內(nèi)容摘要:任務(wù)驅(qū)動是信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的主流教學(xué)方式,基于項目的學(xué)習(xí)模式是時下流行的創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)模式,CDIO工程教育模式是工科教育中重視項目和團隊工作的工程教育模式,三者之間存在著一定的關(guān)聯(lián)與差異。筆者希望通過在3D建模課程教學(xué)的實際教學(xué)實踐中研究三者之間的差異,尋找出更適合培養(yǎng)中學(xué)生適應(yīng)未來的教學(xué)模式,讓學(xué)生的信息技術(shù)能力能夠更加符合國際教育共識。
一、問題提出
基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程定位在于為了適應(yīng)技術(shù)迅猛發(fā)展的信息時代對人才培養(yǎng)提出的新要求而設(shè)置的必修課程。也就是說,我們需要教會學(xué)生如何去應(yīng)對未來的發(fā)展,教給他們一些10年后還能用得上的知識。10年后的學(xué)生,他們應(yīng)該都已經(jīng)從學(xué)校里出來,走上工作崗位,能力強的已經(jīng)是中堅力量。因此,我們需要尋找一條適應(yīng)學(xué)生未來發(fā)展的道路,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體驗到未來工作中的一些過程,積累一點經(jīng)驗。
傳統(tǒng)的信息技術(shù)學(xué)科教學(xué),大多以軟件操作講授為主,學(xué)生課堂上掌握了這些操作之后,并不能很好地綜合運用,導(dǎo)致很多時候?qū)W生不能做出作品,更不要去說創(chuàng)作了。尋找一個解決這個問題的答案是信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)的重中之重。早在2004年國家發(fā)布的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)的時候,就已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)中重點推薦在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中使用任務(wù)驅(qū)動教學(xué),10多年來,任務(wù)驅(qū)動已經(jīng)成為信息技術(shù)學(xué)科的常規(guī)教學(xué)模式了。2013年國家準(zhǔn)備修訂課標(biāo)開始,到2015年創(chuàng)客教育的興起,基于項目的學(xué)習(xí)模式開始盛行,很多的學(xué)校都嘗試在創(chuàng)客教育的基礎(chǔ)上開展基于項目的學(xué)習(xí),大家都認(rèn)識到基于項目的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生更加貼近生活,學(xué)生更直接的參與到問題解決的全過程。CDIO工程教育模式自問世起得到了全球工科教育的追捧,到2017年全國130多所高校組成的“全國CDIO工程教育聯(lián)盟”成立,CDIO工程教育理念更加重視項目和團隊工作,更加貼合學(xué)生未來工作中碰到的實際情況,使學(xué)生更早接觸企業(yè)實際生產(chǎn)實際。
3D打印是探索科學(xué)和藝術(shù)的入口,將虛擬世界和實體世界聯(lián)系得更加密切,學(xué)生可以通過3D打印去創(chuàng)造一切實物,這使學(xué)生看待問題、思考問題和解決問題的路徑有所不同。3D創(chuàng)意設(shè)計課程著意應(yīng)該放在創(chuàng)意設(shè)計而不是3D建模操作,因此,更趨向于企業(yè)生產(chǎn)的CDIO工程教育模式就顯得尤為突出。
本文將嘗試用同一個作品案例來對比三種不同的教學(xué)模式在3D創(chuàng)意設(shè)計課程教學(xué)的教學(xué)設(shè)計,尋找出更加適合學(xué)生未來發(fā)展的道路。
二、三種教學(xué)模式的對比
我校開展3D創(chuàng)意設(shè)計課程已經(jīng)有5年了,在這五年里,我們在教學(xué)上從任務(wù)驅(qū)動到基于項目的學(xué)習(xí)到CDIO,在不斷摸索中尋找一條如何讓學(xué)生更好地掌握3D創(chuàng)意設(shè)計的道路。為了更好地對比三種不同的教學(xué)模式,我們用了同一個主題作為教學(xué)對比的參照,下面我們通過“筆座設(shè)計”這一主題進行三種教學(xué)模式的比較。
