孫秀芳，許翰銳，劉 鵬
(北京聯(lián)合大學(xué) 生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023)
[摘 要] 以北京聯(lián)合大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)的人機工程學(xué)課程為例，探討在課程思政視域下，通過智慧教室環(huán)境下互動共創(chuàng)式的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，將單一以專業(yè)能力培養(yǎng)為課程目標(biāo)的課堂，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谥R和技能以外，增加價值引導(dǎo)、思維拓展和情感共鳴等綜合育人目標(biāo)的課堂，探討工業(yè)設(shè)計專業(yè)跨學(xué)科課程的理論教學(xué)模式和實踐路徑的創(chuàng)新。
[關(guān)鍵詞] 跨學(xué)科；課程思政；互動共創(chuàng)式；智慧教室；人機工程學(xué)
在國家大力提倡設(shè)計創(chuàng)新、設(shè)計創(chuàng)造生產(chǎn)力的背景下，重構(gòu)新的工科人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)適應(yīng)未來行業(yè)發(fā)展需要、具有可持續(xù)競爭力的新型工科人才，是目前工業(yè)設(shè)計專業(yè)人才培養(yǎng)亟須解決的問題。高校學(xué)者正積極探討新工科工業(yè)設(shè)計的概念，以及如何實現(xiàn)工業(yè)設(shè)計與其他學(xué)科交叉的課程教學(xué)模式。
人機工程學(xué)課程為工業(yè)設(shè)計專業(yè)的核心必修課程，主要研究人—機—環(huán)境系統(tǒng)中人、機、環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決系統(tǒng)中人的作業(yè)效能、安全、生理和心理健康問題提供理論依據(jù)。人機工程學(xué)是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科。本課程的側(cè)重點是使用人機工程學(xué)原理為工業(yè)設(shè)計提供原則性的指導(dǎo)，找到人與物之間的和諧關(guān)系，設(shè)計出適合為人所用的產(chǎn)品和環(huán)境。
傳統(tǒng)課堂以知識和能力的構(gòu)筑為課程目標(biāo)，本文在課程思政視域下，以綜合育人為課程目標(biāo)，以智慧教室環(huán)境下互動共創(chuàng)式課堂教學(xué)為途徑，以人機工程學(xué)課程為例，探討工業(yè)設(shè)計專業(yè)跨學(xué)科課程的理論教學(xué)模式和創(chuàng)新實踐。
交叉學(xué)科是指由兩門或兩門以上不同學(xué)科交叉滲透形成的學(xué)科，包括多學(xué)科和跨學(xué)科的意蘊內(nèi)涵[1]。本文以多學(xué)科交叉的人機工程學(xué)課程為例，其研究方法和評價手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)、設(shè)計學(xué)和工程技術(shù)等多個學(xué)科領(lǐng)域；研究目的是通過各學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計和改造，使設(shè)計作品在效率、安全、健康、舒適等幾方面的特性得以提高。因此，在教學(xué)目標(biāo)的整體規(guī)劃上，高校應(yīng)根據(jù)教育規(guī)律、道德養(yǎng)成規(guī)律、個體成長規(guī)律，依據(jù)跨學(xué)科特點，做好學(xué)科分工與協(xié)同，同向同行，以實現(xiàn)課程的育人功能[2-5]。
如圖1所示，為了實現(xiàn)課程的專業(yè)教育目標(biāo)和課程思政育人目標(biāo)相統(tǒng)一，本課程將課程目標(biāo)設(shè)定為在知識和技能以外，增加價值引導(dǎo)、思維拓展和情感共鳴等綜合育人目標(biāo)：讓學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)，掌握人機的基本知識和理論，提高自主學(xué)習(xí)意識，養(yǎng)成在設(shè)計實踐中學(xué)習(xí)的習(xí)慣，增強快速迭代的學(xué)習(xí)力；能夠把人的因素作為設(shè)計的主要條件和原則，為設(shè)計易用、安全、舒適的產(chǎn)品提供理論依據(jù)和方法；能在解決復(fù)雜設(shè)計問題的技術(shù)方案中，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計價值觀和與環(huán)境和諧相適應(yīng)的發(fā)展價值觀。
圖1 課程綜合育人目標(biāo)
Fig.1 Comprehensive Educational Goal of Curriculum
