基于支架教学模式的艺术设计应用软件教学设计研究
时间：2020-05-06 05:17:54 来源：千叶帆 本文已影响人
【摘要】 针对艺术设计应用软件教学中存在的学生自主学习意识和能力薄弱、软件技术和设计知识的融合能力不足等问题，探索了基于建构主义支架教学法的艺术设计应用软件自主学习教学设计方案。从分析设计软件实验教学的现状入手，在总结支架教学法和自主学习概念的基础上，建立了最近发展区分析、软件支架搭建、项目情境创设、独立探索和小组协作与综合评价的实施步骤。该方法在三维软件SketchUp教学中应用，并通过比对和问卷验证了该方法的有效性。
【关键词】支架；自主学习；艺术设计应用软件
[中图分类号]G64 [文献标识码]A
设计产业发展迅猛，产业的转型升级对人才提出新要求，需要更新知识能力强、学习能力高、有一定合作精神的创新型人才。因此高校自主创新人才培养目标，由技能培养向能力培养转变，培养技能实操类课程中学生解决真实问题的技术思维和技术整合能力。但是设计学专业学生自主学习能力薄弱，缺乏问题探究精神和创新精神，离教学国际化、信息化、学科交叉化的背景下复合型创新人才标准还有距离。
艺术设计应用软件是设计方案可视化表达的重要工具之一，主要包括辅助设计软件和多媒体编辑软件两大类。软件种类多且实操性强，软件知识更新快且技术细节多，对软件操作扩展应用能力和知识迁移学习能力的要求较高。但设计软件实验教学普遍采用教师集体面授示范，学生上机同步练习的教学模式和案例、任务或项目驱动的教学方法。实验过程中，教师提供一对多或一对一的面授指导，学生的主观能动性、自主学习能力和资源整合能力难以提升。因此，设计学专业学生在学习过程中总体表现为：1.自主学习能力弱，知识探索的能动性不足，认知提升较大程度依赖老师；2.软件技术和设计知识的融合能力弱，设计思维与设计表达无法同步呈现。
以维果茨基为理论基础的支架教学模式通过教师引导学习并构建学习支架，帮助学生顺利穿越“最近发展区”，能使学生获得独立解决各类学习任务的自主学习能力，实现学生全方位的主动发展。此次教改以支架教学模式为理论基础，按照支架模式流程，结合设计专业学生特点和艺术设计应用软件特性，以三维设计软件SketchUp为例，构建艺术设计应用软件的支架教学模型，旨在提升学生自主学习能力和软件技术与设计知识的融合能力。
一、支架教学模式的理论基础与框架
（一）理论基础
欧共体“远距离教育与训练项目”文件把支架教学模式定义为“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架”，该框架是为发展学习者对问题的逐步理解所需要，具体指通过“支架”（教师或同伴的帮助）把管理学习的任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架，实现自主学习的目的。支架教学模式是建立在以下理论基础之上：
1.建构主义学习理论
建构主义是受Piaget的认知发展心理学（Cognitive Devel2opmental Psychology）和Vygotsky的社会互动理论（Social Inter2actionism）的启发而发展起来的新兴的教育心理学流派。建构主义认为，知识不是通过教师传授所得，而是学生基于原有的知识经验在社会文化互动中通过意义建构的方式获得。因此，建构主义指导下的学习是在一定的情境即社会文化背景中，借助教师和同伴的帮助，在人际间协作交流互动中实现对知识的建构，其中情境、交流、协作和意义建构是建构主义学习理论的四大要素，情境、交流、协作是学习的条件和过程，意义建构是整个学习过程的终极目标。
2.“最近发展区”理论
“最近发展区”理论是由前苏联心理学家维果茨基于20世纪30年代初提出的认知发展理论，该理论是研究儿童发展与教育发展的关系问题。维果茨基的研究表明，教育对儿童发展能起到主导和促进作用，儿童发展存在两种水平：一种是已经达到的实际发展水平；另一种是可能达到的潜在发展水平，该水平表现为自己无法独立完成任务，却能通过模仿成人的帮助完成任务。这两种水平间的距离即为“最近发展区”，建立在“最近发展区”范围内的教学才是走在发展前面的教学。
3.自主学习理论
自主學习理论是源于人本主义，随着认知主义、建构主义的兴起而发展起来的教学理论。对自主学习概念的理解大致有三种：第一种观点认为自主学习是一种学习模式或学习方式，以国内学者余文森、程晓堂为代表；第二种观点认为自主学习是一种主动的、建构性的学习，学生自己确定学习目标，监视、调控由目标和情境特征引导和约束的认知、动机和行为，以美国著名教育心理学家齐默曼教授为代表；第三种观点认为自主学习可以从纵向和横向两个维度来定义，以华东师范大学庞维国博士为代表。传统自主学习理论的三个基本特征表现为学习的自立性、自为性和自律性。信息环境下的自主学习理论在延续传统理论特征的基础上，增添了信息环境的新特点，与合作学习、终身学习相结合，在“自”性基础上体现了“共”性，表现出共学性、共创性和共和性。
（二）理论框架
支架教学模式源于苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论，是一种建构主义教学模式和自主学习模式。该模式为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架，该框架是为发展学习者对问题的逐步理解所需要的，具体指通过支架把管理学习的任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架，实现自主学习的目的。
