高校木工类实验室新型实践教学模式的探索与实践——以北京林业大学家具制作实验室为例

张宗玲，柯 清，张 帆，张亚池

(北京林业大学材料科学与技术学院，北京 1000834)

为落实教育部加强实践育人基地建设的精神，高校为实验室配备了先进安全的木工设备，以北京林业大学（以下简称北林）家具制作实验室为例，所有电动设备均采用安全性能等级较高的德国费斯托（FESTOOL）设备和迷你魔（PROXXON）设备。笔者从2018年8月的全国首届木工实训基地教学研讨会上了解到其他高校实验室的建设与北林相似，但由于高速电动设备和其他危险因素仍然存在，高校家具专业与木工专业的实验室通常只对课程开放，无法完全对学生开放，且国内专为家具及木工实验室制定的规章制度较少[1]，存在实验仪器和设备的闲置率过高、实验室使用申请过于繁琐、管理人员不足、设备随意摆放[2-4]等问题。与此同时，社会木工坊因盈利模式的限制，2018年后木工坊数量呈缩减趋势。随着人们对心理健康、精神追求和动手实践的逐步重视，无论从实践能力提升还是心理方面，对木工制作的需求都在不断增加。现阶段全国高校设有木工实训基地（实验室）500家以上，然而2020年1月开始的2019新型冠状病毒，迫使学校无法正常开学，传统教学模式遇到新挑战，实践课程受到设备和场地限制，无法通过线上教学完成。因此，探索高校木工类实验室新型实践课程模式，可以更高效服务于高校教学，同时进一步缓解社会木工制作需求。

1 北林家具制作实验室简介

1.1 课程及设备

北林家具制作实验室是提供给学生通过观察、实验、操作，理解与掌握相关专业理论知识和实践技能的教学实践场所（图1）。实验室拥有PROXXON的精密车床、变速曲线锯机、电热丝切割机、台锯、带锯、刨床、砂光机、雕刻机、钻磨机等高性能台式小型木工设备，以及FESTOOL的台式圆盘锯、曲线锯、铣机、开榫机、砂光机等多种木工电动设备。设备安全性能好、精度高，能够实现小型实木家具和板式家具模型样品的制作。同时拥有量具、手工锯、刨刀、锉刀、凿等多种手动工具，能够实现木制工艺品的制作。

1.2 使用现状

北林家具制作实验室采用门禁预约授权制，需提前一周线上预约，所有进入家具制作实验室使用电动设备进行实验的人员（包括老师、研究生、本科生）必须经过专业人员培训，通过考核方可进入实验室操作实验设备和仪器。实验室目前仅对考核合格的老师、本科课程、研究生和有大创项目的本科生开放，暂不接受本科生的个人预约。

图1 家具制作实验室-1

图2 家具制作实验室-2

图3 北林家具制作实验室校内使用需求问卷单选题调查结果-1-5

图4 线上-线下课程教学体系

2 使用需求研究

2.1 课程使用需求

北林家具制作实验室目前承担“专业认识实习”“家具造型与结构设计”“家具设计基础”“定制家具设计与制造”“室内装饰工程”“家具工艺”“家具模型制作”等专业课程实验部分的教学工作，同时服务于家具设计营、家具设计竞赛等特色实践教学活动。目前的课程形式多为老师先演示设备的使用，学生在老师的监管下使用设备（图2），对本科生来说，仅限实践课程中使用。

2.2 学生对课程之外的实验实践需求

调研可知，美国华盛顿大学艺术学院的木工房，面对所有学生开放，木工房即课堂，学生可以安全且自由地使用木工房，对木工房非常熟悉但因教学规模、人才培养定位、教学理念等的不同，目前国外家具木工实验室的教学模式在国内相关实践教学中并不能完全适用，需要通过课程外的实践来补充和完善。

为了探索北林学生对课程外家具制作实验室实验实践的需求，2019年4月对北林家具制作实验室校内使用需求开展了线上问卷调查，问卷设计见（表1）。调查对象为北京林业大学在校学生，共收集到286份问卷投票，其中设计类相关专业学生126人，非设计类相关专业学生160人。

问卷单选题调查结果如图所示（图3），结果表明：非专业类学生对模型制作和创作使用实验室的占比较专业学生多，原因是非专业类学生制作和创作类课程少，制作和创作的需求无法释放，所以课外实践需求更多。在需要实验室提供的帮助中，分别有79.4%和80.4%的同学表示需要实验室提供随时的专业指导和开设简单的兴趣入门课程。可见校内学生对家具制作实验室使用与培训和指导都有迫切需求。

2.3 面向社会开放实验室的使用需求

研究表明目前社会上有相当数量的人喜爱木制工艺品，中青年最多，他们需要有可以参与制作体验和展示创意的平台[5，6]。王秀玲和彭鹏等学者们的研究表明木工区活动可以发展幼儿的基本技能及动手能力，可以促进幼儿解决问题和合作能力，同时培养安全意识。国内、日本、德国、英国等多家幼儿园均开设木工区[7]。因此，充分利用现有平台，实验室可以有更多的使用方式。

3 木工类实验室新型实践教学模式的探索

针对实验室的使用方式和新型实践模式进行了以下几种形式的研究与探索。首先在实验室管理中引入6S分区管理模式[8]。根据课程类型分类管理，因实验室空间和指导教师人数的限制，为确保实践安全，每次除指导教师外，人数不超过15人。

