探究工程实践类课程引入艺术设计的跨学科教学模式

王 梦

（上海理工大学,上海 200093）

构建与社会需求相对应的教学模式是高校培养复合型人才的重要任务。因此从传统的专业划分学科的教学模式逐渐向跨学科的教学模式转变是一种必然趋势。结合现如今新工科的背景以及运用广泛的STEM的教学模式，不难发现虽然可以有助于打破学科之间的界限，教会同学们综合运用多学科的知识来解决现实情况中的复杂问题，同时提高学生的知识整合与应用的能力。但这些过程更偏向于理科层面的跨学科融合，所以在此基础上又升级成了STEAM的教学模式，这个A就是“Art”其中包含的不仅仅是艺术，更多的是语言，美学，人文等。在工科学习过程中加入了艺术人文的元素，或者在非工科专业的学生学习实践类课程中加入工程类元素，都更符合了培养多方位发展的复合型人才的需求。在工程实践类课程中引入一些艺术设计元素的初步目的是能激发学生共享知识与合作创新的积极性，而教师也可充分利用不同学科在知识框架和思维上的差异性，精心开展不同的课程设计和建设有内涵的课堂环境，引领学生主动学习，激发他们积极参与，从而提高跨学科教学模式的教学效果[1]。

一、工程实践课程的现状与分析

随着国家经济的转型与发展，社会环境对于复合型人才的需求也越来越大，各大高校也开始注重学生多方面综合能力的培养，同时应运而生的跨学科教学模式也越来越被广泛地使用。工程实践类课程原本作为理工科学生的专业基础课，现在也被纳入大部分本科生的培养计划内，其中也包括外语学院，管理学院，艺术设计类的学生。因此原本针对理工科学生的工程实践类课程在教学内容，教学模式，教学评价等方面都需要进行调整或重新规划。

笔者经过查阅文献，以及其他几所高校的调研，发现多数高校的工程实践类课程主要分为针对理工科学生中的机械专业和非机械专业，而容易忽略学校中非理工科学生相关课程的安排。比如，非理工科的学生对于工程实践类的课程相对缺乏理论体系的支撑，这就导致了他们参与的工程实践类课程可能流于形式，违背了培养复合型人才的初衷。而对于理工科的学生来说，他们对于基础专业课是可以达到的一定的重视程度的，但是他们对于美学，艺术设计等文化教学内容其实是存在一部分的缺失，尽管学校有开设“音乐赏析”或者“电影赏析”的选修课，但如果可以让学生在工程实践类的课程中沉浸式体验从无到有的设计制造的过程，会更加激发学生的潜能，以及深入学习的兴趣。

因此本文将根据非理工科学生（包括外语学院，出版艺术学院等），理工科学生（包括机械制造专业，材料专业，电气专业，计算机学院等）这三种情况探究在工程实践类课程中引入艺术设计的跨学科教学模式，打造人文社科和自然科学互相融合的课程和体验，旨在提高学生作为学生主体在课堂上主动学习和积极参与。

二、引入艺术设计到工程实践类课程

跨学科教学模式的内涵包括四个重要因素：开放、引导、合作和共享[2]。学生需要突破原有课程边界，通过外部因素的助力走向其他专业领域。因此开设跨专业课程，建设开放式的教学平台，吸引不同专业学生参与；还需要教师负责引导完成教学任务主题或者目标，指引学生完善正确的决策方案，以及最后对学生进行过程评价；教学任务或者目标是由来自不同专业的学生共同合作完成，同时提升了团队合作，沟通能力，学习能力等。

1.跨学科工程实践类课程的实现途径

教学设计上以项目驱动为课程导向，围绕某个目标让学生进行设计，解决，产出。这个目标可以是具体加工出的一个工艺品，也可以是通过计算机软件编程完成的一个特效作品等，这类的课程作业很好的包含了理工科学生和非理工科学生所学到的专业理论知识，同时对学生具有很强的吸引力。

以制作的工艺首饰盒为例，对于不同专业的学生他们制作的流程和角度是不同的，只有互相合作，有效沟通才可以达到最终效果。从材质选择，加工工艺的安排到首饰盒表面的图案的设计，以及整个首饰盒形状的确定。

2.引入艺术设计到工程实践类课程的教学评价

在学生的课程考核评价中，引入基础知识、个人能力、合作能力和系统能力4个层面，在期末评价环节中，学生以小组为单位，公开展示他们的作品，每个学生自评个人能力，由小组其他成员互评合作能力，在通过各自展示自己完成的部分，由教师组进行提问评定基础知识和系统能力[3]。在这样的评价环节中，学生的表达能力和交流能力都能获得高效的培养和锻炼，这也为学生将来的科研和深造打下一定的基础。

3.教学环境的建设

完善高校校内多类型的教学实验室，例如计算机工程的，制造工程的，化学工程，材料工程等多方位的，并且可以统筹管理使用，以供学生充分展示各专业基础的操作基地。让学生可以在实验室组合共同设计课程作业打造系统的学习环境。此外教师也是教学环境中的重要组成，鼓励相关青年教师参与到跨学科教学实践中。新的教学模式对教师提出了很大挑战，也可以从学校层面组织和建立青年教师从事跨学科研究和教学能力的培养体系[4]。