支架教学模式由五个流程构成：搭建支架、创设情境、独立探索、协作学习、效果评价（图1）。支架搭建是关键，情境是学习背景，教师通过支架和情境给予学生帮助；小组协作是学习方式，学生在协作和独立探索中建立自己对意义的建构，并提升问题解决的能力；通过过程评价和结果评价，教师给予学生反馈，并促进改进提升。
二、艺术设计应用软件支架教学模型构建与教学设计
（一）支架教学模型构建
我们按照支架教学模式实施流程，结合设计专业学生特点和艺术设计应用软件特性，构建艺术设计应用软件的支架教学模型的过程。我们将模型的整个过程分为支架搭建前期、支架搭建中期、支架搭建后期三个阶段，整个过程是教师逐渐把管理学习的任务转移给学生的过程（图2）。支架搭建的前期和中期部分，教师为主导，具体工作包括：学生的“最近发展区”分析、教学目标设定、教学任务分解、软件支架搭建和项目情境创设；支架搭建后期部分，学生为主体，在独立探索和小组协作中建构意义，教师通过过程评价和结果评价给予反馈，形成一个评价和探究循环的过程，提升自主创新和探究能力。
（二）基于支架教学模型的教学设计
本文以环境设计软件SketchUp为例，阐述支架教学模式在设计软件应用课程中的的应用。SketchUp是一款专注设计过程的三维实景效果模拟软件，由于其绘图过程简化易操作，自主学习难度低，自主学习资源丰富，因此选择它作为设计应用软件自主学习对象。
1.支架搭建前期
本次授课对象为环艺系大二学生，已完成制图与透视原理、环境设计基础、二维软件等设计基础核心课程的学习，结合学生的实际发展水平和潜在发展水平，在新旧知识间搭设关联。根据SketchUp设计数字化表达流程，在二维平行投影工程图和三维中心投影效果图之间搭设关联，在设计知识和技术表现之间搭设关联。
教师在SketchUp操作流程的多个环节设置“最近发展区”，分区分阶段灵活推进，保证学生对知识获取的循序渐进和由易到难，符合“最近发展区”设置的灵活性和成长性。随着学生能力的提高，“最近发展区”会随之变化并迁移，具体内容见表1。
2.支架搭建中期
（1）软件支架搭建
支架搭建前期工作完成后，进入软件支架搭建和项目情境创设环节，在设计方案确定后进入数字化表达阶段，按照该阶段的三维实景模拟制作流程，为设计学专业学生学SketchUp搭建知识概念框架。根据“最近发展区”分析，教师将支架细分为五个版块：建模支架、布光支架、材质支架、渲染支架和后期支架，每个支架版块由技术知识、关联知识和层级任务构成。
比如建模支架版块由建模技术知识、建模关联知识和建模层级任务构成。建模技术知识包括建模原理、建模流程、建模工具和建模资源；建模关联知识包括与平立面图样的关联、与风格形态元素知识的关联；建模层级任务包括验证性任务、应用性任务、创新性任务和设计性任务支架，见表2。
（2）项目情境创设
课堂上创设真实项目设计情境和问题情境，选取某复式住宅，以体现空间使用者的职业属性为设计主题进行空间设计与表达，提出问题：“如何设计出符合空间使用者职业属性的住宅空间？”
项目情境内容具体包括：以小组为合作单元，从职业旅行者、宇航员、航海厨师、丛林探险家、摇滚乐手五种职业中选取一种职业人为使用对象，分析其职业特征和使用需求，提取典型设计元素，在空间的形态、界面、光照、色彩、家具陈设等方面突显空间的职业特征，整合软件技术表现设计创意成果。在特定情境下设定并完成层级任务，循序渐进实现学生的整体水平提升。
3.支架搭建后期
支架搭建和情境创设工作完成后，进入支架搭建后期阶段的学生独立探索和异质小组协作环节。独立探索是个人建构知识的过程，小组协作总结规律，增加知识建构的社会交互性。
首先，学生在教师的引导下，了解自主学习的重要性及方法，形成自主学习的动力，并明确学习目标和学习内容之后再开展独立探索，学生利用教师搭建的支架，以设定的各项层级任务、问题为驱动力，进行软件工具的熟悉、综合运用以及创新设计。
其次，学生带着教师设定的问题和任务进行小组协作环节。教师先以测试成绩为依据，将学生进行异质组合，3人一组，按不同能力层级进行配比。之后，学生进入到各自小组中，以教师设定的问题为讨论依据，在问题解决过程中顺利完成协作任务，并将协作成果进行课堂汇报，教师给予阶段性评价，评价内容包括自主学习效果、小组合作表现和最终成果呈现，学生根据反馈意见进行反思和总结，制定下一步自主学习计划。
三、教学验证
本次授课对象为大二学生，完成了主要设计基础课程的学习；班级人数为22人，每3-4人一组，共7个小组，保证教师能兼顾到各个小组的协作过程并给予个性化指导；学校具备基本的硬件和软件设施，可以保证软件应用课程自主学习过程的实施和开展。
本次教学改革在15-16学年第二学期《设计软件应用》课程中实施，授课对象为14环境设计2班学生、20人，持续6周，共96学时。在授课过程中，第1-2周进行实际发展水平测试和主题空间设计方案细化，并给予每位同学以反馈建议和提升方案，第3-6周运用支架教学法进行SketchUp的自主学习。
授课结果表明，学生反馈良好，学习成果显著，能够熟练操作软件技术，并深入细化掌握設计知识；学生在完成课程作业之余，能积极参加设计竞赛，极好地验证了支架教学法的有效性，基本达到促进自主学习的目标。
小 结
综上所述，通过基于“最近发展区”分析的艺术设计应用软件学习支架，学生能独立高效地完成SketchUp的整个学习过程，并取得了较好的学习效果，自主学习能力得到提升。本课题下一个阶段的研究目标将集中在支架搭建后期阶段的独立探索和小组协作环节，研究如何满足学生的个性化差异性需求和小组协作中的管理和分工问题以及针对性的评价标准等方面。
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