推廣過程中需要進一步加強資源建設、師資培訓、激勵機制等，以適應新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)帶來的不斷變化的工作內容和需求。

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基金資助：鄭州大學課程思政教育教學改革示范課程項目《計算機輔助設計1》（2023ZZUKCSZ035）；鄭州大學校級一流課程《計算機輔助設計1》（2024ZZU"YLKC085）

作者簡介：余露露（1979—"），女，漢族，河南洛陽人，碩士，講師，研究方向：設計藝術學。