教學逆向設計研究與實踐——以產品設計手繪課程為例

黃驍

摘要：為了落實學生中心并有效達成教學目標。以省一流課程為例，將逆向設計理論應用于課程教學。提出了教學逆向設計的“魚形”模型，以基本問題架構教學目標、聚焦問題的表現性任務設計、貫穿課程的教學評價設計為主要手段，通過“任務+練習”保障教學有效性、“兩測一察”保障評價一致性。教學質量和學生滿意度得到明顯提升。為構建科學的教學設計范式提供了參考。

關鍵詞：教學設計 教學評價 逆向設計 產品設計 手繪

中圖分類號：G423 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2023）15-0086-05

Abstract：In order to implement the student center and effectively achieve the teaching objectives. Taking the provincial first-class course as an example，the reverse design theory is applied to the course teaching. This paper proposes a"fish-shaped" model of teaching reverse design. The main methods are framing course objectives with fundamental questions，problem-centered expressive task design and the teaching evaluation design throughout the course. The effectiveness of teaching is guaranteed through "tasks + exercises"，and the consistency of evaluation is guaranteed through "two tests and one inspection". Teaching quality and student satisfaction have been significantly improved. It provides a reference for constructing a scientific instructional design paradigm.

Keywords：Instructional design Instructional evaluation Reverse design Product design Sketching

前言

“堅持學生中心”是建設高水平本科教育的基本原則之一[1]，既注重“教得好”，更注重“學得好”，這是新時代教育發展的要求。其目的是回歸教育教學的本質，切實提高人才培養質量?！皩W得好”是“教得好”之上的更高要求，要求教師由關注“教”轉變為真正關注學生、學習及學習過程。具體到一門課程，應重點思考如何通過教學設計來組織教學活動、激發主動學習、評價學習成果并最終達成教學目標。

一、逆向設計理論的解讀分析

美國教育評估專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在Understanding by Design（追求理解的教學設計）一書中提出了逆向設計理論，開展教學逆向設計簡單來說包括三個階段：確定預期結果、確定合適的評估證據、設計學習體驗和教學[2]。確定預期結果即教學目標要考慮學生學習產出，學生應理解什么、會做什么，而不是教師準備教什么內容。確定教學目標后并不是直接進入到教學內容選定、教學方法選擇，而是先明確學習證據，什么樣的證據能夠證明學生達到了課程預期結果。有了明確的預期結果和合適證據之后，最后考慮需要什么樣的知識和技能，組織什么樣的教學活動，進而確定教學內容、方式、方法、資源等。

（一）逆向設計理論解決了以下幾個關鍵教學問題：

1.教學設計思維。先有評估方案才能實施教學，這與“先教學再評價”的常規思維是相“逆”的，是落實“學得好”的前提。

2.學生為何而學。以基本問題架構教學目標，使教學設計的重心落在學生“為何學”，即圍繞真實的“問題”展開設計，激發學生對知識和技能的需求，避免“灌輸式”教學。

3.評價的有效性。教學活動要與教學目標保持一致，評價是關鍵，包括如何確定評價指標、如何評分和反饋、如何用好的證據準確測量等。

（二）逆向設計理論為課程教學設計提出了指導性框架。筆者根據該理論將教學逆向設計概括為以下6個部分，即目標（會什么）、問題（為何學）、證據（評什么）、活動（如何學）、評價（如何評）、反思（有效嗎），并以“魚形”模型圖（圖1）表示其相互關系?！棒~頭”對應教學目標，表示教學設計的起點。通過基本問題架構教學目標，保證教學活動圍繞“問題”而展開，以表現性任務作為學生獲得預期理解的重要評估“證據”?！皢栴}”和“證據”是使教學活動與教學目標保持一致性的重要環節，與教學活動共同構成了“魚身”部分?！棒~尾”也不可或缺，其中“評價”包括評價方案設計、指標和量規的制定，驅動著教學目標的達成；“反思”包括目標達程度分析、效度和信度的檢查自評，用以動態調整和持續改進教學。

