“数字设计化工具”课程的教学设计初探
时间：2021-07-18 00:04:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:“教学设计”以学习过程与学习资源的设计和评价为研究对象,是教育技术学的核心内容,是连接学习理论、教学理论与教学实践的桥梁。“数字设计化工具”课程的教学应当运用现代教育理论,明确教学目标,充分重视学习者特征,围绕教学组织策略、教学内容传递策略、教学资源管理策略、激发学生动机策略和教学评价诸方面进行设计。
关键词:教学设计;数字设计化工具;Rhino
作者简介:任衣伟(1952-)男,江苏宜兴人,江苏工业学院经济管理学院,副教授,主要研究方向:设计艺术、计算机辅助设计。(江苏常州213001)
基金项目:本文系江苏工业学院精品课程建设“三维数码设计”(课题编号:ZDK07020006)的研究成果。
随着计算机图形技术的高速发展和日益普及,“数字设计化工具”课程已经成为高等学校工业设计专业和艺术设计专业的重要基础课程。近年来,有关“数字设计化工具”课程的教学研究正在逐步开展,但这种研究主要集中于教学内容的开拓与组织,教学设施的建设和教学环境的营造方面,而对于这类课程的思维特征、知识传授策略以及在教学情景的创设方面的探讨,则显得深度不够,主要原因是这类课程在高校设计专业的教学中尚处在实践探索层面,而设计软件的频繁升级也使教学者无暇顾及对课程的深入研究。面对高速发展的现代教育,笔者认为,运用现代教育理论的观念和方法对“数字设计化工具”课程开展深入而全面的教学研究,特别是运用现代教育理论中的“教学设计”思想对课程进行系统的设计,使现代教育理念尽快融进设计教育实践,提高这类课程的教学质量,以促进学生数字技术素质与艺术素质的互补与提高,应当成为高校设计教育改革的一个紧迫任务。
“教学设计”(Instructional Design,简称ID)一般也称为“教学系统设计”,是关于学习过程与学习资源的设计和评价的研究,自20世纪60年代末以来,ID已逐渐发展成为一门独立学科,并且成为教育技术学的核心内容。教学设计包含对课程的分析、设计与评价三个阶段,是连接学习理论、教学理论与教学实践的桥梁,也是指导具体课程进行教学改革的有力工具。本文以数字设计化工具课程“Rhino”为例,在明确教学目标和学习者特征的基础上,围绕课程的教学组织策略、教学内容传递策略、教学资源管理策略、激发学生动机策略和教学评价诸方面进行教学设计的探讨,目的在于对这类课程的教学形成一个清晰的认识。
一、“Rhino”课程分析
1.“Rhino”课程的学习任务
(1)“Rhino”课程的教学目标分析。设计软件课程的教学目标绝不仅仅止于介绍软件的功能。使用“Rhino”软件的有限功能去创建复杂的三维形态是一件需要高度思维技巧的工作,学习“Rhino”软件的过程,既是一个对智能化设计工具的探索学习过程,也是发展学生空间想象能力和创造性思维能力的过程。因此,“Rhino”课程的教学工作至少应当同时完成四个任务:一是使学生系统掌握软件的功能,能比较自如地以此创建各种复杂的三维曲面体形态;二是使学生了解学习数字设计化工具的方法,为今后的长期学习打好基础;三是对学生进行理性思维方式的训练;四是提高学生创造性地解决问题的能力,使之形成良好的设计思维品质。
(2)“Rhino”课程的学习过程分析。在“Rhino”课程的教学实践中经常见到两种教学模式:1)以介绍软件功能作为教学的全部内容,系统、扼要,但是较枯燥、浅显,学生在课程结束以后面对具体的设计应用问题依旧束手无策。2)以建模实例作为教学的主要内容,实在、生动,但因为介绍的知识不成系统,故不能转化为学生的设计思维能力,学生只能模仿性地将所学的案例移植到相似的建模任务中,缺乏举一反三的灵活运用能力。我们认为这两种教学模式不仅都存在着对“Rhino”课程教学目标的误读,而且也存在着对其教学内容的误读,因而皆不能取得理想的教学效果。