3.1 校内专业课程

①课程管理。该类课程服从学校教务处课程安排，统一安排实验室的课程使用时间，学生进入实验室需签署安全责任书。

图5 课程线上预约流程

②课程设计。对专业实践课程进行线上、线下相结合的课程教学体系（图5），课前通过雨课堂平台实现线上预习，课中通过分组设计方案和工艺流程、对比流程、动手实操和展示分享，翻转课堂，让学生成为实践课程的主体，锻炼学生应用知识、对比分析问题、总结、小组合作、动手实践和表达分享的能力。采用对比课程实践成果、学生分享和问卷调查等方式对课程教学效果进行评估。该教学体系已在家具系“专业认识实习”课程中使用，实践成果和学生的反馈结果证实该方法在实践课程中具有可行性和有效性[5-7]。

针对疫情期间只能线上教学的现状，实践教学方式可以有：设计学生在家可完成的实践课程，如家具小模型等；可通过直播或录播的形式录制更多实践课程；构建虚拟实验室，利用软件进入学校数字平台，再利用VR技术，实现远程实践教学，为进一步实现实践课程的线上教学做准备[8]。

3.2 开设校内木工社团和workshop

充分利用学生的力量，创建木工社团，提供创客空间环境，可与企业合作，采用workshop的方式[9]，老师带领学生针对企业提出的实际需求开展项目式教学，让学生有更多自主创作的机会[10]，同时缓解学生实验实践需求。社团人员可以参与实验室的日常管理和处理手工区使用的申请及简单培训，缓解实验室管理人员不足的问题。

3.3 校内外兴趣课程

引进社会师资、木工坊及设备资源，建立联合实验室，利用线上直播和线下培训等形式，开设家具模型、工艺品类、创作类等兴趣课程，在保证安全的基础上，缓解学生实验实践和社会人士对木工制作的需求，同时激发更多人对木作的兴趣[11]。

①课程管理。开设实验室课程公众号，建立校内课外兴趣课程和面向社会人士开放的线上预约系统，以解决开放课程外实践活动和社会共享资源后面对不同使用对象的安全管理和安全培训工作量急剧增大的问题。预约成功后建立临时微信群进行消息发送和管理，具体流程如图所示（图5）。

②课程设计。针对不同身份使用者（包括大学生、中小学生、社会人士等）在不同课程中的使用需求和学习目标，设计出使用相同材料和工具的共性课程，提高实验室使用的高效性和利用率。同时对于手工类兴趣课程，在使用者准备好工具和材料的条件下，可利用直播平台开设线上直播课程，或录制视频课程，实现实验室外的实践操作。

3.4 面向中小学生的科普课程

利用实验室现有资源，如陈列的传统榫卯结构、作品模型和家具模型等，在确保安全的基础上，以普及传统木文化、家具文化、结构艺术和色彩艺术等为目标，开设“传统木结构的接合原理与制作”“表面涂饰与色彩艺术”“家具与人体工程学”等面向中小学生的课程。在讲解知识的同时，让学生亲自动手制作传统木结构、涂饰百宝箱、家具小模型等，引导学生热爱传统文化、锤炼工匠精神和探索求新的兴趣。该类课程可培养中小学生创新、创作的兴趣和传播传统文化，同时对于高校而言，也是招生宣传工作的前置，有利于学科专业的推广和科普。

2019年北林家具制作实验室作为北京市初中开放性科学实践活动的实践场地，承担了“传统木结构的接合原理与制作”课程。课程包含了问题形成、获取证据、科学解释、拓展反思四个过程。教师在科普传统木结构的同时，带领初中生动手制作传统榫卯结构。课程开设以来共有80学生参与了课程实践，累计开设实践教学120学时，完成了鲁班锁的实践制作，实现了知识普及和专业宣传，取得了良好的教学效果，得到了初中生的喜爱和好评。在此基础上，可以探索系列化面向初中生的科普课程。

3.5 减压工作坊

研究表明手工制作对精神障碍患者的治疗具有明显的改善作用，可以合理释放和缓解不良情绪，促进健康人格形成[11]。现阶段高校学生的心理压力大，学生们需要多种途径去疏解内心焦虑的情绪。开放手工木作课程，可以成为学生舒缓压力与课余放松的方式。对于无法到实验室实践的同学，可通过线上直播或视频课堂同步教学，实现远程陪伴，可有效减少学生实践时的压力和孤独感。

此外，充分利用校内心理专业的资源，与心理专业老师共同开发系列木作课程，帮助学生在手工木作中增长技艺的同时，实现减压和心灵成长，建立探索和积极乐观的精神面貌。这类课程考虑到安全性可首先在校内开设，在效果和课程体系完善的情况下再向社会人士开放。

4 结语

实践课程、校内学生及社会需求，都对更加合理的利用好现有的木工实验室资源提出了更高的要求。在互联网技术高速发展的今天，利用线上技术能够更好的管理和拓展资源，实现实验室实践课程的多样性。在保证安全的情况下，木工类实验室在技艺提升和心理成长等方面也可以具有更多的功能，对高校创新型人才的培养、社会服务能力的提升和文化的传承与创新都具有重要意义。