时间:2023-03-21 17:16:41
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一、课题
普通高中课程标准实验教科书《化学(必修)》人教版第四章第三节。
二、教材分析
二氧化硫是本章学习中重要的氧化物,是工业生产硫酸环节中的一种重要的反应物质,也是学生初步认识环境污染中大气污染的一种主要物质。课本通过实验手段探究其物理性质、化学性质,对提高学生学习化学的兴趣、培养探究精神具有重要意义。通过对其物理性质、化学性质的了解掌握,树立较强的环保意识。
三、设计理念
在教学设计中将所学知识分解为一个个独立而又相连的模块,将这些相对独立的单元通过问题的设计巧妙地串联起来,通过对问题的提出、思考、探究来获得认识问题、解决问题的方法;充分利用丰富的教学语言、形体语言使学生沉浸在教师创设的教学情景中,全身心地投入。比如实验的改进和增加,思考时允许同学之间小声讨论等等。
四、教学目标分析
1.在知识方面,根据学生的认知水平和认识能力,不任意拔高,也不随意增加内容。
2.在技能培养方面,培养学生的归纳总结能力(可逆反应的概念),注意培养学生设
计实验、动手实验、观察现象、分析问题的能力。
3.在情感态度方面,培养学生的科学探究态度,认真仔细、实事求是的作风,通过二氧化硫对环境造成的危害,让学生树立环保意识和责任意识。
五、教学重点和难点
二氧化硫的化学性质;研究某物质的方法;二氧化硫的氧化性和还原性;可逆反应的概念。
六、教学过程设计及分析
引言:据统计,世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重,有的已经面目全非。造成这场灾难的元凶是什么呢?它就是酸雨。酸雨的形成就与我们今天要学习的二氧化硫有关(创设情景,激意)。
(一)二氧化硫的物理性质(了解)
提问:我们讨论物质的物理性质一般从哪几个方面考虑?(分给学生每人一试管二氧化硫)
学生:(思考后回答)从物质的颜色、状态、气味、密度、溶解性等。学生观察已经收集在试管中的二氧化硫,两个学生闻它的气味?(注意操作方法)
引导:(1)为什么只让两位同学闻气味?(2)那么二氧化硫在常温常压下的溶解性如何?怎样通过实验说明?
教师:二氧化硫是一种比空气重的有毒气体。
学生实验1:将装满二氧化硫气体的试管倒立在水槽中(注意观察试管内水面的变化,做好后用橡皮塞塞住备用)
思考:(1)怎样将装满二氧化硫气体的试管倒立在水槽中而又不至于气体逸散?(2)试管中水面上升包含着哪些物理、化学现象?
现象:水面上升并迅速充满试管。
讨论:师生共同得到如下结论:SO2易溶于水,1:40
由学生解释本实验里包含的物理、化学现象,并且能延伸到某些气体不易溶于水,但能跟溶液(酸、碱性)反应也会导致液面升高的现象。(创设情景,探索问题,以诱达思)
投影: 二氧化硫的物理性质
颜色
状态
气味
水溶性
毒性
密度
无色
气态
刺激性
1:40
有毒
比空气大
(二)二氧化硫的化学性质
问题:SO2是酸性氧化物吗?怎样证明?
讨论:SO2是非金属氧化物,可能是酸性氧化物。看其水溶液能否使紫色石蕊试液变红。
学生实验2:向SO2的水溶液中滴入紫色石蕊试液,并加热。
师生共同得到如下结论:SO2是酸性氧化物,SO2+H2O=H2SO3
信息传递:H2SO3= SO2+H2O
提问:观察上面两个反应的反应物和生成物有何特点?
归纳:可逆反应的概念(见课本72页)
教师:下面我们来研究气体接触有色物质会发生什么现象?
学生实验3:向SO2的水溶液中投入红色花瓣,观察花瓣颜色变化。
师生共同得到如下结论:SO2可以使某些有色物质褪色。
学生实验4:向品红溶液(2ml)中逐滴加入饱和SO2水溶液,并且边加边振荡。观察品红颜色的变化。
教师指导学生完成实验的观察操作,并由实验得到二氧化硫具有漂白性的结论。将褪色的品红溶液的试管口套上一个小气
球,加热试管至液体沸腾,观察溶液颜色变化。(套上小气球起了什么作用?)
教师:刚才褪色的品红溶液加热至沸后又恢复原来的颜色,说明了什么问题?引导学生阅读课本相关内容。
析疑(师生共同参与):SO2的漂白原理是通过与有色物质化合生成无色不稳定物质的过程,它跟HClO,Na2O2,O3,H2O2的漂白原理不同。漂白后的物质易分解恢复原来有色物质的颜色,并且不是对所有有色物质均有漂白作用(如紫色石蕊通入SO2变红色,但红色不会褪去)。
得到二氧化硫的用途:漂白剂、消毒杀菌,用在食品上时需要严格控制使用剂量,如一些过于白净的面粉、馒头(有的还有刺鼻气味)是商家不规范使用的结果。往往会对人体带来危害(教师的诱导作用体现在学生从形象思维发展到抽象思维,最终获得认识问题、解决问题的方法)。
(三)二氧化硫的氧化性和还原性
问题:(1)请画出硫原子结构示意图,并据此分析硫元素的最高正价,最低负价。
(2)SO2中的硫显示+4价,从氧化还原反应角度判断它具有什么样的性质?(激发学生思考,培养学生的想象力、创造力)
分析:S+6、S+4、 S0、S-2
教师:那么,我们有没有办法,通过实验的方法来证实+4价硫在化学反应中发生价态的转化呢?下面我们来做两个实验(激发兴趣,引发探究,动手动脑,全员参与)。
学生讨论得出方案:氧化性:SO2和H2S的反应;还原性:(1)2mlKMnO4溶液中逐滴滴加饱和二氧化硫水溶液,振荡、观察。(2)向2ml溴水溶液中逐滴滴加饱和二氧化硫水溶液,振荡、观察。
教师:通过两个实验观察现象引导学生分析下面的变化:
(1)KMnO4 ——Mn2+(褪色,被还原)
SO2+H2O ——H2SO4(被氧化)
(2)Br2—— 2Br-(褪色,被还原)
SO2+H2O ——H2SO4(被氧化)
要求学生写出二氧化硫跟溴水反应的化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
上述实验发生的反应证实了SO2具有还原性,其实还有像Cl2,O2等均能氧化SO2。
(四)本课小结(师生共同回顾)
SO2的物理性质:色、态、味、毒、溶。
SO2的化学性质:(1)酸性氧化物,跟水反应生弱酸H2SO3;(2)具有漂白性,消毒杀菌;(3)既有氧化性,又有还原性,能跟KMnO4,Cl2,Br2,O2等氧化剂及H2S等还原剂反应。
(五)随堂检测:(投影)