依據(jù)綜合育人目標(biāo)，課程從以下幾個方面挖掘思政資源：為人民創(chuàng)建美好生活的責(zé)任心和職業(yè)操守；個人品德、社會公德和職業(yè)道德教育；與中國傳統(tǒng)文化教育相結(jié)合，做適合中國人身心特點的設(shè)計；以美育人、以美化人的美育教育；大健康、環(huán)境友好的發(fā)展觀。
Fredricks 等的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)投入層次理論[6]認(rèn)為，學(xué)習(xí)投入是指學(xué)習(xí)者開展學(xué)習(xí)活動時的行為、認(rèn)知和情感投入，其研究結(jié)果表明：學(xué)習(xí)投入是獲得積極學(xué)習(xí)成果的重要影響因素。吳彥文等[7]將學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)投入層次劃分為四級結(jié)構(gòu)，依次為淺度投入、中度投入、高度投入和深度投入，每一層次的投入狀態(tài)對應(yīng)著不同的能力目標(biāo)和行為特征。
本文基于以上研究成果，將跨學(xué)科內(nèi)容對應(yīng)不同專業(yè)能力目標(biāo)和課程思政育人目標(biāo)進(jìn)行分層級整合，提出跨學(xué)科育人目標(biāo)分工與支撐的要求，整合同一層級下不同學(xué)科的內(nèi)容作為教學(xué)單元內(nèi)容，通過融入課程思政元素，來構(gòu)建互動共創(chuàng)的知識情景。依據(jù)布魯姆認(rèn)知過程維度[8-9]，構(gòu)建基于跨學(xué)科迭代的互動共創(chuàng)模式，作為課堂教學(xué)設(shè)計的依據(jù)。
基于跨學(xué)科迭代的互動共創(chuàng)模式，設(shè)計了資源、能力和價值3個共創(chuàng)層面，通過跨學(xué)科研究項目組構(gòu)筑并迭代課程案例的教學(xué)模式，整合來自多個學(xué)科專業(yè)知識領(lǐng)域的信息、材料、技巧、工具、視角、概念和理論，來加強對那些跨越單一學(xué)科界限或?qū)W科實踐范圍問題的基礎(chǔ)性理解[10]。如圖2所示，在師生共創(chuàng)資源層面，教師作為教練面向?qū)W生小組開展課堂活動，學(xué)生個體以小組為單位參與學(xué)習(xí)活動，并在與其他學(xué)習(xí)個體和作為教練身份的教師互動學(xué)習(xí)的過程中，通過有效提問，逐步積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗和成果，成為具備一定學(xué)科基礎(chǔ)的項目組成員。在師生共創(chuàng)能力層面，項目組成員具備分析案例的知識、數(shù)據(jù)、信息和技術(shù)的能力，首先經(jīng)過學(xué)科1的視角共建一個案例，接下來在此案例的基礎(chǔ)上，采用學(xué)科2的視角和信息、素材等進(jìn)一步迭代該案例。在師生共創(chuàng)價值層面，在師生共創(chuàng)案例過程中融入思政育人元素，進(jìn)一步迭代課程案例，實現(xiàn)綜合育人的目標(biāo)。
圖2 基于跨學(xué)科迭代的互動共創(chuàng)模式
Fig.2 Interactive and Co-creative Mode Based on Discipline Iteration
在跨學(xué)科迭代課程案例的基礎(chǔ)上，開展課堂互動共創(chuàng)式課程教學(xué)設(shè)計，如表1所示。通過課程思政視域下的情感對話和設(shè)計啟發(fā)的高階對話，創(chuàng)建課程思政視域下以學(xué)生為中心、由學(xué)生與老師共同創(chuàng)造學(xué)習(xí)體驗的共創(chuàng)式課程教學(xué)設(shè)計。該設(shè)計將情感融入教學(xué)情景中，為情景提供更多的可能，也可以提高學(xué)生自主思考和探究的能力。在問題的引導(dǎo)下激發(fā)學(xué)生的情感，在情感中投入學(xué)習(xí)。學(xué)生將課堂提供的情境與自身資源、多學(xué)科視角以及跨學(xué)科邏輯相結(jié)合，通過與課堂活動的互動或與協(xié)同學(xué)習(xí)角色的互動實現(xiàn)基于跨學(xué)科迭代的互動共創(chuàng)模式下的課堂學(xué)習(xí)。
表1 互動共創(chuàng)式課程教學(xué)設(shè)計框架
Table 1 Curriculum Design Framework Based on Interactive and Co-creative Teaching
本文以“人機學(xué)的起源與發(fā)展”教學(xué)環(huán)節(jié)為實際課堂應(yīng)用案例，根據(jù)以上互動共創(chuàng)式教學(xué)模式的設(shè)計思路，設(shè)計并實踐了基于綜合育人目標(biāo)的教學(xué)案例課。本文以互動共創(chuàng)為實現(xiàn)綜合育人目標(biāo)的途徑，以學(xué)生與教師共同創(chuàng)造學(xué)習(xí)體驗為目標(biāo)，設(shè)計具體的教學(xué)實踐過程。
