“三进阶”混合式教学在“工业设计制图”课程中的应用

王卓 陈骏

（沈阳航空航天大学设计艺术学院，沈阳 110136）

随着数字经济的发展，工业设计与智能制造相互融合，进入了数字智能设计的新阶段。在这样的背景下，工业设计专业毕业生需要具备设计表达能力、设计创新能力、设计工程能力、信息分析与整合能力、团队合作能力等[1-3]。“工业设计制图”课程是这些能力的基础，但是在教学中存在诸多问题，如制图知识点繁多抽象、学生难以理解等。为了解决这些问题，需要构建“学—用—创”三进阶混合式教学模式[4]。借助线上线下混合式教学模式，学生得以更加自由灵活地选择适合自己的学习方式。在课程教学中，需要贯彻“新工科”的培养思路，让学生在实践中不断涉猎各个领域，提高跨界融合的能力，从而更好地适应未来工业设计的发展趋势。

未来的工业设计行业将更加注重实践应用和创新设计能力，因此工业设计课程应当采用“理论学习、实践应用、创新设计”逐步深入的教学模式，以更好地培养学生的实践和创新能力，使他们更好地适应未来的工作需求。此外，采用进阶式教学模式，可以让学生在理论学习的基础上更好地掌握实践应用和创新设计知识，从而深入地了解工业设计的各个方面，提高学生的综合素质。

1 “三进阶”混合式教学概述

“三进阶”混合式教学是基于学生认知顺序的人才培养方法，在课程教学中采用“学—用—创”层级递进的教学模式[5]。该模式中，“一进阶”以“学”为目标，即初级阶段的理论学习，采用线上线下混合式教学，强调学生知识目标的达成，掌握产品制图国家标准的有关规定和要求，形成严谨的设计表达思维及空间想象能力。“二进阶”以“用”为主，即中级阶段的实践应用，理论知识与实践项目的结合，强调学生能力目标的达成。基础实践能力包括绘图软件的应用能力、产品拆解测绘的观察力、思维辨析能力及团队合作能力，注重培养学生设计过程中的工程创新意识。“三进阶”以“创”为核心，即高级阶段的创新设计，立足于科教融合培养学生的创新实践以达成素质目标，树立社会责任感，培养学生创新设计的价值观，提高学生的创新思维能力。

2 “三进阶”混合式教学在课程中的应用思路

在工业设计领域的教学实践中，应用性知识的价值不仅仅体现在完成的实际项目中，更在于教师对这些知识的深入剖析与总结。这样的探究能帮助学生将零散的知识要点融会贯通，构建起有机的系统性知识链，进而搭建起完整的知识框架体系，如图1所示。“学—用—创”三进阶混合式教学模式是基于数字化教学资源和智能化教学平台，包括理论学习、实践应用和创新设计三个阶段[6]。在“工业设计制图”课程教学中，“三进阶”混合式教学的应用思路主要包括以下三方面：多维立体式教学让学生“好学”，以成果产出为导向让学生“善用”，引入创新创业项目让学生“喜创”。

图1 “学—用—创”三进阶混合式教学模式框架

2.1 多维立体式教学让学生“好学”

多元化的多维度立体式“线上+线下”混合式教学模式具备全方位的潜力，以增进学生的学习成效。该教学方式不仅贯彻了前瞻性的线上预习、面授深度学习、课后师生反思的教育流程，更可为各层次的学生提供个性化的教学辅导与知识拓展，以推进课程内涵和学习范畴的进一步拓宽。在线上环节，教师可巧用雨课堂数据平台，持续追踪并分析教学进程，借助雨课堂的多元活动培养丰富体验感与激励性的授课手段，以激发学生的求知欲望，进而提升学生的积极投入与参与度。同时，借助如钉钉、微信、腾讯会议等社交平台，实现实时答疑和线上讨论，从而培养学生独立思考与创造性思维的素养，提高学生的学术自觉性。进入线下课堂，教师应组织学生进一步分组展开讨论，以共同研讨与交流的形式深化知识探索，每组出一个代表进行习题比拼，获胜小组进行积分奖励，此积分计入教学评价体系。“工业设计制图”课程可以培养学生的三维立体感官，教师让学生根据两个视图或一个视图建立不同的三维模型，再根据不同的三维模型补全三视图，这样反复的从二维到三维再从三维到二维的训练能增强学生的立体思维。通过多维度立体式“线上+线下”混合式教学模式的实施，学生能够在不同的学习环节中获取到更多的知识和信息，提高学生的学习效率。