工业设计的综合性趋势是全方位的。首先,工业设计的内涵决定了自身的综合性。工业设计涉及到相当广泛的学科领域,有社会的、也有文化的和技术的。一个优秀的设计师必须对社会的发展趋势有敏锐的洞察力,对设计的文化背景有相当的认知和理解,同时还必须把握新技术的发展趋势。由于计算机技术的飞速发展,CAID-CAE-CAM的技术平台一体化,进一步促进了设计技术走向综合,并使工业设计本身日益高科技化。
第二,工业设计学科有了更加广泛的外延,随着人类由以机械化为特征的工业化社会走向以信息化为特色的“后工业社会”,工业设计的范畴大大扩展了,由先前主要服务于工业企业扩大到社会各界,由产品设计等硬件设计扩展到了企业策划等软件设计。尤其是互联网的迅速发展,使新媒体设计、界面设计成为工业设计的新领域。
第三,设计管理的兴起要求设计师需要更加全面地了解设计开发的全过程,必须有与各方面专家进行交流、协作的技巧和知识背景,掌握企业管理的基本原理和方法,使设计能在企业中发挥更重要、更全面的作用。
第四,绿色设计、可持续发展、经济全球化等趋势对工业设计师的素质和知识结构提出了更广泛的要求。
正是意识到了在今天多样化的环境之中,不可能仅凭某一个专业领域来满足社会需求,不少设计公司采取了一种综合性的设计策略,将所有设计领域融会贯通以应付当代面临的各种问题,全方位地为社会提供设计服务。无论是日本的GK设计公司还是德国的青蛙设计公司,都十分强调传统上各自独立的学科相互渗透,以创造最具综合性的成果。今天,提供整体解决方案而不是单个的产品,正成为工业设计的主要目标。这种动向显然对设计师有了更高的要求。
二、设计教育面临的挑战
正如设计发展经历了综合——分化——再综合的过程,设计教育也经历了类似的过程。现代设计教育脱胎于传统的美术教育及建筑教育。现代设计教育的先驱是包豪斯,但其工艺美术的传统教学方法仍很明显,推崇师傅带徒弟,从干中学。学生(徒弟?)在车间中将所学的知识融会贯通。随着现代教育体制的体系化,出现了将原本有机联系的整体割裂为相互独立的学科和课程的趋势,并越来越细化。20世纪50年代全盘学习苏联,建立了以专业为基础的教学体制,专业划分过细,专业之间缺乏交流,在一定程度上限制了学生综合素质的发展,这一点在工科院校表现尤盛。不少工科院校的工业设计教育沿袭了工科专业教学的所谓体系教育,为了追求知识结构的完整性,忽略了设计学科综合性的特色。典型的设计教育模式是所谓三段式,即造型基础、设计基础和专业设计三大块。在这三大块中又划分了若干自成体系的课程。尽管随着时代的发展课程设置会有所改变,但每门课之间仍是相互独立的。从每门课自身的角度来看,自成体系当然便于课程的完整性。但这种完整性又是以割裂设计学科的有机综合性为代价的。如果工业设计是一个有机的整体,那么我们教学体制不仅将它切成了片,还切成了丝,然后靠学生再将其还原成有机整体,而这是极为困难的。在工业设计系中一个常见的现象是,某些学生几乎每门课都是优秀的,但却做不出好的设计来。这就是缺乏综合性设计训练带来的后果。今天的设计创造力必定是建立在一种高度综合性的知识和技能基础之上的。
一些工科院校设计专业的教师分别来自艺术类和工程类专业,课程设置通常本着艺术+技术的模式,设置了若干艺术类与工程类的课程。由于课程间缺乏衔接,教师缺乏交流,导致了一种机械性的课程相加,结果艺术仍是艺术,技术仍是技术,而设计学科却无法形成。实际上,没有综合性的设计实践,是不可能培养出优秀设计师的。在强调文理渗透,提倡素质教育的今天,如依然希望仅仅增加相应的交叉性课程来达到目的是很难的,必须从教学的体制、结构改革着手,探索更加综合的教育之路,这正是设计教育面临的挑战。
一、综合是工业设计发展的大趋势
人类设计历史发展的进程经历了从综合——分化——再综合的三个阶段。在手工艺设计阶段,设计者常常是设计、生产乃至销售三位一体,并且有广博的知识背景,因而产生了许多设计巨匠,工业革命后的劳动分工使设计师成了相对独立的职业,进入20世纪90年代,伴随着科学技术的飞速发展,设计又再度成为一门高度综合性的学科。正如青蛙设计公司的创始人艾斯林格(HartmutEsslinger)所指出的,20世纪50年代是生产的年代,60年代是研发的年代,70年代是市场营销的年代,80年代是金融的年代,而90年代则是综合的年代。
工业设计的综合性趋势是全方位的。首先,工业设计的内涵决定了自身的综合性。工业设计涉及到相当广泛的学科领域,有社会的、也有文化的和技术的。一个优秀的设计师必须对社会的发展趋势有敏锐的洞察力,对设计的文化背景有相当的认知和理解,同时还必须把握新技术的发展趋势。由于计算机技术的飞速发展,CAID-CAE-CAM的技术平台一体化,进一步促进了设计技术走向综合,并使工业设计本身日益高科技化。
第二,工业设计学科有了更加广泛的外延,随着人类由以机械化为特征的工业化社会走向以信息化为特色的“后工业社会”,工业设计的范畴大大扩展了,由先前主要服务于工业企业扩大到社会各界,由产品设计等硬件设计扩展到了企业策划等软件设计。尤其是互联网的迅速发展,使新媒体设计、界面设计成为工业设计的新领域。
第三,设计管理的兴起要求设计师需要更加全面地了解设计开发的全过程,必须有与各方面专家进行交流、协作的技巧和知识背景,掌握企业管理的基本原理和方法,使设计能在企业中发挥更重要、更全面的作用。
第四,绿色设计、可持续发展、经济全球化等趋势对工业设计师的素质和知识结构提出了更广泛的要求。
正是意识到了在今天多样化的环境之中,不可能仅凭某一个专业领域来满足社会需求,不少设计公司采取了一种综合性的设计策略,将所有设计领域融会贯通以应付当代面临的各种问题,全方位地为社会提供设计服务。无论是日本的GK设计公司还是德国的青蛙设计公司,都十分强调传统上各自独立的学科相互渗透,以创造最具综合性的成果。今天,提供整体解决方案而不是单个的产品,正成为工业设计的主要目标。这种动向显然对设计师有了更高的要求。
一、空间设计教育的必要性