在思政資源與課程內(nèi)容的融合過程中，需要在不同階段，借助思政資源創(chuàng)造不同的情感體驗，來設(shè)計學(xué)科內(nèi)容的融入點，以實現(xiàn)價值和情感的統(tǒng)一，如表2所示。
表2 課程的思政資源分析
Table 2 Analysis of Ideological and Political Resources in the Course
在預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)部分中，發(fā)布學(xué)生任務(wù)，讓學(xué)生在理解人機工程學(xué)定義的基礎(chǔ)上，結(jié)合教材和網(wǎng)絡(luò)MOOC、教師錄制的音頻等資源提前了解課堂任務(wù)。
課堂教學(xué)內(nèi)容采用BOPPPS[11]教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，不同階段融入跨學(xué)科探索知識點，通過師生互動場景搭建、情感交流、教師引導(dǎo)、學(xué)生提出有效問題等環(huán)節(jié)的設(shè)置，開展教學(xué)過程，如表3所示。
表3 案例課程教學(xué)過程設(shè)計
Table 3 Teaching Process Design of the Case Course
表3(續(xù))
為了考查互動共創(chuàng)式課堂教學(xué)效果，本文通過智慧教室的信息收集功能，將學(xué)生課堂學(xué)習(xí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息集中起來，整合學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，分析新的綜合教學(xué)目標(biāo)下，學(xué)生對主要知識點的掌握情況。本次調(diào)查人數(shù)為25人，其中男女生比例為：女生占31.82%，男生占68.18%。在學(xué)習(xí)了案例課程之后，通過問卷考查學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)情感，91.3%的同學(xué)表示被激發(fā)興趣，課后想去查閱資料，以便深入學(xué)習(xí)。
課程結(jié)束后，進(jìn)一步對課程主要知識目標(biāo)的學(xué)習(xí)績效追蹤考查，從了解、理解、掌握并會解決問題、應(yīng)用在設(shè)計實踐中、自主開發(fā)實驗設(shè)計、探索未來的改進(jìn)6個學(xué)習(xí)投入和思維層面，對學(xué)生的設(shè)計實踐進(jìn)行學(xué)生自評和專業(yè)課程群評價。評價分析結(jié)果如圖3所示，對于主要知識目標(biāo)，參與互動共創(chuàng)式教學(xué)模式學(xué)習(xí)的學(xué)生，均有超過了解層面的學(xué)習(xí)投入和思維；60%以上的學(xué)生達(dá)到了傳統(tǒng)課堂的高階目標(biāo)，即掌握并會解決問題，且能應(yīng)用在設(shè)計實踐中；10%～30%的學(xué)生進(jìn)入了理想的高階思維模式，探索改進(jìn)和創(chuàng)新。
圖3 互動共創(chuàng)式課堂學(xué)生學(xué)習(xí)績效評價
Fig.3 Evaluation of Student Learning Performance in Interactive and Co-creative Classroom
本文以北京聯(lián)合大學(xué)工業(yè)設(shè)計專業(yè)的人機工程學(xué)課程為例，對專業(yè)知識與課程思政元素的融合方式，以及課堂教學(xué)與德育、美育教育相融合進(jìn)行了研究。為了更好地契合課堂教學(xué)，在智慧教室環(huán)境下，轉(zhuǎn)換師生觀念，采用多元互動的方式，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，主動探究解決問題的理論知識和方法；通過師生互動、學(xué)生與資源互動、生生互動的方式快速迭代實現(xiàn)知識獲取。
通過將自然學(xué)科和人文學(xué)科相結(jié)合，挖掘?qū)W科中的美育內(nèi)容，在教學(xué)活動中設(shè)計能激勵學(xué)生主動發(fā)展的動因與機制，調(diào)動學(xué)生對“美”的追求的情感因素，達(dá)到充分運用各學(xué)科中內(nèi)涵美的內(nèi)容，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。本文提出以下創(chuàng)新點：
1)采用“知識親和”策略。教師通過遴選有思政教育意義的教學(xué)案例并融入知識點講授環(huán)節(jié)，同時結(jié)合當(dāng)今社會有熱度或與學(xué)生有關(guān)聯(lián)的設(shè)計實踐中的具體應(yīng)用，比如“2022冬殘奧會場館的無障礙設(shè)計”或“學(xué)校特殊教育學(xué)院的無障礙環(huán)境設(shè)計”，提高學(xué)生對知識學(xué)習(xí)的興趣，增強知識內(nèi)容的親和性，將知識性和實用性緊密結(jié)合起來。