现代教学理论将学科知识内容划分为四种类型:即事实性内容(介绍其“怎么样”)、概念性内容(说明其“是什么”)、过程性内容(说明其“如何作”)和理论性内容(说明其“为什么”)。[1]在“Rhino”课程中,对软件基本操作方法和简单功能的介绍属于概念性内容和事实性内容,而对软件复杂功能的介绍和对建模思路的探讨则属于过程性内容。整个课程的教学重点应当放在训练学生灵活利用软件的功能体系去创建复杂的三维形态方面,因此它主要是一门研究过程性知识的课程。
根据以上分析,“Rhino”课程的教学过程应当与数学课的教学过程有很大程度的相似性:首先介绍软件的部分功能体系(相当于学习数学时先给出部分的概念和公式体系),然后进行灵活地运用软件功能创建相关三维形态的训练(相当于学习数学时灵活地运用概念和公式求解问题),创建具体的三维形态既是学习的目的又是对知识的综合和总结,如此有序地推进直至掌握整个功能体系和创建各种三维形态的方法。
2.“Rhino”课程的学习者特征分析
(1)“Rhino”课程学习者的学习基础和知识水平。“Rhino”的学习者一般为工业设计专业的学生,随着国际交流的扩大和国外设计公司陆续进入中国,艺术设计专业环境艺术方向的学生、建筑设计专业的学生也将陆续进入学习者行列。这些学生在进入“Rhino”课程学习以前都学习过计算机基础知识,不存在学习基础的障碍。
(2)“Rhino”课程学习者的学习动机、认知能力与认知策略。由于“Rhino”软件是一种非常有用的设计工具,因此学习者通常学习动机强烈,急于将其用于设计实践。据此,教师不仅应熟悉当“Rhino”软件本身,而且应当有丰富的设计实践经验,善于精心选择设计实例充实教学内容,将软件功能中与设计最关联的部分作为教学的重点。
学习者对“Rhino”课程的认知能力与其习惯性思维方式密切相关。“Rhino”课程的学习者可能是艺术类学生,也可能是理工科学生,艺术类学生长于形象思维而弱于逻辑思维,理工科学生长于逻辑思维而弱于形象思维,而学习“Rhino”软件应当兼用形象思维和逻辑思维两者,因此对这两类学生,应当注意他们在思维习惯方面的差别,用其长而补其短。
“Rhino”课程的认知策略与学习者是否学过其它三维软件或绘图软件相关。如果他们已经学习过其它三维软件或绘图软件,则教师可以用类比的方法去拓展他们的原有知识结构,引导他们较快地实现对新知识的“同化”;如果学生在进入“Rhino”课程学习以前只是用绘画方式进行过三维形态的表达和探索,那么学习三维软件将是使他们兴奋不已的全新体验,但是他们原有的平面表达习惯和感性思维模式显然不符合复杂三维形态的构建任务要求,因此,必须对其原有的认知结构进行改造与重组,引导他们从平面思维走向立体思维,从感性思维走向感性与理性复合的思维。[2]
二、对“Rhino”课程的设计
1.”Rhino”课程的教学组织策略
(1)“Rhino”课程教学组织的宏策略。“Rhino”建模体系是一个点、线、面、体的结构,由点创建和控制线,由线创建和控制面,由面围合和控制体的形态。据此我们可以完成“Rhino”课程的概要设计:即让学生首先了解通过点、线、面的创建来围合和控制体的形态的基本过程,然后再展开对点、线、面、体的具体研究。
在概要设计的基础上,第一级的知识细化可以选择“Rhino”的基础操作、点的创建、线的创建与初步编辑、曲面的创建和实体的创建、“Rhino”的输入与输出应用、NURBS曲线的深入研究、NURBS曲面的深入研究等知识点,在此框架上进行第二、第三级的细化。这样排列知识点的目的是将次生曲线和次生曲面从前期学习中分离出来,缩短由创建曲线到创建曲面的学习过程,以更好地遵循由浅入深的认知规律。在第一个细化等级中对知识点定序时,应当根据学生的知识基础灵活处理,例如对学习过3dsmax的学生,可以将实体的创建放在比较靠前的位置,以利于与其原有的知识结构尽早实现对接。在细化过程的各个环节,都应当强调按一定的系统有详有略地介绍软件功能和进行相应的实践训练,重视对知识的综合和总结,及时建立新知识与原有知识结构中各个点的联系,促进学习的保持和迁移。