什么是空间?在我们日常的生活中,空间并不是一个抽象的概念抑或是一个个晦涩难懂的数字模型,而是一个与我们每一个人紧密相连、终生随行的具体形象,我们自来到这个世界开始就会流转在不同的空间中生活、工作,无论我们做什么都会被包容在某一个空间中并与其相连。(一)关于空间环境的现状。然而,一直与空间发生关系的我们却往往会忽视空间的存在,无论是工作生活其中的建筑空间亦或是徜徉其中的景观园林空间,大多数时候我们不懂得建筑、空间的历史,不懂得如何去欣赏一个空间,去理解设计者的意图亦或是情感,甚至会对空间产生错误的理解,更因为这种错误的理解我们会让一些优秀的建筑、空间得不到应有的保护,却让一些有问题的、不美观的空间不断产生(乱拆乱建)。我们的建筑面貌城市面貌也因此而变得不是那么完美。可以说,如果让每一个人都能够正确的认识空间我们的城市面貌、建筑面貌将会整体焕然一新!此外,伴随着经济的发展、社会的进步,我们工作、生活、娱乐时所处的空间也经历着前所未有的发展,无论是室内空间还是外部空间,空间的种类及形式都日渐多样化。对空间的正确认识也会在很大的程度上提高我们的生活质量。所以,如何感知空间,对一个空间作出正确的评判,如何将自己的情绪通过空间设计的语言得以表达,这不仅是专业设计师需要掌握的能力,也是每一个生活在现代文明社会中的人所应该了解的知识。在设计类专业所开设的课程中涉及到室内外空间设计的课程有很多,如室内设计、景观设计,但是对于基础的无论是室内还是室外空间设计原理的课程却很少,并且专业课程对于非设计类专业的学生来说也具有过大的专业隔阂,不利于基础人文素质培养的需求,也不利于对环境设计、室内设计等空间设计领域有兴趣的非设计类专业学生的业余学习。(二)空间设计方面知识教育的形式。为了能够突破专业与业余之间的隔阂,将专业的知识用通俗的形式予以表述,将专业知识与日常生活联系在一起将是一个较好的解决方案,用公选课、视频公开课的形式向社会通识教育拓展,将会在更大的程度上使更多的人得到比较专业的空间设计类的教育,对通识教育中关于空间设计、空间构成方面的知识进行零的突破,提高整体社会对于空间审美的能力。
二、空间形式设计的基本步骤
关于空间的设计或者形式的教育可以分为几大板块与步骤,通过各版块知识循序渐进的对普通受众建立起空间形式感的基本印象。(一)引入空间形式感的概念。对于空间形式的掌握最基本的一点是要先建立起空间形式的存在感,大多数人对于空间的概念仅停留在围合出空间的界面上,而对界面围合出的空间的本身却毫无概念,这里可以引用老子在《道德经》中“埏埴以为器,当其无,有器之用。凿户牖以为室,当其无,有室之用”的概念来道出建筑创造空间的真实本质:用实体制造空间为人所用,从而总结多数人对于建筑、空间错误的认知:看不到“空”,目光穿越过空间停留在形成空间的墙壁上,在这部分需要强调空间的虚无但又有“用”的特性;总结出建筑空间以“虚无”的空间为着眼点、以“实”的实际围合物为着手点的基本设计理念。(二)化整为零分析空间的构成要素。生活中的空间是由我们常见的基本物体所构成的一个整体,这些物体的特点决定了空间的特点,所以在对整体的空间展开研究之前我们要先对组成空间的基本物体的形式特点做出学习。在组成空间的物体中最基本的元素就是“点”,“点”可以是一盆花、可以是一盏灯、甚至是一架钢琴,一个居中的“点”会让空间显得集中稳定,造就空间不凡的典雅气质与稳定的空间感受,同样一个位于边缘的“点”却又会有让空间形成不均衡动感的可能。“线”是由点移动而成,它具有方向性,又具有相对的宽度,“线”可以是一条马路、可以是一组蜿蜒的吊顶、甚至是两个“点”之间的心理连线,“线”会适应不同的基础环境,又会形成虚拟的面来分割空间;“面”的限定能力最强,可以形成包容我们的完美空间,顶面、底面、墙面还具有不同的特征,这些基本的物体通过穿插组合搭建出了我们所熟知的建筑与空间。(三)通过生活中不同的空间类型认识空间。在日常的生活中我们会看到各种各样的室内外空间,它们或开敞或私密、或明晰或模糊、或动或静,我们可以根据空间不同的形式以及它们的形式特点将其分为不同的类型。不同类型的空间有着不同的使用范畴,也可以具有相近的特征而相互交叉相互关联。通过这部分内容能够丰富刚刚建立起对于空间的形式感的存在的印象。(四)从一块地毯开始来设计空间。在我们的生活中经常需要对一个场所进行划分,对场所中的某一块区域进行界定,比如就餐的区域或是学习的区域或是休息的区域,对这些区域进行限定的过程就是制造空间的过程。在这里要通过最简单的案例、最贴近生活的案例着手才可以让大多数人接受在界面上进行设计结果是对空间进行设计而不是界面本身的思辨的过程。(五)美化空间。光线、色彩与材质是所处环境的各个界面直接呈现给用户的最外层表面,它们直接决定了空间的光照、色彩倾向与质感。可以说人对于空间的第一印象在很大程度上和空间的光照、色彩与质感相关,相同结构的空间可以因为这三者而具有完全不同的性格,而设计师在对于空间的质感塑造上也往往会从这三者入手。在室内空间,丰富的光照层次会在满足基本照明需要的同时还能够用光线来装饰空间,处理好基本照明与装饰性照明之间的关系会让室内空间层次分明具有良好的观赏性。同时,色彩与材质也具备相应的重量感与尺度感,在合适的位置涂刷合适的色彩、安装纹理和谐的材质也会让整体空间透出有趣、美观、和谐的氛围。因此,光线、色彩、材质的呈现就成为了改变空间感觉最便捷最直接的途径也是空间设计中一道不可缺少的美化程序。(六)空间中的环境心理。空间是人类活动所营造出的活动场所,即人类周围的所有环境元素,其构成有:空间的大小,空间的围合元素,更有社会环境、居住环境、生活习惯、意识形态等诸多因素影响。在空间中人与环境的相互影响,人与人在环境中的相互影响都会影响到空间的规划以及设计。从安全感的需求出发,在空间环境中,人类需要能够占有并控制一定的空间从而获得心理上的稳定感和安全感。从领域性方面出发,人类总是力求活动时不被外界干扰或妨碍,在彼此交往过程中也会根据不同的接触对象和不同场合,在保持的距离上各有差异。从私密需求出发,它是作为个体的人类对空间最基本的要求,表达了个体的人类对生活的一种心理概念,是作为个体的人类被尊重、有自由的基本表现。对于环境心理微妙需求的把握,也往往是一个空间设计是否成熟是否完美的标志之一。对于空间的构成设计是一各相对专业的过程,但又是一件会为几乎所有人都会遇到的事情,只有通过对于空间设计方面专业知识的学习才能够摸清关于空间设计的规律,对空间进行有规划的有意识的设计,也只有通过通俗化的空间设计教育才能够让大多数人都能够掌握这一能力,为提高全民人文素质、提升社会生活环境创造更大的可能。
作者:汪大伟 单位:南京理工大学泰州科技学院
2.专业调整与开办情况1998年7月由教育部新修订的《普通高等学校挚业目录和专业目录》正式颁布,设计类的专业种数由15种缩简为5种。原美术学院差不多全部开设了设计类专业。如中国美术学院设计学部、广州美术学院和鲁迅美学院也已开设了设计类的6个专业方向;清华大学美术学院:设计系部设置环艺系(设室内设计、景观设计两个专业);中央美术学院建立设计学院(设视觉传达、数码媒体、工业设计、时尚设计、摄影五个专业);同济大学建筑与城市规划学院设艺术设计系(设环境、视觉、数字媒体三个争业)等等。