(一)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)
所謂“任務(wù)驅(qū)動”就是在學(xué)習(xí)信息技術(shù)的過程中,學(xué)生在教師的幫助下,緊緊的圍繞一個共同的任務(wù)活動中心,在強烈的問題動機的驅(qū)動下,通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用,進行自主探究和互動協(xié)作的學(xué)習(xí),并在完成既定任務(wù)的同時,引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)實踐活動。
以筆座設(shè)計為例,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)流程設(shè)計為:
(1)向?qū)W生展示一個筆座成品,以筆座設(shè)計作為總?cè)蝿?wù)來貫穿整個單元內(nèi)容,學(xué)生最終將完成一個筆座的制作。
(2)引導(dǎo)學(xué)生對筆座進行分析解構(gòu),分析筆座由哪些基本的幾何體構(gòu)成,筆座是否可以拆開成為幾個元件,把拆開的幾個元件作為教學(xué)中的子任務(wù),每一個元件對應(yīng)著3D建模的典型操作技巧案例。
(3)筆座元件制作技巧講授,通過講授的方法,引導(dǎo)學(xué)生一步一步地完成筆座元件的制作,同時把3D建模的典型操作技巧教給學(xué)生。給學(xué)生列出軟件操作的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)教程或視頻。
(4)學(xué)生完成筆座元件的制作,可個人完成,也可以小組分工完成。
(5)把筆座元件組裝起來,完成筆座的制作,也就是總?cè)蝿?wù)的完成。
通過這樣的一個流程,學(xué)生基本上可以完成一個筆座的制作。當(dāng)然,在這里只能是說學(xué)生完成了一個筆座的制作而不是設(shè)計,學(xué)生的作品非常單一,幾乎與老師展示的成品是一樣的,學(xué)生的創(chuàng)意受到了限制。為了讓學(xué)生的創(chuàng)意得到發(fā)揮,不少的老師會在這里增加一個內(nèi)容,就是讓學(xué)生自由設(shè)計一個作品,只是學(xué)生由于沒有受過設(shè)計的訓(xùn)練,往往沒有辦法創(chuàng)新,大多只是從現(xiàn)實生活中找到一些參照,原樣制作出來。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué),學(xué)生的創(chuàng)作空間受限,學(xué)生往往只是學(xué)會了軟件的操作,而并沒有學(xué)會設(shè)計,在整個作品制作過程中,老師主導(dǎo)著作品的模型設(shè)計,學(xué)生只是在老師的指點之下,復(fù)制了這模型,而沒有真正的去設(shè)計。在整個教學(xué)過程中,老師可以很好地控制時間,學(xué)生基本上都可以按計劃完成教學(xué)內(nèi)容以及作品的制作。老師對學(xué)生的作品完成度也可以很好的控制,完成不了任務(wù)的學(xué)生占少數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在整個制作過程中的積極性不算太高,究其原因是機械性的重復(fù)老師的作品,興趣不大。
(二)基于項目的學(xué)習(xí)
項目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下,將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理,信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價,都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。
以筆座設(shè)計為例,基于項目的學(xué)習(xí)教學(xué)流程為:
(1)以筆座設(shè)計作為一個項目,讓學(xué)生以小組為單位圍繞著這個項目進行學(xué)習(xí)。
(2)老師引導(dǎo)學(xué)生進行項目分析,從多個角度分析筆座以及筆座相關(guān)的數(shù)據(jù)的收集。要求學(xué)生像項目經(jīng)理那樣思考問題,如:
a.筆座是設(shè)計給誰用的?是在什么地方使用的?
b.筆座預(yù)算能擺放多少支筆?
c.這些筆的尺寸大概是多少?(長度與直徑)
d.為什么插筆的數(shù)量會影響到作品的外形?
e.如何能確定插筆孔的尺寸和數(shù)量?
f.如果要插多支筆,插筆孔的間距和深度應(yīng)該是多少?
g.筆座是否需要附加裝飾品來裝飾?