二、課程定位與學情分析

（一）課程定位分析

產品設計手繪是產品設計專業的必修基礎課程，是將思維意念“物化”的最快速有效的方法[3]。有的高校雖然沒有單獨設置手繪課程，但在設計表達等其他課程中仍是一項重要內容。手繪是必不可少的訓練手段和表達方式，近年來數位板和平板電腦等新型工具的廣泛使用并沒有改變其本質。產品設計手繪同時具有工具屬性和思維屬性，對后續課程提供產品設計創意表達的技法知識以及產品造型的感知理解、視覺化表達、美的捕捉能力。課程除了教授技法知識和手繪技能，還要培育學生的專業素養，樹立基本的職業態度。

（二）課程學情分析

手繪是通過二維形式來表達三維實體的過程，是設計表達的基本手段[4]。課程學習的難點在于三維到二維的轉換能力，需要具備良好的空間思維和透視應用能力?？臻g思維屬于形象思維的范疇，是形象思維的一種表現[5]。形象思維的處理對象有二維形象和三維形象，包括幾何形狀、色彩、特征、質感等?？臻g思維負責處理三維空間中的幾何形狀，是進行三維設計的前提，是決定手繪是否能夠真正服務于創意表達的關鍵?？臻g思維能力不足將難以流暢地表現想象中的三維形體，導致手繪技能與三維設計脫節，使其僅停留在二維形象處理的層面。這是很多學生雖能繪制漂亮的手繪效果圖，但是難以靈活應用于實際設計情境的主要原因，并成為后續專業學習的瓶頸。

三、以基本問題架構教學目標

教學目標是教學設計的起點也是終點，其描述了學生通過課程學習應該“會什么”。以基本問題架構教學目標則是幫助學生明確“為何學”，教師明確“為何教”，導向教學的本質思考。

（一）明確教學目標（會什么）

課程有三個教學目標，根據所在專業人才培養方案中畢業要求下的二級指標點來設定。目標1——“熟練運用光影、比例、故事版等技法進行產品的視覺化表現”針對技法方面的培養；目標2——“具有產品造型的認知和歸納能力，能快速準確地表現三維空間產品透視和空間結構關系”針對三維形體理解和空間思維的能力培養；目標3——“具有一定的產品設計評價及創作的能力”針對評價和創作能力培養。在達成上述教學目標的同時培育學生的工匠精神，在實踐學習中建立“求精”的工作態度，在勤奮努力不斷追求設計師職業理想的過程中培養 “尚巧”的創造精神，體現社會主義核心價值觀中“敬業”的要求，引導學生追求“道技合一”的理想境界[6]。

（二）提煉基本問題（為何學）

筆者設計表1用于提煉基本問題，架構教學目標。以目標1為例，根據其具體描述提取關鍵詞“光影”“比例”“故事版”?！肮庥啊逼谕麑W生獲得的預期理解是“光影及明暗關系的概括能力是關鍵”，其對應的基本問題是“如何快速表現產品立體效果？”；“比例”期望學生獲得的預期理解是“比例能夠用于控制形體和塑造美感”，其對應的基本問題是“形體比例在設計中如何發揮作用？”；“故事版”期望學生獲得的預期理解是“視覺化語言的信息傳達效率高”，其對應的基本問題是“如何以直觀的方式有效傳遞信息？”。通過提煉基本問題引導學生思考，明確“為何而學”，使教學圍繞“問題”展開，避免“灌輸式”教學。

四、聚焦問題的表現性任務設計（評什么）

明確了教學目標、提煉了基本問題后，需要進一步確定什么樣的證據能夠評估學生獲得了預期理解。評估證據的收集方式多樣，包括觀察和對話、測驗和測試、表現性任務和項目、學生自我評估等[7]。下面以本課程的幾項任務為例闡述如何聚焦問題進行表現性任務設計。

（一）表現性任務——組合形體

1.問題：如何快速表現產品立體效果（光影）；形體比例在設計中如何發揮作用（比例）。產品大多由若干形體組合及過渡變化而來，將基本幾何形體的光影及明暗分布規律應用于復雜多變的產品形體中，同時通過比例控制形體的準確度及塑造美感是設計師必備的技能。