3.主要瓶颈与问题目前一些高校的艺术设计专业,办学观念陈旧,教学方式与手段落后,设备条件差,师资缺乏,传统绘画课程、徒手实践的专业基础课程,各类文化、理论课程占的比例过大;而使用现代化设备体现时代化技术的课程,同市场与企业相结合的实践环节课程太少。现阶段部分高等艺术设计院校教育借鉴的“l+3”教学模式较为科学,即在人学一年级里,所有设计专业的学生应在设计基础部进行一年完整的、不涉及任何专、Ik的设计基础学习,从二年级开始进入各个专业系,由各个专业提供给学生专业知识。这样就保证了学生有足够的时间进行专业学习和艺术设计实践。
二、加强职业教育设计教学的建议
1.加强校企联系,把握工学结合发展方向在构建广告设计工作室时要实行工与企业紧密合作,邀请经验丰富的设计师参与车间施工和日常教学。成立行业、企业、专家、设计师、教师指导专业委员会组成的的专业建设指导部门,充分听取企业、机构、专业教师和学生的意见,深入开发工作室工作综合学习课程建设和改革。
2.完善的工作室制课程体系树立正确的人才培养模式,增加工作室工作综合学习项目课程开发,使实践处于教学实践的核心位置。在学生培养方面,学生为主体,突出学生个人职业岗位技能和创新能力的培养,加强培养学生的职业素质。形成一个工作室系统集成的理论和实践教学。
二、学生生源问题
艺术类学生综合文化素质不高是一直以来困扰艺术类招生的主要原因。就目前的高考制度以及招生情况来看,我国艺术类本科文化课考试录取分数线要远远低于普通本科的录取分数线,加上中国“文凭热”,使得很多文化课差的学生都走上了“艺考之路”,无所谓喜欢,或者专业是否扎实,报考艺术类的院校或者专业成为了挤进大学殿堂的捷径。因此也造成了一部分学生进入高校的专业学习之后,由于没兴趣而不好好学习专课程,或者基本功太差而无法很好的进入专业学习,相应的毕业生的质量也会有所下降。
三、专业设置的合理性有待加强
在我国的设计专业设置中,受“包豪斯”课程影响,基础课程主要以“三大构成”为主,专业课程设置笼统、抽象、滞后,由于各方面硬件、软件的限制,学生很少有深入研究,尤其是很少有实质动手制作的实践时间。艺术设计是一门实践性很强的专业,无论是视觉传达专业、环境艺术专业、产品设计专业,还是服装设计专业,学设计的学生就是要面对实际的业务问题能够解决才行,然而现行的专业设置以及教学很难达到这个要求。一方面是师资力量不足,学校实践课程设置流于形式,另一方面则是学生自身的问题,没有扎实的基础,缺乏实践及创新能力,手绘表现技法薄弱,只注重电脑软件的应用。使得现在高校设计艺术类的毕业生只能称得上是有艺术素质的“电脑手”,学生的专业水平与设计产业的人才需求严重不符。
四、师资队伍良莠不齐
(一)美国设计类教学“市场派”与“创意派”倾向
1.受美国式实用主义文化的影响,美国高校的设计类教学也带有强烈的实用色彩。学生的作品注重细节、实用性与商业性。2.设计教学强调创意的独特性,注重设计师个人独立的精神与追求。在美国高校的教学评估中,学生作品的最终效果对他们来说往往不是最重要的,设计师的独立创作精神和设计思考的过程更受重视。3.由于美国多元化的社会环境和自由的生活气息,学生无论在课程选择还是设计方法选择上都体现出很大的自由性。学生的设计方式更加自由和多样化。从总体上看,美国高校的设计教育提倡创意、实用性能与美观性的结合,强调高新科技对设计的支撑作用与跨学科的创新思维。
(二)国内设计类教学“学院派”倾向
相对而言,国内高校设计教学则较多偏重于造型、美学形式与整体艺术效果。国内大多数高等院校设计学科的专业教师往往有美术学习背景,强调设计作品的美感和艺术形式。在这种教学理念下,学生的作品也更具概念性与艺术性。但“学院派”设计离市场需求和受众较远,学生在走出校园后通常会有一定的不适应性,与市场化设计鸿沟较大。
教学设备
(一)美国教学设备的科学化与人性化
由于美国的科技和材料工业都比较发达,美国设计类院校的教学设备也十分先进和人性化。多数高校都覆盖有无线网络,学生可随时随地上网,通过网络搜索资料和素材。除此之外,免费扫描仪、自动投币的复印机、打印机等自助服务设备在教学楼处处可见,为学生提供了很大便利。美国设计类院校比较注重实验教学,实验室和实验设备相当齐全。诸如喷绘、染织、金工、木工、金属铸造、玻璃陶瓷等实验室,多数实验室都配备先进的设施器材和专门的指导人员,学生一般只要经过登记注册和教导就能使用,没有专业限制。设计类学生在进行专业创作时可以利用便捷的资源和设备实现自己的创作意图。跨专业的实验空间十分有利于培养学生的跨界思考能力和创意思维,给学生的创作提供了更多选择和可能性,也充分体现了艺术与技术的统一。此外,很多设计类院校还针对部分学生的专业需求提供独立工作室。尤其是在研究生教学这一块,多数院校都给研究生安排了独立的设计工作室。学生可以在自己的私人工作室里自由安排空间,进行专业创作。
(二)国内设计类教学设备仍需改进
国内大部分设计类院校学生的工作空间仍然是以教室、寝室为主。虽然教学设备和实验室环境已逐渐完善,但学生在使用时仍存在很多障碍。很多院校的实验室和实验设备只在相关的专业课程期间开放,学生在课外使用需要严格的申请和审批。此外,部分实验室和实验设备在开放时还存在专业限制,实验室资源共享不足,给学生的使用带来很大不便。因此,如何优化实验教学条件,完善实验设备管理是值得国内设计教学人员思考的问题。
校企合作
(一)美国校企合作更具稳定性与永续性
1.1设计艺术离不开人文精神。设计艺术源自西方,历史上西方文明高度发展的希腊和雅典城邦时代,一些艺术家把人文精神引入到艺术领域,设计出了大量不朽的、充满人性关怀的作品,这些经典的作品直到现代还在影响着设计艺术的发展进程。随着中世纪黑暗时代的到来,宗教色彩开始统治设计领域,一些艺术学家不得不抛弃了人文精神,设计出来的作品就显得空洞发力。这种现状直到文艺复兴的到来才得已打破,一些艺术学家,例如达•芬奇、拉斐尔、米开朗基罗等,重新把人文精神运用于设计领域,又使得艺术作品重新焕发了生命力,又诞生了大量不朽的艺术作品。
1.2现代科技的发展,呼吁人文精神的回归。工业革命之后,流水线作业和机械化大生产,慢慢就背离了人文精神的发展要求,尤其是现代科技的迅速发展,信息技术广泛应用与艺术设计领域之中,电脑基本上了代替了传统的人脑构思,设计出来的作品批量大增,但艺术型明显不足,更缺乏人文关怀,这就引起了消费者的反对,也使得自身的审计人士深感不足,故此,现阶段,设计艺术的发展仍不能偏离人文精神,而是应加大人文关怀的使用力度,适时加大人文精神的教育力度。