(3)根據(jù)上述問題的答案,用一張A4紙畫出筆座的設(shè)計草圖,并在草圖上標(biāo)出所有的數(shù)據(jù)。
(4)以一個同學(xué)的草圖為例,對筆座進行分析解構(gòu),解構(gòu)出的元件作為小組分工的主要依據(jù),要求讓每一個小組成員都要從事元件的制作。
(5)介紹元件的制作技巧,給學(xué)生列出軟件操作的網(wǎng)絡(luò)教程或視頻,使學(xué)生可以重復(fù)觀看和學(xué)習(xí)。
(6)小組成員完成元件的制作。
(7)把制作出來的元件組裝成為筆座作品。
(8)以小組為單位進行作品展示與項目匯報,重點匯報作品特色、制作過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)的使用,尤其是最終作品與設(shè)計草圖的差異的問題,說出修改草圖的原因。
基于項目的學(xué)習(xí),學(xué)生作品個性突出,精彩紛呈,基本上沒有兩個類似的作品。學(xué)生經(jīng)歷了筆座設(shè)計的全過程,而且全過程都是學(xué)生自己的獨立運作,老師只是從旁指導(dǎo)和解決困難。重點在于作品的設(shè)計而不是制作的技巧。我們在做基于項目的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),老師對時間的控制會比較難,大多數(shù)小組會出現(xiàn)超時的現(xiàn)象。而其主要的原因是在于學(xué)生對設(shè)計草圖的改動,導(dǎo)致時間上無法把控。另外一個問題就是大部分小組的成品與草圖差異大,原因在于學(xué)生在設(shè)計的時候并沒有考慮周詳,不少的問題是在制作的過程中出現(xiàn)的,而且沒有辦法解決,因此,只好修改草圖,使作品得以順利完成。
(三)CDIO工程教育模式
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate) ,它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體 ,讓學(xué)生以主動的、 實踐的、 課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,它更強調(diào)的是項目和團隊工作。CDIO教育理念提倡在工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面上進行綜合培養(yǎng)的教學(xué)模式。在基于項目的學(xué)習(xí)法的基礎(chǔ)上,按照CDIO教育理念進一步深化和系統(tǒng)化,使學(xué)生在掌握專業(yè)知識的同時,切實培養(yǎng)其動手能力、綜合創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。
以筆座設(shè)計為例,CDIO工程教育模式的教學(xué)流程為:
(1)以接到筆座生產(chǎn)訂單為項目,以產(chǎn)品作為教學(xué)的載體,學(xué)生不僅僅要考慮在指定的合同時間內(nèi)完成筆座的設(shè)計,而且還需要考慮到其它相關(guān)因素的存在,如:產(chǎn)品說明書的印刷、產(chǎn)品包裝的訂制等等。
(2)引導(dǎo)學(xué)生對產(chǎn)品進行分析,從多個角度來思考筆座的設(shè)計(類似于基于項目的學(xué)習(xí)),要求學(xué)生像產(chǎn)品經(jīng)理那樣思考設(shè)計,除了思考用戶因素之外,還要考慮到市場的因素,足夠的用戶群體數(shù)才能支撐起一個產(chǎn)品的利潤。在考慮設(shè)計的精美的同時要考慮團隊有沒有足夠的技術(shù)與時間完成作品。產(chǎn)品經(jīng)理更加強調(diào)的是產(chǎn)品管理和創(chuàng)業(yè)的心態(tài)和思維,強調(diào)在正確的時間,用正確的方式做正確的事情。
(3)根據(jù)分析畫出筆座的設(shè)計草圖,把相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)示出來,移交設(shè)計給老師,確認(rèn)設(shè)計方案。在此處必須提醒學(xué)生,由于產(chǎn)品生產(chǎn)的其它因素(說明書、包裝、合同時間等)限制,設(shè)計方案一經(jīng)移交就不能再作任何的改變。
(4)以學(xué)生的草圖為例,分析解構(gòu)元件,以解構(gòu)出來的元件作為小組成員分工的依據(jù),讓每個小組成員都承擔(dān)至少一件元件的制作。
(5) 介紹元件的制作技巧,給學(xué)生列出軟件操作的網(wǎng)絡(luò)教程或視頻,使學(xué)生可以重復(fù)觀看和學(xué)習(xí)。