2.任務：設計師小王經常與工程師溝通工作，免不了要看平面圖紙，平面網格圖中表示的是回轉體組合的正視圖，請你按照比例將其立體效果繪制出來（圖2）。首先，任務假設學生已掌握幾何體光影及明暗分布規律、透視原理，考察其是否能夠將光影、透視、比例綜合應用于組合體繪制中；其次，該組合體并不是以三維效果表示，而是采用有網格坐標的二維圖紙，避免出現臨摹或寫生的行為；再次，任務涉及二維到三維的轉換，要精確繪制必須按照空間定位推導的方法完成，因此增加了定位推導的圖示提醒。

3.練習：定位推導。通過幾何體組合的定位推導練習幫助學生建立由里及表的思維習慣，即“先結構、再輪廓”，為空間思維培養奠定基礎。

（二）表現性任務——圓角應用

1.問題：如何掌握造型原理及方法（造型）；結構是如何影響產品造型的（結構）。圓角廣泛存在于產品造型中，是一種常見的造型手段。圓角是如何形成的、有哪些常見結構類型，在手繪中如何快速準確地繪制圓角造型是產品設計手繪的一大難點。

2.任務：設計師小王接到一項設計改良的小任務，需要改善原有產品的生硬感，請你幫忙將產品進行圓角處理，繪制3個以上的造型方案供內部評審使用。該任務融合了圓角造型應用和結構表達，需要對圓角結構的形成有深入了解，有較高難度。

3.練習：圓角推導（圖3 ）。通過一步步嚴謹的推導過程深入理解單向圓角、復合圓角等結構，從而在創意草圖表達中得心應手。

（三）表現性任務——角度翻轉

1.問題：形體比例在設計中如何發揮作用（比例）；如何掌握造型原理及方法（造型）；結構是如何影響產品造型的（結構）。產品設計的對象是三維空間形體，設計師需要從不同角度表達預想效果，這種任意“翻轉”的實現除了需要把握結構和比例，還需要造型的歸納能力。

2.任務：設計師小王設計了一款產品，此時他需要以更多角度呈現設計效果，請你幫他繪制有助于表達該產品的另一個角度的效果圖。該任務綜合了二維“圖像”與三維“空間”的認知，要求學生能夠在兩種思維間相互轉換，根據“圖像”判斷三維空間中的結構、造型和比例，在“空間”關系中檢驗并調整誤差。

3.練習：結構簡化（圖4）。該練習是在結構和空間認知基礎上進行造型歸納，強調對復雜產品結構本質的理解，從復雜造型中快速找到主要特征和結構關系，提高手繪的效率和準確度。根據產品結構的特點選擇相應的簡化方法：①組合體簡化；②立方體+剖面簡化；③立方體簡化。

（四）表現性任務——特征重構

1.問題：如何掌握造型原理及方法（造型）；如何設計作品并充分表達（創作）。設計師需要對產品有廣泛理解，能夠靈活地塑造產品形體特征，與意義或功能進行良好匹配。

2.任務：現有一個以喜慶為主題的產品設計任務，委托方要求以中國傳統“魚燈”為原型，請你結合家居生活中的某件產品展開設計創意并繪制效果圖（圖5）。該任務考察學生對產品的理解、對造型特征的解構及重構能力。

3.練習：形體過渡（圖6）。練習要求在指定的兩個完全不同的產品形體之間創建4-5個過渡形體，使兩個完全不相干的形體建立聯系。該練習非常靈活，可以隨意挑選產品限時完成，是平時磨煉技能的不錯選擇。

上述四項表現性任務結合真實情境中的問題進行設計，在“任務+練習”的教學方式強化學生的遷移能力。其類似于競技體育項目的“比賽”和“訓練”，可以在課中、課后環節靈活地展開。通過兩者的交替循環促進學生在實際的任務和環境中有效地運用知識和技能[8]。