2人文精神对艺术设计的重要意义
设计艺术是一门综合性学科和艺术,需要把不同学科的内容和不同的思想运用到设计过程之中,艺术作品不是用来自娱自乐的,而是用于共同欣赏,或者是满足消费者的某种需要,设计艺术就应兼容并包,这其中,人文精神就是设计艺术的重要源泉之一。
2.1人文精神是艺术设计的源泉和动力。艺术设计创意的动力,来自人所提供的信息而产生的情感,各种信息源于人对自然的认识、理解和创意结果给人带来的功利。“人”即指各行业的作者,也包括团体、社会、国家和民族。艺术设计创意也一样是理智与情感的结合。所以艺术设计如同创造一样,一是要有感情,二是要有方法。艺术设计基本上是理性的,但理性需要感情来激发。可见,感情和方法两者,感情起着根本作用,人文精神就是人类感情的真实体现,为艺术设计提供了真实的源泉和灵感。
2.2人文精神可以提升艺术作品的生命力。艺术设计理念是情感与创意思想的基本组成部分,它包括严谨认真、实事求是、坚持真理、一切从实际出发、以实践为检验真理的唯一标准。艺术设计师的工作态度,在很大程度上决定于人文社会因素。只有高度的人文精神,才能激发起高度的设计创意,因此人文因素是艺术设计工作者是否有艺术设计理念,是否具有创意、情感的试金石。人文精神也是现代设计人士抵抗功利化思潮的思想武器,只有心无杂念、不为功利目的所熏陶,才能设计出人们满意的作品,这样的作品生命力和艺术感染力才能最强。现阶段的设计艺术领域万万不能忽视人文精神,可以把人文精神和现代设计技术进行结合使用,提升人文氛围。
2.3人文精神是现代艺术设计的发展方向。艺术设计首先是思维方式,研究出好的创意要有正确的思维。艺术设计创意不仅需要逻辑和实证的理性思维,同样需要形象思维,直觉,领悟与灵感,以及有机的整体观与感悟。艺术创意是在激情下产生的思维火花,这是人们对创意动机的一种通常理解。艺术设计进入当代,与其他学科一样,已经到了“大科学”时代,多数学科研究需要合作。要学会与人相处,要有平等待人,彼此尊重,互相理解的态度。设计师需要学会使用人性关怀的理念,不能置现实生活于不顾,更不能忽视消费者对于人性关怀的呼声,用真、善、美来指导自己的设计过程。
3人文精神在艺术设计领域的具体运用
艺术设计既是专业的,又是大众的,除了考虑设计本身艺术性的考虑之外,更应照顾大众阶层的现实需求,在高于现实生活的基础上,更应立足于现实生活,回归艺术服务社会、服务人民的本源,现阶段设计艺术的发展,不应排斥人文精神,而是应加大人文精神的教育力度。这种教育不仅仅是依赖于校园之中,更应渗透于设计的每一个环节之中。
3.1设计环节中增加人性关怀。现实生活中,一些消费者就反应我国商品的包装设计重在强调功能效果,对于一些与消费者密切相关的问题,则考虑不足,比如药品的包装重在突出疗程疗效、食用油包装中是否非转基因标志不明显、一些产品的设计不偏于携带,等等,这种功利化倾向应切实加以纠正,增加人性理念,包装中可以明确一些标志信息、突出环保色彩、强调使用方法等,满足消费者的现实需求。
支持个人电脑设备:在目前的个人电脑用户当中,微软的Windows操作系统依然保持着绝对的市场占有率,系统建设过程中应采用瘦客户端与富客户端相结合的方式,基于目前成熟的展现技术,支持个人电脑设备的接入与使用。兼容个人移动终端设备:在移动互联网的发展潮流中,谷歌公司的Android操作系统、苹果公司的IOS操作系统和微软公司的WindowsPhone操作系统占据了个人移动终端操作系统的绝大部分市场。系统的展现层建设需要考虑对这三大主流移动终端操作系统的兼容与支持。
1.2服务端技术路线
鉴于教育信息化建设现状和发展趋势,建议采取统一的技术路线:系统建设基于以XMLWebService为核心的当前最先进的企业级应用开发平台Microsoft.NET,同时采用国际上先进、成熟、实用的技术标准。系统采用多层服务结构体系,表示层、业务层、服务层、组件层、数据层分开,以满足系统松耦合性、位置透明性以及协议无关性要求。
1.3基础设施技术路线
基础设施的建设与运行维护采取云计算技术,实现对服务器、存储等资源的统一管控,形成资源池,做到基础设施的最大化利用及智能调度,形成按需交付的IT能力。
2功能设计
根据职业教育资源产生的基本流程,设置了个人资源中心、学校资源展示中心、市级资源管理中心、智能搜索引擎四个功能模块。
2.1资源建设流程
资源公共服务平台的资源内容,需要不断地更新和补充,实现资源建设的可持续发展。我们构想了资源构建的流程,分为四个步骤,第一步:录播教室录课:教师登陆资源公共平台录制课程;第二步:教师上传课程资源到私有资源库;第三步:各学校将资源汇总到武汉市资源公共服务总平台,形成资源云;第四步:资源云在人人通、班班通平台中的多种实际应用。
2.2个人资源中心
普通教师个人设有私有资源库,用于普通教师管理自己的资源。教师可上传资源,上传后可以暂时不(保存),也可以资源,后由学校管理员审核,审核通过的资源可以供共享范围内的人员下载、预览、评分、评价。还有我的工作室功能,用以个人动态、公告、接收消息。
2.3学校资源展示中心
以校为单位建立的资源集中管理和展示的平台,可以管理教师提交的资源信息,建议校级管理员按照市级资源目录来对资源进行分类管理,以便资源继续上传到市级展示平台使用。
2.4市级资源管理中心
各个学校上传的资源如果设置为完全公开的,教育局管理员可以通过后台的资源列表界面,批量选择资源,采集到教育局资源分类下。教育局管理员统一管理全市资源目录,将所有资源汇总展示。
(1)资源目录管理系统支持按照不同的分类依据对资源进行多种分类管理,一个资源可以属于多个分类,用户按照每种分类依据均可以查找到资源。系统不但支持资源分类的增、删、改操作,而且支持资源分类的合并、分拆、层级移动、排序等操作。
(2)课程管理系统资源建设以课程为中心,管理员可以增、删、改、检索课程,设置课程考核标准。同时还可以将课程同文档、案例等参考资料的进行关联,设置课程的相关试题、试卷,设置课程包含的知识点,查看、填写课程评估结果,查看课程评分等级。系统对课程进行统一管理,同一门课程学习信息可以被不同的培训项目共享,又可以根据各培训项目自己的考核标准进行考核。即支持一门课程包含在不同的培训项目中,在一个培训项目中学习完毕,则其他培训项目中的学习状态也同时变更。系统创建课件上传工具,使课件管理员可以直接在网页上操作,将课件内容上传到服务器上,即使是包含视音频的大容量课件也可以直接上传,并自动将流媒体文件分拣到流媒体的目录。整个课件内容上传过程就像给邮件添加附件一样简单。