(6)小組成員完成元件的制作。
(7)把制作出來的元件組裝成為筆座作品。
(8)作品路演,學(xué)生通過路演的方式把作品推銷給其他同學(xué)。
(9)對產(chǎn)品深入思考,為后面的產(chǎn)品升級換代做好準(zhǔn)備。
CDIO工程教育模式,更加貼近現(xiàn)實,讓學(xué)生通過教學(xué)活動熟悉了解企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)流程,從而使學(xué)生在未來進入到企業(yè)時減少適應(yīng)的時間。學(xué)生經(jīng)歷了產(chǎn)品從設(shè)計到實現(xiàn)的全過程,學(xué)生作品個性鮮明,無類同作品產(chǎn)生。由于涉及產(chǎn)品訂單的交貨日期,時間控制嚴(yán)謹(jǐn),學(xué)生的項目推進時間表更加細(xì)致與精準(zhǔn),老師可以按照項目推進時間表來檢查和督促學(xué)生完成計劃進度,時間管理更加有效與及時。另外,由于成品制作只是產(chǎn)品設(shè)計的一部分,必須嚴(yán)格按照設(shè)計草圖進行制作,學(xué)生不能對草圖進行任何的修改,因為這個時候的修改會影響到產(chǎn)品制作的其它環(huán)節(jié),所有的修改只能在草圖定稿之前完成。讓學(xué)生知道,所有的工作都不可能是獨立的,都一定會跟其他事情有著千絲萬縷的關(guān)系,牽一發(fā)而動全身,所有的事情都必須謀定而后動。這些所有的東西都在其它的學(xué)習(xí)模式里都不會讓學(xué)生了解與經(jīng)歷,而CDIO則讓學(xué)生親歷了這個過程。
三、尋找適應(yīng)學(xué)生未來發(fā)展的道路
綜上所述,下表總結(jié)了任務(wù)驅(qū)動、基于項目的學(xué)習(xí)和CDIO工程教育模式的不同點。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué) | 基于項目的學(xué)習(xí) | CDIO工程教育模式 | |
任務(wù)設(shè)定 | 老師設(shè)定,學(xué)生無法干預(yù) | 老師引導(dǎo)給出大方向,學(xué)生自主確定 | 老師引導(dǎo)給出大方向,學(xué)生自主確定 |
作品分析 | 老師引導(dǎo)學(xué)生分析成品結(jié)構(gòu) | 老師引導(dǎo)學(xué)生思考成品需求與功能 | 老師引導(dǎo)學(xué)生思考成品需求與功能 |
作品設(shè)計 | 學(xué)生無法參加設(shè)計過程 | 學(xué)生自主設(shè)計,自由度大,隨時修改 | 學(xué)生自主設(shè)計,設(shè)計定稿后不能修改 |
作品制作 | 個人或小組合作 | 小組合作 | 小組合作 |
成品類型 | 單一,以模仿重視老師作品為主 | 個性強,創(chuàng)新性強 | 個性強,創(chuàng)新性強 |
時間控制 | 容易,基本可以在規(guī)定時間內(nèi)完成 | 難,大部分都會出現(xiàn)延期現(xiàn)象 | 嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)格按時間進度表執(zhí)行 |
成品控制 | 成品單一,無控制可言 | 難,由于前期設(shè)計考慮不周,改動大 | 嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)格按照設(shè)計草圖進行制作 |
學(xué)生經(jīng)歷 | 學(xué)生只參與到了制作部分工序 | 經(jīng)歷了問題解決的全過程 | 從產(chǎn)品設(shè)計到施工的全過程 |
從上表可以看出,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué),學(xué)生無法體現(xiàn)到現(xiàn)實生活中的問題解決的過程,單調(diào)的操作也無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,任務(wù)驅(qū)動中的任務(wù)往往只是一個脫離生活實際的偽任務(wù),學(xué)生無法與生活經(jīng)歷聯(lián)系起來。
基于項目的學(xué)習(xí)讓學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程,項目大多來自于學(xué)生身邊的生活實際,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中增加了主動性和團隊的協(xié)作,我們在實施的過程中發(fā)現(xiàn),在項目實施過程中,學(xué)生的工作過于自我,孤島式的項目以及自我中心的問題解決,導(dǎo)致學(xué)生在項目實施脫離了生活實際,甚至到最后發(fā)現(xiàn)學(xué)生當(dāng)初想要解決的問題已經(jīng)被改得面目全非了。
