工業(yè)設(shè)計中輔助工業(yè)設(shè)計課程研究
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摘要：本文針對工業(yè)設(shè)計專業(yè)“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程目前的教學(xué)狀況做了分析，闡述了教學(xué)過程中所遇到的問題，以及目前國內(nèi)外本課程的教學(xué)情況。探討了課程教學(xué)改革的思維方式，教學(xué)改革方法的技術(shù)路線方案，從而為今后課程建設(shè)提供了一種新的思路。
關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計專業(yè)，課程改革，教學(xué)方法，教學(xué)
1課程改革的意義
“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”(ComputerAidedIndustrialDesign，簡稱CAID)是學(xué)生運用計算機技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的一門課程，課程的理論課時和上機實驗課時各占一半。在計算機輔助設(shè)計不斷發(fā)展的今天，該課程對學(xué)生設(shè)計效果的實現(xiàn)有了更高的要求。對于這種軟件課程來講，開設(shè)在線課程可以起到推動課程教學(xué)方法改革的作用，在線開放課程的核心是課程資源和學(xué)習(xí)活動，但目前我校在此專業(yè)課程的建設(shè)上尤其是課程構(gòu)架、資源建設(shè)方面存在諸多問題，如課程資源種類繁多卻非優(yōu)質(zhì)[1]、結(jié)構(gòu)無序及離散分布[2]、缺乏多元化和系統(tǒng)性[3]；教學(xué)過程中實時互動不足；學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性受到限制；難以實施針對性的個性化教學(xué)等。因此，沿用以前的教學(xué)模式，很難滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并且降低了教師的教學(xué)效率，影響了最終的教學(xué)效果。因此，本課程教學(xué)改革具有以下幾個方面的意義：
（1）適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”對在線開放課程建設(shè)的需要。利用校園網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢和“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，讓學(xué)生從課堂拓展到互聯(lián)網(wǎng)來進行課程的學(xué)習(xí)，這不僅僅是一種教學(xué)方法的改革，更重要的是通過互聯(lián)網(wǎng)，增強了教師與學(xué)生之間的有效溝通，改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新性的思維方式。
（2）有助于豐富工業(yè)設(shè)計專業(yè)在線課程研究的內(nèi)容與視角。目前工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域?qū)υ诰€開放課程資源的研究，還只停留在課程資源的分類上、呈現(xiàn)方式等方面，并沒有從課程系統(tǒng)、課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)功能等問題上進行審視、開發(fā)與設(shè)計。因此，本課題將從課程學(xué)習(xí)資源、課程結(jié)構(gòu)設(shè)計、教學(xué)輔助功能、學(xué)習(xí)系統(tǒng)規(guī)劃等幾個方面來豐富“計算機輔助設(shè)計”在線課程的開發(fā)與建設(shè)。
（3）促進師生交流、提高學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。由于課堂時間有限容易造成師生交流不暢，在線課程的建設(shè)能夠在課下彌補教師與學(xué)生交流的不便，到達線下學(xué)習(xí)線上交流的學(xué)習(xí)目的。讓學(xué)生有時間、有精力充分做到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識。那么，如何開發(fā)一門具有工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色、滿足工業(yè)設(shè)計人才需要、符合學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)條件的在線課程，是工業(yè)設(shè)計專業(yè)目前有待解決的問題。
2本課程國內(nèi)外教學(xué)模式
美國的工業(yè)設(shè)計教育界一直在不斷探索自身的教育體制及方法的改革，以應(yīng)對時代的挑戰(zhàn)。如美國工業(yè)設(shè)計師協(xié)會的設(shè)計教育委員會為此就進行了大量的工作，每年均舉行專門的研討會，探討設(shè)計教育改革的思路，交流各院校設(shè)計教育改革的經(jīng)驗。部分有條件的學(xué)校還開設(shè)了有關(guān)虛擬現(xiàn)實在設(shè)計教育中的應(yīng)用[4]。美國ArtCenter的“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”在線課程讓學(xué)生對產(chǎn)品從設(shè)計制造到走向市場的全過程有足夠的了解，教育學(xué)生在設(shè)計流程的時間安排上要十分精確。可以說他們的在線課程是從整個產(chǎn)品設(shè)計流程出發(fā)的，通過在線課程展現(xiàn)從一個實際項目的開始到結(jié)束的完整過程，而不是從單門課程的角度出發(fā)，這種方式教學(xué)效果更加直接，知識點體現(xiàn)在項目設(shè)計中，讓學(xué)生體會更加深刻。目前國內(nèi)針對“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”的在線課程建設(shè)開發(fā)的關(guān)注較少，很少有高校去建設(shè)這種實用性較強的課程，基本上是處于空白狀態(tài)。以江南大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”在線課程為例，學(xué)時數(shù)為48學(xué)時；課程屬于專業(yè)選修課；授課對象是本科大三的學(xué)生。課程主要分為了課程介紹、課程內(nèi)容、授課目標、課程資源、課程評價等幾個方面，數(shù)據(jù)顯示課下每天都會有學(xué)生訪問在線課程，并進行了教學(xué)視頻的觀看，尤其在教學(xué)階段學(xué)生訪問較為集中。其優(yōu)點是課程內(nèi)容充足，結(jié)構(gòu)較為合理，滿足了在線課程的建設(shè)條件；缺點是視頻較少，并且沒有留言板塊和習(xí)題模塊，給學(xué)生答疑和檢驗學(xué)習(xí)效果帶來不便[5]。
3課程改革的應(yīng)用
3.1課程改革的基本理念