(3)参考资料管理增、删、改、参考资料基本信息,上传各种格式文件的参考资料文件,同可以统计参考资料的被查看、下载的次数和学生对参考资料的评价。系统支持大文件参考资料文件的直接上传。
活动二设计思想
我们每个人最初的生命形式都只是一个受精卵,那是四亿多个中最优秀的那一个与卵细胞结合而成的,是父母爱情的结晶。父母用世间最伟大的爱将我们培养成人,我们不仅要将父母的生命延续下去,更要将父母给我们的爱传承下来,这样人类才能不断繁衍生息,与其他生物共同创造美丽和谐的大自然。让学生体会到生命的神圣、可贵的同时轻松接受新知识,领悟生命的真谛。
活动三畅所欲言(教师经历、学生经历)———生命的守护
1.我讲述自己女儿8岁时突发急性脑膜炎时我的无助(正常人脑脊液中只有8~12个白细胞,而我女儿经检验下来有800多个白细胞,这种情况下,成年人一个晚上只要用一支进口药剂,可我女儿用了两支还是高烧不退,那时的我急得手足无措,可表面还得异常冷静),女儿的坚强让我止不住泪如雨下(成年人做一次腰穿都痛得鬼哭狼嚎的,而我女儿连做两次腰穿都没有哼一声),后来在大家的共同祈祷中女儿总算有惊无险,如今她已成为健康开朗的大学生了。2.让学生敞开心扉,互相交流自己的压力、困惑、烦恼。通过交流让学生明白有压力是正常的,关键是如何缓解及宣泄压力。学会用积极乐观的心态看待事物。另外班上单亲家庭学生很多,我在引导学生理解父母之爱时,没有忽视这些孩子的感受。引导这些学生学会宽容、体谅、理解、坚强。活动三设计思想:师生共同揭开心灵深处的烦恼、伤痛、矛盾、感动,搭建师生互动平台。对学生的教育做到“晓之以理”,让学生不仅知其然,还知其所以然,从而让学生明白呵护生命的重要性。
活动四:师生感悟汇集———生命的绽放
善待生命,积极乐观,有一颗感恩之心。生命是美好的,生命是宝贵的,要珍惜生命,努力实现自身价值。只要你不失去对美好事物的追求并坚持奋斗,命运必将回报给你幸福的微笑,活出生命的价值和精彩。人的一生,酸甜苦辣五味俱全,时而峰回路转,时而光明大道,人生道路何尝不是如此?珍惜生命,活着就有希望和收获。只要不放弃生命,敢于面对现实,就一定可以在生命的旅途中有所收获。活动四设计思想:师生共同把活动中的感想写在黑板上,形成共勉和共识:人最宝贵的就是生命,生命是智慧、力量和一切美好情感的载体。我们应当尊重生命、善待生命,做个守护生命、努力为生命增光添彩的人。
二、研究意义
本课题主要是研究在虚拟现实技术中的交互设计应用。通过对情境认知理论的哲学研究、实现让学生动起来,让学生具有主人翁意识,让学生成为课堂的主体参与者和主导者是当下教育游戏需要重点思考的问题。唯有实现了这样的目标才可以一改以往的老旧教学模式,提升学生的学习热情和提高课堂教学的实际效果。并且,借助教育游戏的成功,来不断地加强学生的能力建设,发掘出学生的领悟能力、团结协作能力、沟通能力、解决问题、发现问题、探究问题等诸多能力,唯有如此,才能真正实现素质教育的目标。
三、理论以及技术运用
1.虚拟现实技术与游戏设计
基于虚拟现实技术的游戏设计是一种结合互联网、计算机及多媒体技术开发的电脑游戏。在游戏中可以由计算机生成多种感觉环境,使使用者产生身临其境的感觉。游戏可以真实再现已经消失的场景,且对具有危险性的破坏场面进行探究,与现实生活中难以接触的生物进行交互等等.这些都在传统教学中不可实现。
2.情境认知理论以及沉浸感
沉浸感简单来说就是让人有一种身临其境的感觉,也就是说这一技术可以使人不单单从视觉和听觉上进入虚拟世界,而是让人以一个整体的形式融入到虚拟现实系统中去,让人们从切身实际出发,真正用身体去感知知识和思维过程。这一特征使得玩家可以在游戏中获得最为客观、真实的感受。也是这样的一个特点,使得玩家不仅可以在视听上获得对视线的满足,也帮助玩家进入其中,从而获得最佳的游戏体验。
3.实现虚拟现实游戏的关键技术
首先,虚拟现实游戏中所需要展示的仿真三维场景和虚拟人物,都需要使用三维建模软件制作。Maya是目前最优秀的三维制作软件之一。无论是建模、渲染、动作都能达到优秀的视觉效果。其次,绘制贴图需要使用的软件是adobe公司的photoshop再次,游戏引擎的选择也是至为重要的一步:本文选择的是Unity3D引擎。Unity3D引擎作为一种三维虚拟现实游戏平台,可以充分、实时的处理大量的三维模型。本文讨论的模型是利用3DMax完成建模和贴图后,形成了模型后,就要把FBX文件导入Unity3D平台中。在这过程中,一定要及时地将3DMax单位计量方式设定为“m”,然后将Y轴方向定为向上的方向,并将“嵌入媒体”项打钩。由3Dmax导出的FBX模型文件后,可将其放入创建好的Unity3D工程目录下的“Assets”文件夹下,此时再打开Unity3D即可发现该模型已被自动导入到工程中,直接将模型文件拖拽到“Sence”窗口下即可直接使用。4他有几大优点:1.综合编辑,unity3D用户界面操作简单,节省工作时间,提高了工作效率;2.资源导入,unity3D支持几乎所有主要文件格式,并能同大部分应用程序协同工作;3.Unity3D中整合了丰富的开发资源,其中包括:地形创建工具、物理引擎、粒子系统,常用脚本等;4.一键,unity3D可以让你的作品在多平台呈现。
四、安全教育问题与设计关系密切
游戏首先一个重要的特征就是娱乐性,作为一种游戏,教育游戏当然也要借鉴游戏的娱乐性。听到游戏会想到轻松;听到教育会想到严肃。正因如此,才使得教学难以收到良好的效果,所以越来越多的教育工作者和游戏开发商开始认识到要将教育与游戏相结合,从而提高学习者的学习积极性,更好的发挥资源,达到寓教于乐的目的。任何一个游戏的设计缺乏了这个元素,那么这个游戏的吸引力就会被降低,而且一旦玩家在进入一个游戏后可以一次性通关,那么该游戏对玩家就不会再有任何吸引力了。
二、激活艺术设计类成人教育教学环节的结构,有的放矢
由于艺术设计类成人教育群体的特殊性,教师在合理设计教学环节的前提下,应运用灵活多变的教学形式,使教学结构多元化。在教学中,教师可以充分利用艺术设计课程直观生动的优势,采取一个问题方式多个方位解决,一个课题多个方案组合完成的学习形式。如广告设计专业的教学,应将实践课题纳入作业,使学生带着问题去市场采风、调研等,再让他们将实践中的不同问题、不同答案带回课堂研讨,将实践性的案例教学与理论性的教学灵活结合,做到理论与实践环节的结合有效而合理,使艺术设计类的成人教育有的放矢。