2.2 以成果产出为导向让学生“善用”

创新性的教育模式有助于增进学生的综合素养和设计实践能力，同时培养学生的创新思维与问题解决能力。由此，在课程教学的特定阶段，教师应针对课程内容，布置综合性设计实践项目，让学生对现有产品进行拆解、测绘并绘制图样，引导学生进行产品外形的改良和三维建模，以及最后的三维打印。通过这样的综合性项目来串联碎片化的知识点，帮助学生更好地理解和掌握课程理论知识，加深他们对产品结构和造型的理解，从而培养他们的应用能力和创新能力。在这个过程中，教师采用线上和线下相结合的方式根据不同学生的学习情况进行有针对性的辅导和指导，学生将学习如何分析和理解实际物品的材料、结构和功能，了解产品的设计原则和制造流程。学生将对现有产品的外形进行改良，同时学习如何使用CAD 软件进行三维建模，并通过3D 打印将设计变为现实。让学生在教师的指导下深入学习和掌握知识，同时教育评价才能更加综合、客观地反映学生的学习、应用和创新能力，还可以激发他们的创造力和创新意识，培养他们的实践能力和团队合作精神[7]。实践应用阶段以产出为导向，以项目为依托，包括单元实践项目和综合实践项目，让学生将所学理论知识应用到实际问题中去。这一阶段的教学方式包括实物拆解与测绘、案例分析、3D 打印、三维建模等，通过这些方式，让学生对课程内容有一个更深入地理解和掌握。创新设计阶段主要通过创业竞赛、创新项目，创新专利，让学生运用所学知识进行创新设计，提高他们的创新能力和实践能力。

2.3 引入创新创业项目让学生“喜创”

教师可以将自己从事的科研项目和创新创业竞赛融入课程内容中，以科研为载体，让学生学以致用、以用促学、以赛促学[8]。指导学生确立崇高的价值观，使学生在实践探索与创新竞赛中培养自信，培养学生的创新能力，让学生热爱创新。“工业设计制图”课程是一门实践性很强的学科，需要持续的培养和实践[9-11]。因此，在整个学生专业学习期间不同的工程类课程和工作室的专业课能够通过项目实战连续地对产品的造型和结构进行深入地研究，从而使课程体系具有连贯性。此外，在作业中增加产品结构设计，包括结构爆炸图、外形六视图、内部结构剖视图等，让学生可以解决实际问题，联系实际探索创新，培养自主探索、求真务实的科研态度和一丝不苟的工匠精神。教师需要形成一个团队，以便对学生进行分阶段的指导。学生也可以自主选择参与教师的项目，然后在教师的指导下进行相关研究和开发。注重激发学生的创造力和创新意识，鼓励他们提出新颖的设计理念和创新的解决方案。鼓励学生参加各种设计类竞赛、组织展览、发表论文和申报专利等方式，让学生展示自己的作品和成果，让他们进一步了解科研工作及设计成果的申请保护，与企业合作，并促进成果转化，激发学生的学习热情和积极性。

