包裝工程專業課程競賽驅動式教學法的運用

肖穎喆　趙德堅　滑廣軍　謝勇

摘要：以理論講授為主的傳統教學模式難以滿足包裝工程專業對實踐能力培養目標的要求，為此我們在包裝系統設計課程大作業、課程設計等實踐性教學環節中引入“競賽驅動式”項目教學法，以達到“以賽促學”的目的。本文介紹了以“低空無傘空投雞蛋包裝設計”為題開展課程設計競賽的教學效果，分析了學生作品中創意結構設計的合理性與科學性以及學生在極端防護要求下開展包裝設計實踐時的思維模式與設計誤區，進而提出以“設計—實驗—競賽”為主要環節的競賽驅動式教學法，有利于培養學生建立系統工程設計意識，提高綜合設計能力。

關鍵詞：包裝系統設計；競賽驅動教學模式；無傘空投包裝

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）35-0189-03

近年來，高校教育質量每況愈下，主要表現為在現有人才培養模式下，畢業生不適應社會經濟發展的需要，同時包裝行業市場競爭的加劇，現代包裝企業對包裝高等教育提出了更高層次的要求，對包裝工程專業的大學畢業生提出了新的要求和期望。對于用人單位來說，目前最為看重的人才品質和能力主要集中在工科大學生的工程素質、自學能力和創新能力[1]。高校教學質量急需改進，激烈的學生就業競爭環境需要學生具備全面的業務綜合能力。

一、課堂教學中競賽驅動式教學法的引入

學生的學習，尤其是大學生的學習，不僅是一種積累知識、經驗和增長技能培養能力的過程，更是一種創造性的學習過程[2]。而傳統的單向“灌輸式”教學往往使課堂教學流于形式，學生的學習氣氛沉悶，學習效果大打折扣，這與傳統的教學理念主導教學有著極大的關系。長期以來，我們的傳統教育觀念以傳道、授業、解惑為典范，采用“教師講、學生聽”的“灌輸式”教學模式，課堂教學以教師為中心，學生被動接受，教師對著教材或PPT文本“照本宣科”，學生在課堂上發呆，考試前突擊背誦，根本談不上綜合應用能力的培養。同時，在數字化、信息化社會的今天，知識信息更新和傳播通過網絡無孔不入，使得教與學的雙方處在相對接近的信息接受程度上，也使得學生覺得傳統課堂可有可無，這在一定程度上影響了教學質量和教學成果[3]。近年來，任務驅動學習模式受到了大眾的廣泛關注，有的文獻中也叫做“基于任務學習”。這種學習模式通過在真實的環境中設置學習活動，讓學習者完成真實任務，以此來達到學習相關知識的目的，所以這種學習模式是基于任務驅動的[4]。這種學習模式可以提高學生的學習主動性，可以調整和重組學生已有的知識結構，通過完成任務檢驗和提升自己的實踐能力，可以極大的提高學習效率。

二、競賽驅動式項目教學法的實施

湖南工業大學包裝工程系經過兩年的教學實踐，嘗試合理利用青年學生的心理引入競爭機制，在《包裝系統設計》課程設計中，以“低空無傘空投雞蛋包裝設計”為題，以小組競賽形式開展任務式教學，并取得了較好的教學效果。整個課程設計教學過程分為理論鞏固與任務下達、分組實驗、競賽驗證三個階段，每個階段有具體的目的和任務，其中實驗階段是最為重要的階段。

（一）實施過程

1.競賽任務下達。該課程的設計任務是針對災區救援物資之一的盒裝雞蛋產品進行包裝系統設計，即研究其整體包裝解決方案，包裝集裝數量6枚，要求能夠滿足直升機低空無傘空投的要求，投擲高度不低于20米。設計內容包括需求分析、總體方案定位、包裝防護方案設計、銷售包裝設計、運輸包裝設計、包裝經濟分析和方案評估。設計要求主要有：（1）內外包裝應具有包容性和保護性，最大程度的維持產品的使用功能；（2）包裝材料選擇合理、價格適中，應為市場常見材料；（3）包裝結構合理，包裝的裝配活動節約工時且操作簡易方便；（4）貨物在倉庫和運輸中能夠科學、合理的堆碼，并且具有一定的堆碼強度和堆碼高度；（5）包裝能承受物流環節中可能出現的任何外部刺激；（6）考慮環境保護的要求以及終端消費者的需求。