三、调动艺术设计类成人教育学生学习专业的自主性,培养创新意识
受长期的应试教育模式的影响,学生在潜意识里已形成了教师教、学生学的定式化、等待式的学习模式,有的学生由于在职工作等因素的干扰,缺乏学习的主动性,甚至部分学生存在着修满学分即满足的敷衍状态,以及上网抄袭作业和论文的憜学行为,对于这些问题,教师应及时查找原因,及早帮助学生消除厌学情绪。创新意识的培养是实用型、技能型和创造型设计人才培养的最高层面的要求。教师要调动学生专业探索的积极性,培养他们的创新意识,而不是培养只能纸上谈兵,空有一纸文凭的应试型“人才”。要培养学生的创新意识,教师仅仅完成“传道”“解惑”是不够的,应最大程度地挖掘学生的创造性潜能,尽可能激发学生的创新意识。如设计基础课程中的图形创意课程,应该根据不同的设计专业设置创意,为培养学生的创新能力打下坚实的基础。
四、加强教师艺术素养,提高教学业务水平
教学过程,教师要切忌照本宣科和依赖PPT进行宣读式的教学,要将案例教学融入到课堂教学之中,让学生充当角色,产生身临其境的感觉。这样做能使教师的艺术素养得以发挥,使学生从中得到学习要领,使教与学形成良性循环。教学中多种模式的实施,和任课教师的艺术素养和学识水平是分不开的,因此艺术设计教师应加强自身的艺术素养,一是不断储备自己的专业知识,厚积薄发,在传统教学模式的基础上增添新鲜而有生气的教学内容,使教师“教”和学生“学”形成良好的互动。二是在已有教学量化之外补充生动的案例教学内容,开拓学生的视野,并及时将课程内容付诸实践,指导学生有方向、有目的、有计划地“实施”作业方案,使学生的学习目标、领会程度、掌握技能有全方位的提高。三是教师应储备积累艺术设计纵向高、精、深的专业理论,广纳吸收横向学科的广、博、宽的相关理论,在有限的教学课时内,将无限的知识储备资料发挥到极至,不断提高教学水平。
工程教育应当以培养工程师为己任。教育目标应该体现培养什么样的工程人才,今后能够从事的职业或岗位等内容。教育目标是对人才培养使命或教育目的的分类型、分层次的规定。6所研究型大学的人才培养使命大多用“高素质”“拔尖创新”“高级专门”以及“高层次”“创新型”“复合型”等词汇来修饰;但C大学的学校人才培养使命相对具体。关于专业教育目标,6所大学主要关注知识基础和毕业后能够从事的职业和岗位类型,较少关注其他方面的内容。这实质上是将人才培养的重点放在知识和做事的层面。
(二)预期学习结果
教育目标和预期学习结果是课程改革的“指南针”。预期学习结果是对教育目标的细化,使之达到可操作、可实施的程度。预期学习结果反映了学生在毕业时期望的和所能达到的学习水准,它常常与学生掌握的知识、具备的技能和态度有关。6所大学工程教育的预期学习结果在知识、技能和态度这3个维度设置上大体一致。但不同学校设计的预期学习结果内涵也有差异。例如,A大学和E大学在知识要求中将经济管理知识单列;C大学特别强调工具性知识和社会发展及相关领域知识。我国大学对工程专业中“知识”要求的趋同性,说明自然科学知识的基础性得到了重视,但技术知识的分化、交叉与快速变化的特性没有受重视,工程科学知识没有很好地被重视。究其原因,可能是我国高校对工程的本质和工程实践的时代特性没有精准地把握。又如,关于学习结果的技能要求,C大学独树一帜,将终身学习能力、工程实践能力、解决问题能力、创新能力以及交流、协调、合作与竞争能力纳入其中。关于态度要求,6所大学的表述非常泛化,还停留在精神、思想、素养、意识层面。可见,我国大学对工程专业中“技能”和“态度”的要求,还需更关注21世纪工程师职业新形象和工程实践新特征对培养学生能力和素质的影响。
(三)课程结构
课程结构是课程设计的重要内容,它是连接教育目标和最终学习结果的桥梁。课程结构包含课程类别、内容、学分比例、选课性质等要素。由于我国大学课程模块划分没有统一标准,为规范统计口径,本研究将课程类别分为以下7类:(1)通识通选课程,包括政治、军事理论课,外语、体育和计算机工具类课程以及学校单独设置的通识教育课程模块;(2)自然科学课程,指数学、物理、化学类课程;(3)学科技术基础课程,指大类学科基础课、学科平台课、技术基础知识课或专业基础课;(4)专业课程,是指直接针对本专业的专业主干课、专业核心课;(5)专业方向课,是指单独划专业分类的课程,包括分组方向选修、分模块选修、分课程群选修等;(6)集中实践环节,是指对立于课堂教学的一类课程,不包括具体课程涵盖的实验、研讨和课外自学,但包括一门课程结束之后的课程设计;(7)单独设置的跨学科选修课。数据分析表明,6所学校课程学分总数从160~208不等;通识通选课总学分数超过40的学校有5所;自然科学课程学分平均为26;学科技术基础课学分从21.5~54,集中实践环节学分从14~45不等,这两类课程学分配置差异较大,说明课程学分设置被学校认识的重要程度有差异。各类课程占总学分的比例有所不同。如果按某类课程的学分数占本专业总学分的比例超过20%这一标准来衡量,6所学校的通识通选课比例全部超过该标准,学科技术基础课比例有5所学校超过该标准,集中实践环节有3所学校超过该标准。自然科学课程和专业课程的学分比例均低于总学分的20%。关于专业方向课和跨学科选修课,分别有3所和2所大学单独设置了该类型。自然科学类课程所占总学分比例变化不大,全距R=6.2;学科技术课程占总学分比例有波动,全距R=16.8,上异常值为30.2%,下异常值为13.4%;集中实践环节的下异常值为B大学的8.8%。上述数据表明,不同学校对不同类型课程的重要性程度认识不同。数据统计分析结果还说明了专业课程(学科技术基础、专业课、专业方向和跨学科课程)中必修与选修的学分配置情况。从选修课程学分占总学分比例来看,比例最高的是B大学,选修学分高达32;比例最小的是C大学,选修学分低至7;这说明这两所大学对选修课程的功能和学生学习选择的灵活性,有着不同的理解和做法。其余4所大学选修课程比例大体相同。如果单从选修门数的绝对值来图2专业课程选修与必修门数看,A大学高居榜首,其值为51;C大学最少,其值为8;选修课提供门数有下异常值,为C大学的8。绝对值只表明量的多少,要说明学生选课的自由度,还要考察可选门数与应选学分的比值。该比值越高,表明单位学分可选门数越多。从表3可以看出,D大学和A大学提供的选修门数与学分之比较高,可以推论,其学生的选课自由度可能较高。B大学和E大学提供的选修门数与学分之比较低,其学生的选课自由度可能较低。
