赵卫辉 姚艳龙

摘要：设计材料工艺学课程是对工业产品材料属性、加工工艺等知识的建立，是决定工业设计由设计创意和草图方案转化为实际产品的关键，对于工业设计专业具有举足轻重的作用。传统教学方法不能满足应用型人才培养目标的达成，以“微助教”为例，研究智慧教学模式在设计材料工艺学课堂教学中的应用方法，以及在项目化实践教学中的作用，旨在提升设计材料工艺学课程的教学效果，为该课程的教学改革提供参考。

关键词：“微助教”;智慧教学;设计材料工艺学课程;教学改革

材料与工业设计有着密切的联系，产品只有与选用材料特性及其加工工艺相一致，才能满足要求、实现设计构想。因此，在工业设计活动中必须考虑材料的性质和特点。设计材料工艺学课程是对工业产品材料属性、加工工艺等知识的建立，是决定工业设计由设计创意和草图方案转化为实际产品的关键，对于工业设计专业具有举足轻重的作用。

另外，手机、移动网络的普及对传统课堂造成了极大的冲击，对课堂秩序和学习质量有着极为严重的影响，但同时也对教学方式带来了新的变革机遇。近年来，自带设备在教学活动中越来越得到普遍应用，成为学生学习环境的入口。

一、课程教学改革的意义

国内各院校的工业设计专业，大都把设计材料工艺学课程作为重要的专业基础课进行讲授，甚至有些院校把此课程作为工业设计专业的核心课程，由此可见该课程的重要性。但是，由于各院校的背景存在差异，在课程教学方法、内容侧重点等方面存在着一定的差异。通过在教学过程中的总结以及广泛的调研，了解到目前国内设计材料工艺学课程教学存在的问题主要体现在以下两个方面：第一，教学方法仍然是以教师的灌输讲授为主，课堂互动缺少思考、讨论、反思，学生参与度低。由于设计材料工艺学课程专业实践性强，内容相对较抽象，传统教学方法容易导致有些学生缺乏兴趣、积极主动性不够，甚至出现厌学情绪。第二，教学过程中缺乏针对性的实践活动，实践与理论相脱节，学生实际应用能力差。很多学生在学习过程中只是将知识点死记硬背下来，却不知如何将课程知识与实际的工业设计有效联系起来，导致该课程的教学效果难以达到预期的教学目标。

基于此，借助“微助教”平台的应用，在设计材料工艺学课堂中引入更多有效的小组讨论学习、参与式学习等教学模式，探究促进学生学习主动性、锻炼学生知识应用能力的教学方法。

二、基于“微助教”的互动参与式教学方法

“微助教”等是近年来兴起并蓬勃发展的智慧教学模式。其核心理念是以学生的学习成效和学习需求为中心，将现代信息技术手段、传统教学广泛使用的PPT以及即时通讯软件微信进行融合，使课外学习与课堂教学间实现衔接，让学习、交流、互动永不下线（见图1）。实现了教与学的高效化、便利化和智慧化，其目的是改变以教师为中心的教学模式，把课堂变为以学生的学习需要为中心的课堂。

（一）基于“微助教”的互动参与式课堂教学

设计材料工艺学课程作为工业设计专业重要的专业基础课，学生对知识点的掌握是前提。

首先，课程开始之前，培训学生熟悉掌握利用“微助教”完成作业、测试、小组讨论等学习任务的方法，关注老师在“微助教”上的推送消息。另外，建议把学生分成若干学习小组，方便学习管理和各项学习任务的开展。每个小组设组长一名，负责组织小组的学习讨论、作业的收集以及学习相关的其他问题等。

其次，每节课之前，教师通过“微助教”推送课前预习任务。学生按照任务进行课前预习，并给老师留言提出自己的疑问和想法。教师根据学生的预习情况，进行有针对性的课堂教学。课前预习任务也可以设置若干问题，让学生带着疑问进入课堂，通过课堂的学习解答疑问，这样使学生对知识的记忆更加深刻。如，在塑料及其成形工艺这节课的学习中，教师通过课前预习任务引导学生思考：如果某个项目要求产品具有较多的配色方案，条件允许的情况下应优先选择哪种材料？学生通过对身边产品的观察和了解就可以很容易地发现，塑料可以呈现出各种各样的颜色，但是也会产生为什么塑料的颜色可以如此多样的疑惑。学生带着疑问进入课堂的学习，并通过学习了解到：在塑料原料的配置和准备过程中，可以将色母加入原料中，搅拌均匀后与原料熔化挤出，即可完成塑料的着色，这种方法可以方便地完成塑料制品的整体着色且不易褪色。通过这种形式的思考和解答可以让塑料的成型加工过程、塑料着色性强的特点以及塑料的表面装饰等知识点相互关联、更加立体，也更容易理解记忆。

