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基于OBE理念的《人机工程学》混合式教学设计研究与实践

2021-09-13崔霞

工业设计 2021年8期
关键词:人机工程学混合式教学理念

崔霞

摘要:为了工业设计学生能较快地掌握专业技能,文章在成果导向教育(OBE)理念的引导下,构建了基于学习通平台的课前、课中、课后三段式OTO混合式教学模式,反向设计了《人机工程学》课程的教学内容,并结合教学实践案例进行说明。以期通过理论研究与实践结合的方式,充分调动学生学习的主动性和积极性,提高学生的自学能力。

关键词:OBE 理念;人机工程学;混合式教学

1 相关概念解析

1.1 OBE 理念概述

OBE(Outcomes-Based Education)是一种基于学习结果的教育模式,起源于1990 年代美国的教育改革[1]。教育模式的核心是:教师要明确讲授课程学生完成学习后能做什么,即学习结果是什么。以此为基础,以反向设计教学模式和评价体系来指导学生循序渐进的学习,并通过过程化考核评价学生学习过程的效果。

1.2 混合式教学模式概述

混合式教学模式是根据当下的社会现状把线上教学与传统课堂教学有机结合起来的一种新型教学模式,教师由教的角色变为指导,学生由被动变为主动[2]。

2《人机工程学》课程概述

《人机工程学》是工业设计专业的专业核心课程,主要围绕人的生理、心理、生物力学等特征,通过学习人体测量学、人体生理学及人体生物力学的知识,为工业设计提供人体尺寸的科学依据和设计标准,并结合环境因素,达到人、机器、环境三者的和谐共处。人机工程学被广泛运用于多个设计领域,它是跨越不同学科领域延伸到设计学科的一门课程,是集人体测量学、工程力学、美学等于一体的交叉学科。

3 基于OBE 理念的《人机工程学》混合式教学设计思路

3.1 构建三段式OTO 混合式教学模式

三段式OTO 混合式教学模式见图1 [3]。三段是指是课前、课中、课后,OTO 是指线上线下相结合的混合式教学模式。即以学习通平台为中心,课前发布教学内容,4—6 人为一小组(一般为一个宿舍的同学),老师课前在学习通发布下节课的内容及任务,然后以小组为单位,学生自主学习网络资源,完成教学的课前任务[4]。课中通过前测考查学生的课前学习效果,以项目化的教学内容开展参与式学习,课后完成项目化教学的拓展内容,最后教师将两者结合评价学生的学习情况。

3.2 构建基于学习通的信息化智慧课堂

超星“一平三端”是以云平台为系统核心,连通教室端(智慧课堂)、移动端(学习通)和管理端(智慧教务)从而实现智慧环境下教学新生态的构建。

1) 课前:学生在线上主要通过观看课程视频的形式学习课程内容,通过讨论、小组交流的形式和教师、同学进行交流,从而使问题及时得到解答。线上课程采用任务点的形式呈现,教师可对知识点章节设置不同的开放模式,如全部开放、部分开放或者闯关式等。另外,学生还可以根据个人的兴趣爱好学习平台上丰富的数字学术资源,拓展课外知识。

2) 课中:教师和学生通过使用学习通进行学习和互动,将课堂的师生互动、考勤情况、学生的考试成绩情况等进行数据的记录统计并分析。目前该课程应用最多的有签到、投票、选人(随机点名或教师指定)、主题讨论、分组任务、课堂练习(前测)、作业等,这些可以在课堂教学中灵活运用,有利于老师充分调动学生的积极性和注意力。每一课时的课堂练习全部设置为客观题,有利于学生复习上节课的知识点,而且学生的答题情况在答题过程中及最后的结果都在平台上一目了然,如图1(a)所示。课上提问随机点名有利于学生提高听课的注意力,如图1(b)所示。项目化教学的小组任务以小组展示为主,采用评分给学生的平时成绩加分。

3) 课后:学生查看作业布置,教师可以限定作业提交的时限,督促学生课外的复习和课后作业的完成。学生作业既要上交纸质档也要上传平台,教师随时随地的网上评阅,有问题再参考纸质作业,方便老师的批改和留档,如图1(c)所示。课外的拓展情况应进行详细的数据跟踪,形成学生个人的学习档案,使其成为教师期末评价的参考[5]。

4) 评价:平台的数据可以详细看到每一名教师、每一门课程的备课、教学情况,教务系统对于教师的评价更加客观。学习通平台把课前学生的预习情况、课中互动情况及课后的作业均进行记录评价,课程期末评价学习通平台可以给予老师评价最直接的数据支持。

3.3 健全基于OBE 理念的教学内容

根据工业4.0时代的需求,该课程应适当简化理论内容,增加学生对互联网和智慧化工业的认识。因此,可以基于OBE 理念反向设计《人机工程学》课程的教学内容,以学生为中心,以工业设计工作能力为要求,制定课程目标,教学设计体现多渠道性,使学生可以在不同时间、不同地点完成教学主题。在日常课堂教学中,教师可以首先讲解基础知识,然后设计作业都围绕每一章的教学主题,使学生在调研、学习、设计、反馈等过程中不断加深对人机工程学理论的认知。

3.4 构建基于OBE 理念的指标评价体系

现代社会对学生的评价是多元的,所以在教学评价中增加了学生自我的评价、团队成员的相互评价。根据评价体系在教学运行过程当中不断地对教学内容、评价方式、课程目标等进行改进[6]。项目化教学内容的评价体系如图3 所示。

4 基于OBE 理念《人机工程学》混合式教学设计实践

此次主要针对《手工工具的设计》进行教学设计实践。课前学生观看手工工具设计要点的视频(15min),每一组都准备一类手工工具(剪刀、削皮刀、剥核桃钳、羊角锤、螺丝刀、钳子等),对一类工具进行分类,从淘宝上找到图例、价格,然后进行优缺点及人机分析。课中先进行前测(10 道选择题),了解学生课前预习和知识点的掌握状况(5min)。每一组组长安排一位同学汇报调研情况(30min)。教师讲解手工工具设计的要点,重点是把手的设计及创新性设计(30min)。教师提前准备6—8种手工工具及实验材料:剪刀组(布料、不同厚度的纸、树枝)、削皮刀(学生自带胡萝卜黄瓜苹果等)、剥核桃钳组(大小不同的核桃)、羊角锤(木块及钢钉)等等。课堂进行实际操作,使用一类工具的不同工具,实际体会一種具体工具的人机关系,找出良好的人机设计及不友好的人机设计。最后,每一组都需总结人机关系,并拍摄视频上传平台(40min),课后作业完成对一种工具的改良。

5 总结

借助学习通平台,课前、课中、课后三段式OTO 混合式教学模式,较好地支撑了《人机工程学》课程的项目化教学内容,能充分调动学生学习的积极性和主动性,并提高学生的调查研究能力、参数化表现能力、小组协作能力和公共场合的表达表现能力等。因此,可以进步探究将此模式应用于其他工业设计专业课程当中。

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