由于工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革，企業(yè)對設(shè)計人才提出了更高的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)手段已經(jīng)無法滿足教學(xué)要求，課程改革勢在必行[6,7］?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生更容易和方便從互聯(lián)網(wǎng)上獲取學(xué)習(xí)資源。通過在線課程的建設(shè)平臺，在教學(xué)上體現(xiàn)出共建共享、引領(lǐng)示范的原則，從而切實地貫徹落實“教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃”，扎實推進信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，不斷提升教學(xué)效果。因此應(yīng)結(jié)合“創(chuàng)新型人才”培養(yǎng)模式及“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景，從工業(yè)設(shè)計專業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)課存在的問題入手，提出在線課程建設(shè)與應(yīng)用，并對實踐類課程的教學(xué)提出改革的新思路[8，9］。
3.2課程改革思路
（1）教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?！坝嬎銠C輔助工業(yè)設(shè)計”課程的教學(xué)方法改革應(yīng)該合理地采用信息化手段，從以“教”為中心轉(zhuǎn)向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變，從而提高學(xué)生對課程的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。
（2）教學(xué)方法改革。以“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)作為改革的重點，將“翻轉(zhuǎn)課堂”“慕課”等新模式融入到工業(yè)設(shè)計專業(yè)的“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”基礎(chǔ)課中。
（3）完善課程資源建設(shè)。豐富課程的多媒體資料、音頻、視頻等資料，構(gòu)建學(xué)生課后習(xí)題單元，定期向?qū)W生發(fā)放階段性考試內(nèi)容，工業(yè)設(shè)計專業(yè)教師應(yīng)積極參與工業(yè)設(shè)計專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫的建設(shè)。
（4）應(yīng)對當前教學(xué)課時不足。運用在線課程教學(xué)模式，彌補了工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)過程中普遍存在的課堂教學(xué)學(xué)時不足，以及實踐操作類課程教學(xué)內(nèi)容過多，學(xué)生課堂不能完全消化的難題，強化學(xué)生課堂之外的自主學(xué)習(xí)能力，增加學(xué)生課下與老師互動的機會和時間，讓學(xué)生在課下結(jié)合自己的興趣，自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)團隊。
3.3課程改革的模式
“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程在線開發(fā)及應(yīng)用對工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)改革具有重要意義，結(jié)合全國工業(yè)設(shè)計專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，均以在線課程、微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等學(xué)習(xí)方式為主，而這樣的學(xué)習(xí)模式適合通過學(xué)分的方式或以自主的方式實施，解決“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生實際動手能力不強的難題，具有很強的適用性，也具有廣泛的應(yīng)用前景。
4課程改革的方法
課程改革應(yīng)緊緊圍繞針對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)在線課程建設(shè)與應(yīng)用這個主題，以東北林業(yè)大學(xué)為例，對“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程教學(xué)方法改革、在線課程建設(shè)方法、課程知識點碎片化構(gòu)建等問題進行系統(tǒng)分析。主要研究“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程設(shè)計角度如何以學(xué)習(xí)者為中心，依據(jù)本課程的特點和在線開放課程的結(jié)構(gòu)，結(jié)合專業(yè)的培養(yǎng)目標、課程的教學(xué)模式及學(xué)習(xí)任務(wù)，以教學(xué)大綱為參考依據(jù)，設(shè)置單位時間內(nèi)學(xué)生線上線下的學(xué)習(xí)時間長度，從而對課程的最終成績，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果給出一個合理的規(guī)劃。從課程的互動性與結(jié)構(gòu)性出發(fā)，創(chuàng)建出具有一定前沿性、創(chuàng)新性、課程優(yōu)化的整體教學(xué)方案。并且針對各知識點布置內(nèi)嵌式的課后習(xí)題、作業(yè)、期末試題等，以幫助學(xué)習(xí)者時刻掌握自己的學(xué)習(xí)成績與學(xué)習(xí)效果，具體教學(xué)改革的技術(shù)路線。
（1）通過建設(shè)在線開放課程，創(chuàng)新“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程教學(xué)模式，更新教學(xué)理念，推動教學(xué)方法改革，實現(xiàn)以教為主向以學(xué)為主、以課堂教學(xué)為主向課內(nèi)外結(jié)合、以結(jié)果評價為主向結(jié)果過程相結(jié)合評價的三大教學(xué)轉(zhuǎn)變。（
2）通過“計算機輔助工業(yè)設(shè)計”課程在線開放課程的建設(shè)，達到師生在線互動，調(diào)動學(xué)習(xí)者參與的積極性，將網(wǎng)絡(luò)資源納入人才培養(yǎng)體系。
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作者：張楊 方迪 馮莉 單位：東北林業(yè)大學(xué)林業(yè)機電工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計系