CDIO工程教育模式,在項目學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上增加了產(chǎn)品管理的內(nèi)容,學(xué)生的所要實施的項目不僅僅是一個作品,更多的是趨向于產(chǎn)品,它還要與周邊的一些人和事搭上聯(lián)系,所以就迫使項目的管理更加嚴(yán)謹(jǐn),時間的管理、誠信的管理、協(xié)同的管理等都會直接影響最終產(chǎn)品的產(chǎn)生。這些就更加貼近學(xué)生未來從事的工作實際過程,我們更加關(guān)注學(xué)生的未來發(fā)展。
杜威曾說過:“如果我們還用昨天的方式教育今天的孩子,你就等于抹殺了孩子的未來。”我們在讀書的時候,老師在課堂上教的只是軟件的操作,我們好像只是掌握了操作,沒有能做出一些創(chuàng)造性的作品。當(dāng)我們站上了講臺,我們還在重復(fù)著這樣的做法嗎?我們是否需要作出一些改變,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中,我們關(guān)注的是任務(wù)的選擇,一些源自于生活的任務(wù)可以讓我們的孩子學(xué)會如何解決現(xiàn)在的一些問題。然而我們能判斷未來會發(fā)生什么事情嗎?我們讀書學(xué)的是DOS與程序代碼編寫,工作時教的卻是WINDOWS和Scratch類的編程工具。我們無法預(yù)知學(xué)生在10年后會用什么樣的系統(tǒng)和軟件,因此,我們更多的是應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會如何去學(xué)習(xí),如何去適應(yīng)。
同理,我們的學(xué)生現(xiàn)在在學(xué)習(xí)的很多軟件,未來他們不一定會再去使用,尤其在學(xué)生日后將從事的工作中,操作并不是他們主要從事的工作,設(shè)計與團隊工作才是他們必須掌握的東西。不管是團隊管理、項目管理還是產(chǎn)品管理,都是學(xué)生以后工作所必須面對的,我們作為老師,需要讓學(xué)生了解和熟悉這些東西,雖然我們并不是專業(yè)培訓(xùn)師,但我們可以讓學(xué)生親歷這些過程,使學(xué)生可以從一個宏觀的角度去了解團隊、項目和產(chǎn)品,而不是這個過程中的一個小小的操作員或者程序員。
為此,我們在選擇的教學(xué)模式時,多會去考慮學(xué)生未來的發(fā)展,把一些最新的最前沿的方法與模式推薦給學(xué)生,使學(xué)生能在學(xué)校里就已經(jīng)對這些東西有一定的接觸,到了大學(xué)、到了社會上,才會快人一步適應(yīng)企業(yè)的需求與未來的發(fā)展,使他們能在未來領(lǐng)先一步。
參考文獻:
[1].梁錦明:《3D創(chuàng)意設(shè)計課程的開發(fā)與實施》,《中小學(xué)信息技術(shù)教育》2017年第1期
[2].任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法:百度百科:https://baike.baidu.com/item/任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
[3].項目教學(xué)法:百度百科:https://baike.baidu.com/item/項目教學(xué)法
[4].CDIO:百度百科:https://baike.baidu.com/item/CDIO
【作者簡介】梁錦明,男,廣東省順德區(qū)人,中學(xué)信息技術(shù)一級教師,畢業(yè)于華南師范大學(xué)教育管理專業(yè)。廣東順德德勝學(xué)校信息系副主任,中國教育技術(shù)協(xié)會信息技術(shù)教育專業(yè)委員會理事,順德區(qū)教育教學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點課題《創(chuàng)客教育探索與應(yīng)用研究》課題負(fù)責(zé)人。
注:本文是順德區(qū)教育教學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度重點課題《創(chuàng)客教育探索與應(yīng)用研究》(課題編號:SDJK_A201617)成果之一。
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