五、貫穿課程的教學評價設計（如何評）

評價不能僅存在于課程結束時的考試、大作業或者設計項目環節，而應貫穿整個課程。教學過程中需要積極開展評估，不斷揭示學習者的理解和誤解[9]。

（一）“兩測一察”評價

從學生的已有舊知起步，才能啟動教學[10]。課程設置“前測”作為課程啟動環節便于學生明確學習目標“中測”使學生再次明確了學習目標，同時使教師有機會對整體學習情況進行診斷，必要時及時調整教學策略和方法。課程最后采用“過程作品集”[11]考察整個課程的學習情況，包括學習總結、自我反思、個性提升三大部分。過程作品集是各學習環節的“證據集”，反映了每位學生的學習“增值”情況，既是對評價可信度的檢驗，也是專業素養和工匠精神的直接體現。

（二）評價指標

制定評價指標用于檢查教學評價對于知識、技能、目標的覆蓋情況，以合理規劃教學單元。表2列出了課程部分任務對應的評價指標，該表中四項任務同時覆蓋了目標2中的“透視”這一指標，說明透視是學好手繪的核心和基礎。例如任務“圓角應用”，其聚焦于圓角的結構理解及其在產品造型中的應用，造型和結構是評價的核心指標，透視是基礎指標。如果在任務1中發現普遍存在明顯的透視問題，那么有必要加大學習強度，以支撐后續教學。

（三）量規

量規是基于指標的評分指南，由固定的測量等級組成，并對每一個級別的特征進行詳細描述[12]。量規的具體描述一般在教學大綱中有所體現，但普遍與實際教學脫節。其原因在于僅憑文字描述不直觀、存在理解偏差，無法形成準確一致的理解。因而僅對作業或作品給出分數是不夠的，通過集中點評、優秀作品線上展示等環節以多個樣例展示和說明“哪些是好的、哪些是不足的”，這樣能夠充分地發揮好量規的作用。

（四）矩陣式評價表

表3是根據評價證據、教學目標的矩陣關系制作的評價表，該表為課程學習分析提供了框架支撐。將各個目標所對應的評價分值進行統計，可開展各個目標的達成度分析、與往屆學生的比對等，獲得比傳統方式更加全面的學習評價數據。

六、單元規劃及教學活動設計（如何學）

（一）單元規劃

本課程共32學時，分八個單元進行教學（表4）。課程前5個單元側重空間思維能力培養，引導學生以定位推導方法進行結構認知、以結構簡化方法進行形體歸納。在產品形體認知與歸納的基礎上再進行光影的分析與表達，避免學生僅停留于二維圖像的表層思考。復雜曲面形體產品繪制難度高、綜合性強，將其作為“中測”任務考察學生的遷移能力，也是對前幾個單元學習的綜合反饋。課程后期側重應用能力的培養，并引導學生進行個性化提升訓練。

（二）教學活動設計

隨著教學的網絡化、信息化發展，新的教學方式必將滲透到各個教學活動之中[13]，線上與線下的教學整合必不可少。分課前、課中和課后三個部分設計教學活動（圖7），貫通線上與線下的學習行為，在教師、學生、同伴等主體間構建多個溝通循環，促使生成知識和產生行動。課程借助超星學習通平臺，持續更新和補充教學資源，即時評價和反饋任務完成情況，在線推送優秀作品和學生經驗分享視頻，對平時學習情況進行數據分析等。學生在課內課外、線上線下的學習得到了充分的保障和支持，突破了傳統課堂時間和空間的限制。

七、教學反思檢查與持續改進（有效嗎）

（一）目標達成度

目標達成度分析并不僅僅在課程結束后才進行，在課程中期也非常有必要開展。以筆者所教的某班級為例，在中測后進行數據統計和分析發現：1.個別學生沒有按時完成前測和單元作業，但中測成績并不差，很可能是學習態度問題；2.有學生前測成績不錯，中測卻大幅下滑，目標2和目標3達成度明顯偏低，反映其空間思維和創作能力很弱。經了解該學生對專業沒有興趣、態度消極，需要幫助其建立學習信心。3.有學生前測、中測、總分分布基本正常，但都明顯低于均值，很可能是學習困難，需要重點幫扶。階段性的目標達成度分析一方面有助于教師針對學生個體差異采取有效的應對措施，另一方面學生可以獲得及時反饋，找準后續學習發力方向。