3 “三进阶”混合式教学“工业设计制图”在课程中的应用实践

3.1 教学资源平台的构建

为增进“工业设计制图”课程的教学成效，该课程构建了两个平台：数字化教学资源平台和智能化教学平台，具体示例如图2 所示。数字化教学资源平台是为学生提供全面、丰富的教学资源，包括资料共享、科研创新、虚拟仿真和拓展学习四个方面。资料共享方面，提供了教学资料、教学视频、学习笔记等多种资源，以便学生随时随地获取所需信息。科研创新方面，提供了科研项目资源共享、比赛资讯等，鼓励学生积极参与科研和创新活动，提升学生的创新能力。在虚拟仿真方面，提供了包括三维软件虚拟仿真、3D 动画、3D 打印等多种虚拟仿真工具，使学生得以在虚拟环境中进行实践性操作，从而进一步提升学生的实际操作能力；拓展学习方面，通过科研项目、参加比赛使学生对产品结构设计、智能工艺、装备产品、高精设备等有所了解，帮助学生扩展知识视野，提高他们的综合素质。资源共享方面，提供了课程资源配置、课件上传、慕课资源、完善题库等多种资源，让教师和学生能够快速获取所需资源。授课备课方面，提供了发布课前任务及习题、课堂签到、实时互动、线上考核等多种功能，让教师能够更加便捷地备课和授课。信息反馈方面，提供了学生学情数据分析、课堂反馈及学生评价反馈等多维度数据，为教师提供全景式的学生学习情况信息，帮助教师及时了解学生的学习进展，为教学提供有力的支持。不断动态优化信息化平台和资源，可进一步提升课程优质平台资源在更广泛范围内的传播和共享效果，进一步凸显课程“开放共享”的理念。

图2 教学资源平台模型

3.2 教学实践体系的构建

理论学习、成果应用和创新设计是“三进阶”混合式教学实践的三个核心维度，如图3 所示。理论学习是学生掌握知识和理论的基础，成果应用是学生将所学知识应用于实际工作中的能力，创新设计则注重发掘学生的创造潜力和创新能力。这三个维度相互关联，相辅相成，共同构建了一个多元化的教学实践体系。

图3 多维度教学实践体系架构图

在教学实践中，针对“学”这一维度，即理论知识层面，可运用多种方法进行教学评估，如表1所示。在教学过程中，可以采用在线测试、课堂测验及课堂积分等方式，以评估学生在课前自主学习方面的情况，以便教师调整讲授的重点。同时，还应进行平台单元小测和课程期中期末测试，以检验学生在各个单元及整个课程中应用型知识的掌握情况。这些多元化的评估手段有助于深入了解学生的学习进展和掌握程度。这样的评估方式可以更全面地了解学生的学习情况，帮助教师精准教学，提高教学效果。

表1 工业设计制图课程教学实践体系

对于“用”维度，实践教学可以从两个方面入手。一方面，针对课程单元实践项目的完成情况，及时了解学生对单元技能的掌握情况；另一方面，对于课程单元的实践项目完成情况，应及时了解学生对于单元技能的掌握程度。同时，针对课程的综合性项目完成情况，应当协助学生将零散知识应用于解决系统性难题。这样的教学方式可以全面地了解学生的掌握程度，帮助学生加深对知识点的理解，提高学习效果。

对于“创”维度的教学主要以鼓励为主，且教学不应该只看重单一方面，而应该从多个角度进行系统性讲解。例如，可以引导学生进行创新专利、开发创新项目或参与各类创新创业竞赛等。综合考虑各个维度的表现，以全面提升学生的学习能力、应用能力和创新能力[12]。这样的教学方式可以更高效地提升学生的综合素质水平，为学生未来的学习和发展提供更好的指导。此外，对于“创”维度的教学也应该是动态的，及时反馈学生的表现，并及时调整教学方法和策略，以更好地促进学生的学习和发展。

4 结语

文章针对目前“工业设计制图”课程教学存在的问题，通过对“学—用—创”混合式教学模式进行分析，构建了“工业设计制图”课程的“三进阶”混合式教学模式。结果表明，通过多维立体式教学能让学生更“好学”，以成果产出为导向能让学生更“善用”，引入创新创业项目可以让学生更“喜创”，利用多维度评价考核提高学生的综合能力。在后期“工业设计制图”课程的授课过程中，教师应关注不同阶段学生的学习效果和反馈，促进实践教学体系的持续改进，以强化学生对设计工程制图的标准化、规范化的工程素养，培养学生严谨细致、追求卓越的“设计工匠”精神。