三、形成跨学科的教学模式

跨学科的教学模式是对学科进行更深入地结合，充分发挥各学科的特点，在老师的引导下，学生共同完成学习目标或者学习任务，激发学生对未接触过的知识领域产生兴趣，加深对学习过的理论知识的应用以及在实际情况中解决问题的优化方案等。将艺术设计引入到工程实践类课程中，既是理论与实践的结合，也是艺术与技术的结合，同时也连接了课上与课下的教学活动。另外在学习过程中建立起团队认同感，通过更加良性的人际关系提高彼此的学习能力和沟通能力以及合作能力。

1.让理论与实践相互结合，实践也是认识的来源

对于理工科的学生而言，工程实践类课程是将之前所学的专业理论知识转化到了实践操作的课程中，而对于没有系统学习过相关理论的非理工科学生而言，通过引入艺术设计元素的工程实践类课程，几乎是对工科领域的重新认识。跨学科的教学模式让学生将书本理论知识直观地反映到了眼前。

2.让技术与艺术相互结合，促进技术，激发艺术

新工科背景下，许多高校都开始注重对学生工程能力的培养，但是学生人文艺术素养也是不能忘记的一环。技术的进步的最后是为了走进生活，而艺术的前进是辅助技术更好地服务生活。这里的技术主要指的是工程实践类课程中使用到的操作技能，例如计算机编程技术，软件应用技术，机械加工技术等等，配合关于人文美学的艺术设计，才能共同完成引入艺术设计的工程实践类课程的大作品。作为培养复合型人才大势所趋的跨学科教学模式，同时应该兼顾人文社会科学以及自然科学，为学生的创新能力建立起牢固的基础。

3.让课上与课下相互结合，延伸到更广阔的领域

在工程实践类课程的教学过程中课上的具体实践操作并不是核心内容，而是以培养学生的自主学习能力为主，同时在专业方面提升学生的专业兴趣，跨学科的教学模式又可以提升学生对其他领域的学科兴趣，从而让学生自主地在课下学习更多更深层的专业知识。这就是课上与课下的学习联动，通过跨学科的教学模式让学生的学习领域延伸到更广阔的平台，更高效地吸收，艺术创意表达和视觉审美方面不落于俗套，动手实践方面又可以达到精益求精的目标。这才是更应该被强调的人才培养要素。

四、工程实践类课程引入艺术设计元素的效果分析

1.提升理工科学生对艺术美感的认知

工程实践类课程中引入艺术设计实施跨学科的教学模式，可以提升学生对视觉美感的认知。视觉美感的认知具有长期性，需要学生不断积累与学习。作为课堂引导者的教师们可以给理工科学生展示一些作品与资源，让他们逐步提升视觉感知能力，为学生提升审美能力提供认知基础，从而作用于学生人文艺术素养的养成，提升综合能力。理工科学生有效提升了自身的审美能力，能够多元化地发展并将所学到的艺术设计元素更好地融入[5]。

2.打破非理工科学生对工程实践的认知界限

工程实践类课程中引入艺术设计实施跨学科的教学模式，可以打破非理工科学生对工程实践的认知界限。由于人文社科和自然科学存在知识体系上的差异，因此可以大程度上地激发起非理工科学生对于工程类学科的兴趣，课程中引入的艺术设计可能是他们比较熟悉的部分，但是具体如何运用到现实，解决具体问题的过程或者如何呈现具象的作品，都是对之前所学知识的一种体现，以新媒体艺术专业的学生为例，他们通过学习计算机工程的实践课程，更深层次的学习了多种软件的编程语言，针对创意提出、表达与呈现、交互行为实现等方面要求学生能够对既往专业理论与技能实现整合实践[6]。

3.提升高校学生追求设计创新的动力

工程实践类课程中引入艺术设计实施跨学科的教学模式，能通过最后学生感兴趣的成品激发学生设计创新的动力，提高学生的创新能力。对于高校学生而言，创新能力的培养需要学生的日常积累与实践。共同完成一个课程大作业后，理工科学生可能对成品的工艺，编程，制造进行更多的优化，而非理工科学生也可以针对成品的美感，实用性等方面进行深层的修改。互相学习提升学生与优秀作品接触的频率，引导学生在专业课程的指导下进行规范化实践，以此激发学生的创新兴趣，提升学生的创新能力。

五、结语

将艺术设计引导至工程实践类课程的形式多种多样，为不同专业的学生构建真实、互动及学科包容与开放的学习环境，跨学科的教学模式是为了避免学科的局限性，充分利用不同学科的差异性，开展不同的教学活动和营造有内涵的课堂氛围引领学生主动学习，激发他们积极参与其中，从而提高跨学科教学模式的教学效果充分结合学科优势来帮助他们更好地发展成复合型人才。