2)采用 “知識增維”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計。教師與學(xué)生一起學(xué)習(xí)我國古代科技巨著《考工記》中記載的設(shè)計制作案例，讓學(xué)生為2 000多年前中國古代工匠的智慧驚嘆和自豪的同時，引導(dǎo)學(xué)生客觀評價我國古代器物制作中人機學(xué)基本思想是自發(fā)的思維傾向和本能的行為方式，潛移默化地增加了知識內(nèi)容的深度和維度，這是將工程設(shè)計和藝術(shù)、人文相結(jié)合的融入方式的設(shè)計。
3)采用 “知識團隊”課堂組織形式。為了提高學(xué)習(xí)效率，依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)特征劃分小組，學(xué)生以小組形式共同完成課上教學(xué)互動和課后協(xié)作作業(yè)，并采用無記名課后學(xué)習(xí)績效量表測評的形式，對課堂教學(xué)效果采用閉環(huán)控制。
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SUN Xiufang，XU Hanrui，LIU Peng
(College of Biochemical Engineering, Beijing Union University, Beijing 100023, China)
Abstract: Taking the course Ergonomics of industrial design major at Beijing Union University as an example, this paper explores the interactive and co-creative design of teaching mode and content in smart classroom environment from the perspective of ideological and political education through all curricula.The curriculum goal of only focusing on the cultivation of professional competence is transformed into a comprehensive educational goal of adding value guidance, thinking mode expansion and emotional resonance beyond knowledge and skills.The innovation of the theoretical teaching mode and the development path of practice in the interdisciplinary courses of industrial design major is also studied.
Keywords: Interdisciplinary；Ideological and political education through all curricula；Interactive and co-creative mode；Smart classroom；Ergonomics
[中圖分類號] G 642.4
[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
[文章編號] 1005-0310(2022)04-0040-06
DOI：10.16255/j.cnki.ldxbz.2022.04.007
[收稿日期] 2022-06-21
[基金項目] 北京聯(lián)合大學(xué)教學(xué)改革2021項目“智慧教室環(huán)境下工業(yè)設(shè)計專業(yè)跨學(xué)科專業(yè)課程教學(xué)創(chuàng)新研究與實踐”(JJ2021Y018)。
[作者簡介] 孫秀芳(1976—)，女，河北石家莊人，北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院副教授，主要研究方向為人機工程學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計；劉鵬(1980—)，男，遼寧大連人，北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院講師，主要研究方向為通用設(shè)計、設(shè)計心理學(xué)。
[通訊作者] 許翰銳(1976—)，女，天津市人，北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院副教授，主要研究方向為無障礙設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計。E-mail：shthanrui@buu.edu.cn
(責(zé)任編輯 柴 智)