再次，在课堂教学过程中，教师可以通过“微助教”随时进行课堂测验或者设定主题进行小组讨论，教师通过学生的答题和讨论情况了解学生对知识的理解掌握情况，从而更加灵活地调整教学速度。

另外，设计材料工艺学课程与实际的生产加工联系较为紧密，仅仅依靠课本知识，学生很难理解一些材料的性质，尤其是材料的加工工艺方法和流程，需要借助相关的视频资料，才能更好地理解。观看学习视频资料的过程中，学生可以通过“微助教”发送弹幕的形式实时参与讨论，最后再进行总结。这种方式相对于观看视频后单独进行小组讨论和总结，最大程度地保留学生稍纵即逝的想法，更有助于发散学生的思维，提高教学效果。

最后，每节课之后，教师通过“微助教”布置课后作业，学生在“微助教”上积极作答并提交作业，还可以在“微助教”讨论版块互相分享自己的疑惑、思考和感悟。教师根据学生课后作业的作答情况和讨论内容，实时了解学生对知识的理解和掌握情况，从而更好地进行教学反馈和反思。

基于“微助教”平台的这种互动参与式课堂教学完成了“课前一课中一课后”三个过程的闭环，真正实现了教师和学生的学习、交流、互动永不下线，大大提升了教学效果。

课堂教学并不局限于这一种形式，借助于“微助教”平台，可以实现非常多样的教学形式和方法。谭志虎等介绍了多种基于“微助教”的、以学生为中心的参与式互动式教学方法，包括一分钟作文、同伴教学法、思考一讨论一分享法、基于问题的教学等。各教师可以根据自己和学生的实际情况灵活采用合适的教学方法。

（二）基于“微助教”的项目化实践教学

设计材料工艺学课程知识的学习，是为了更好地在实际的工业设计中使用材料，能够使学生做到准确、恰当地给所设计的产品赋予材料和加工工艺是该课程的最终要求。戚凤國介绍了“异质同构”训练法的应用实践，为该课程的实践教学提供了借鉴。

在学生熟练掌握课程知识的基础上，教师可以更进一步采用项目化的实践教学模式，以培养锻炼学生在实际工业设计中对知识的应用能力。引入“微助教”之后，教师可通过“微助教”发布设计任务，学生通过“微助教”参与小组讨论，把设计方案以及所选用的材料和加工工艺等提交到“微助教”，教师对各小组的方案予以点评。学生在这种实践教学环节中进行持续深入的讨论和思维发散，然后通过合作形成产品设计方案，并根据所学知识赋予产品相应的材料和加工工艺。

针对“座椅”这一设计项目，各小组学生可能给出不同的设计方案（见图2）。图左方案为潘顿椅，外观时尚大方，符合人体身材，曲线优美，对材料强度和材料质感、美学有一定的要求，排除了普通塑料、橡胶、金属等材料的使用，再加上该方案要求一体成型的加工工艺，只能选用玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）通过一次模压成型制成。图右方案为明式家具风格的圈椅，造型圆婉优美，体态丰满劲健，许多材料能够满足该方案的造型和强度。但是考虑到硬木材料和榫卯结构是明式家具不可或缺的元素，该方案只能选用硬木材料通过榫卯结合制成。

通过设计项目实践，学生能够更好地理解材料的选择必须考虑设计风格、造形结构以及加工工艺等因素。借助于“微助教”平台，学生的想法可以随时分享给同学和老师，整个小组和班级的思维充分发散，教师也可以掌握学生整个设计项目中各个环节的情况，随时进行点评指导，大大提高了项目化教学的效果，实现应用型人才培养的目标。

“微助教”等智慧教学实现了教与学的高效化、便利化和智慧化，为翻转课堂和参与式学习提供了技术载体和支撑，为教学方式的变革提供了无限的可能性。如何利用“微助教”平台提高课堂趣味性、提高学生参与项目化教学的积极性以及完善过程评价体系等是下一阶段的工作重点。