(四)实践环节
工程专业的课程计划中,实践环节的设计对工程教育尤为重要。从6所大学课程计划的集中实践环节设置看,集中实践环节的学分数占总学分的比例有一定的差距,最低8.7%,最高24.4%。集中实践环节的类别按出现的频率由高到低依次是:认知实践、毕业设计论文、军训、课程设计、各类实习、综合项目设计。值得指出的是,“综合项目设计”本应是工程教育实践环节的重要内容。但遗憾的是,无论从学分设置(4~5学分)还是采用学校(3所)来看,均没有凸显该类实践环节应有的地位。富有个性化的是,A大学设置了大学生科研项目训练(2学分),旨在为学生提供课外科学研究、接触教授的机会。C大学设置了创新拓展项目(2学分),旨在鼓励学生积极参加校内实验室、教学基地、创新实践的学习活动。C大学还要求参加“卓越工程师教育培养计划”的工程专业必须建立学校与企业培养联合体。这代表着工程教育课程改革在实践环节方面的创新。
(五)学习经验与评价
关于学习经验,我国高校的课程计划大多没有专门规定。在课程计划中反映的学习经验,主要体现在不同类型课程与教学的要求中,个别大学还规定了课程内部各教学环节的学时要求。例如,A大学的课程计划规定,每个专业必须有2门双语教学的课程和2门研究型教学的课程(Seminar);每门课程的学时由5部分组成:授课、实验、讨论、上机和课外学时,各门课程可根据具体情况有侧重地设计相应环节。又如,C大学人才培养方案规定,为了实现人才培养的知识、能力与人格标准的要求,采用小班化教学、分小组学习、项目作业以及讨论式、案例式和做中学的学习方法。再如,F大学水利水电工程专业开设了“Project课程”,即项目课程,旨在为学生提供项目设计经验,培养工程设计能力;学生还可参加学校组织的“大学生科研训练”项目,获取科学研究的学习经验。上述教学要求为学生学习工程提供了一定的经验。学习评价在课程计划中反映的程度总体不高。从6所学校人才培养方案中捕捉到的关于学习评价方式,大致可归结为2类。第一类是“简化”模式,以E大学为典型。在课程计划中有一项“考核分配”的要求,规定了所列课程是“考试”或“考察”,仅此而已。第二类是“对应”模式,以C大学为典型。C大学除了在课程计划中表明考核方式外,还对成绩评价方法进行了限定,要求评价方法与专业培养目标中的“知识、能力与人格”要求相对应。例如,对“数学或逻辑学的基础知识”,其评价方法是“数理知识通过课程期中、期末考试并考虑平时成绩、实验报告等综合评价”;对“与人合作共事的能力”,评价方法为“若干专业课实行小班化、讨论式、案例式、做中学、大作业以及通过面试和笔试等方式综合评价学生成绩”。C大学的学习评价模式紧扣学习预期结果,其改革的先进性和政策力度值得借鉴。
二、讨论
上述研究结果呈现了案例大学工程教育课程现状的教育目标、预期学习结果、课程结构、实践环节、学习经验与评价等关键要素。从静态的课程设计角度进一步考察课程现状与工程实践的契合度,深入探讨这些现状背后隐藏的问题并揭示其潜在成因,是本研究关注的另一重要问题。
(一)课程现状与工程实践的契合度
从课程设计的角度分析课程现状与工程实践的契合度,可以看出我国高等工程教育课程与工程实践的关联度不高,具体表现在以下方面。其一,从教育目标来看,无论是学校人才培养使命还是专业教育目标,大多没有体现面向实践的工程教育愿景。案例大学均是具有良好工程教育声誉的研究型大学,理应肩负培养国家新型工业化战略所需工程师的使命。但其教育目标的表述,并没有突出培养工程人才这一重点。其二,从学习结果来看,知识、技能和态度之间是分离关系,没有体现工程实践的整合能力观。虽然知识要求面较广,但没有与工程实践相联系;技能要求还只是一般本科生所应达到的通用标准,没有体现“工程师”的能力特质;态度要求更是泛泛而谈,不易操作和评价。其三,从课程结构来看,总学分数和学分比例设置不合理。首先,总学分数偏高,这意味着课内学时太多,限制了学生自主学习时间,可能会遏制学生工程创新能力的培养;其次,各类课程学分比例设置不合理,理论课程过多,实践课程偏少,实践内涵不够丰富。这些现状与工程教育的实践特性这一本质属性的要求相差甚远。其四,从学习经验和评价来看,教学方法还是以讲授为主,学习经验的设计仅停留在研讨课、双语课等形式层面,远没有触及工程实践的本质。学习评价仍以“考试”或“考察”为主,从现行课程计划中几乎看不出改革与前进的步伐。唯一例外的是C大学提出采取不同的形式、与能力标准相对应进行学习评价,但这只是一个尝试,实施效果要拭目以待。
(二)课程现状隐含的问题及成因
我国工程教育课程偏离工程实践、与工程实践的契合度不高,这一现象背后隐含的问题颇多。若从静态的课程设计视角审视问题,我国高等工程教育课程的主要矛盾表现在课程目标和课程结构两个方面。一方面,课程目标脱离工业需求。本研究所揭示的我国本科工程教育课程目标呈现趋同化特点,各校之间“相互借鉴”表述空泛,针对性和个性化不强。同时,课程目标还呈现智性化特点,过分重视学科知识的掌握,忽视解决工程问题能力的培养,断失了工业界需求这一“活水源头”。工程教育课程目标的制定应当紧紧围绕工程师在企业环境中工作所需的知识、技能和态度。我国工程教育课程目标的内涵没有很好地吸纳工业界对工程师特质的诉求,课程目标的制定过程也没有充分考虑工业界企业雇主的参与,似乎只在学校内部“闭门造车”,脱离工业企业和工程实践的需求。另一方面,课程结构分离工程能力。研究表明,我国工程教育课程结构存在明显的学科壁垒,仍以学科知识为导向划分课程结构。按照严谨的知识体系划分课程结构的弊端是,在获得知识体系完备性的同时,牺牲了学科交叉的机会,而跨学科思维是工程师解决问题的重要思维。可见,课程结构的分离表现在两个层面:一是学科知识和实践能力的分离,两者缺乏必要的联结;二是学科课程之间的分离,各类知识缺乏渗透和有机联系。上述工程教育课程问题应当引起人们的反思。我国从20世纪80年代开始,一直在探索工程教育课程改革的新路,为何改革从未间断但问题仍很严重?究其根源,笔者认为这与我国高校工程教育课程改革缺乏工程观、人才观和课程观的指导有关。工程教育若不皈依工程本质、面向当代工程实践,如何谈及培养未来的工程师?过度科学化的课程割裂了工程实践的整体特性,而建立在“大工程观”基础上的“整体工程观”是指导工程教育课程改革的哲学思想。