（二）效度

效度是指所采用的證據能夠準確測出所需要意義的程度。教學目標的達成需要用好的證據來判斷，如果學生只練就了嫻熟的技法而無法在實際工作中用手繪順暢表達創意，那么任務設計的有效性顯然是可疑的。例如在課程前期，經檢查分析和反饋“角度翻轉”任務對于檢驗學生空間思維和造型理解的有效性是最高的。因為“角度翻轉”完全杜絕了臨摹行為出現的可能，而且不運用造型歸納、結構簡化、比例分析、定位推導的技能是根本無法完成好的，其作為中測的核心任務保證了中測的整體效度。

（三）信度

除了評估證據的有效性，還要考慮評估結果的一致性。如果只在課程結束時一考了之，其結果是不可靠的，因為始終會有偶然性因素的干擾。理解是隨著探究和反思的進行逐漸形成的，其評估應該是“證據集”，而不是單個“事件”[14]。這也正是本課程采用多次、多種形式評估的原因。此外，教學中還可能會出現前測成績不錯而中測成績反而下降的情況，那么就需要調研和反思，是測試任務的設計問題還是指標、量規的問題，或者其他原因導致。

八、教學實踐成果與總結

（一）高階目標有效達成

手繪的思維屬性得到強化，產品形體的認知和歸納能力的培養使高階教學目標得以達成。從中測的汽車角度翻轉任務來看，雖然學生普遍沒有汽車繪制經驗，但通過學習遷移大部分同學能基本完成，個別甚至超出預期（圖8）。此外，個別學生會出現學習困難，需要在教學中通過實物教具、光影實驗等直觀體驗強化認知，并采取針對性訓練。

（二）專業素養明顯提升

聚焦問題的任務設計激發了學習主動性，課內外積極鉆研和探討數位板、平板電腦等新型工具的使用，工具和技法真正成為創意表達的手段而非目的?！叭蝿?練習”的方式使學生在真實任務和基礎練習的交替中不斷錘煉，學習信心和專業素養有明顯提升，為專業學習奠定了基礎。部分學生在課外主動嘗試設計創作并參賽，表現出設計師應有的創造精神和敬業精神。隨著學習自主性的提升，需要為學生提供更廣泛的課外學習資源、更多元的對外討論交流機會。

（三）課程滿意度明顯提高

“兩測一察”的學習評價更加全面，表現性任務設計衡量學生能力更為準確，容易找到學習癥結并“對癥下藥”。充分利用線上教學平臺和工具，在導學、助學、促學、督學環節提供全面的學習支持服務，個性化指導得到強化，近幾年學生滿意度達到93.75%以上。課程評價方面將進一步完善多元化評價主體及評價方式，包括學生互評、小組互評、公開評價等。

結語

逆向設計與常規設計的最大不同在于評價成為診斷和驅動教學的工具，教學成為發現證據的過程，形成“教學——評價——教學”的螺旋式上升環[15]，保證了教學活動的有效性及其與教學目標的一致性，是學生“學得好”的重要保證。教師其實就是“設計師”，扮演著學習規劃和評價規則制定的角色，應具備專業的教學設計思維，能夠綜合各方面需要進行目標定位、應用相關理論及知識設計教學方案，并在實踐中不斷檢驗和改進。逆向設計并不是具體的設計方法，而是一個指導性框架。在該框架下筆者結合教學實踐提煉出逆向設計的6個部分及“魚形”模型，以基本問題架構教學目標、聚焦問題的表現性任務設計、貫穿課程的教學評價設計作為開展教學活動的前提，并通過創建基本問題提煉表格、“任務+練習”教學、“兩測一察”評價等，形成了一套行之有效的教學設計方法，學生的獲得感和滿意度得到明顯提升。逆向設計的教學理論及指導性框架的實踐應用徹底轉變了單純注重“教得好”的思維定式，有效落實了“學生中心”的教學，保障了教學質量和學生權益，為構建科學的教學設計范式提供了一定的參考。

基金項目：

1. 廣東省2021年度省一流本科課程建設項目（粵教高函〔2022〕10 號）；

2. 2020年廣東省高等教育教學改革項目（GDJX2020011 ）；

3. 2020年五邑大學教學質量工程與教學改革工程項目（JX2020001）。

參考文獻

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