2.分組設計與實驗。任務下達后，以小組為單位進行設計和實驗，要求學生首先完成整體設計草案，包括各部分材料選擇、結構設計，要求繪制草圖、書面論證材料選擇理由；然后設計草案所需進行的實驗設計實驗方案，寫出書面實驗方案，包括實驗項目名稱、所需試樣、所需實驗儀器設備、實驗原理方法與操作步驟、實驗目的；最后各小組分批進實驗室完成實驗，實驗過程中根據實驗的具體情況隨時對自己的設計方案進行調整和修改更正。實驗完成后制作參賽樣品。

3.空投競賽。按計劃順利完成15米的低空空投競賽，參賽小組一共49組，其中有20個參賽組的全部6個雞蛋完好無損，極個別參賽組雞蛋全部破損。最后有部分小組挑戰了20米的高度，實現了設計任務中20米空投無破損的訴求。可喜的是有1組成功挑戰了25米的投放高度。

4.綜合答辯。空投競賽勝出的小組參加之后的課堂答辯總結，采用參賽小組PPT匯報和大家提問的方式多角度的向大家展示設計作品。這期間，各團隊成員能夠將本組的設計作品按照自己的方式闡述清楚設計思路、設計過程、實驗過程、失敗與成功經驗，綜合展現了學生們的表達能力和團隊合作能力。

（二）競賽作品分析

在教學實踐過程中，出現了相當多的優秀創新創意作品，可以反映出在競賽驅動模式下，學生們在競爭中的創造意識是相當可觀的，以下舉例說明。

1.案例一：全紙材料設計。外包裝盒為型號0427的B型瓦楞紙板盒，內部卷筒結構為E型楞紙板，卷成圓筒狀包裹雞蛋，增大雞蛋的接觸面積；模仿瓦楞紙板UV楞形狀防震性能良好的特點，使用B型瓦楞紙板，將緩沖結構設計成M型的結構，從而保護雞蛋從高空跌落時不受損。包裝過程中只需將雞蛋放進單層瓦楞紙筒卷好，用瓦楞面紙將雞蛋與雞蛋間隔開，并將卷筒兩頭塞緊，再將包裝有雞蛋的卷筒插入開孔的M型緩沖結構中，最后放入包裝盒中即可。該設計包裝容器體積小，易于運輸堆碼；包裝方式簡單，開啟方便；對雞蛋具有極好的保護效果，符合救災時低空空投的要求。

2.案例二：混合材料設計。外包裝盒為型號0427的B型瓦楞紙板盒，內部隔板結構為B型瓦楞紙板，特殊緩沖結構材料為珍珠棉（EPE發泡塑料），運用珍珠棉材料防震性能良好的特點，將珍珠棉緩沖材料設計成防震效果十分突出的圓拱結構，四個方向各有一個，而每兩個大的圓拱又由一個小的圓拱連接，內部六邊形結構能牢固的包裹雞蛋，從而保護雞蛋從高空跌落時不受損。包裝過程中只需將雞蛋放進珍珠棉緩沖材料中間，再用隔板將每個緩沖結構隔開，最后放入包裝盒中即可。該設計易于運輸、易于開啟、易于取用，并且在低空空投條件下使雞蛋安全不破損。

三、競賽驅動式教學法實踐帶來的啟示和問題

包裝工程專業的《包裝系統設計》課程設計引入競賽驅動式教學法已經有兩年的時間了，除了課程設計的設計項目實現了任務化、競賽化，該課程課堂教學中的大作業和知識總結討論也都采取了小項目、小任務的形式。以學生為中心，強調“在實踐中學習”，不同小組之間允許出現激烈的辯論與任務競技，充分調動了學生的學習積極性和競爭意識，促進了學生自主學習、合作式學習和綜合應用能力的培養，并從中得到了一些啟示：（1）競賽驅動式教學法可以充分體現“以學生為中心”和“在實踐中學習”的教學理念，符合現代教育學的潮流和趨勢。（2）學業情緒作為一種與教學和學習密切相關的非智力因素，在學生的成長與發展中發揮著重要作用已達成共識。學生的自我認知、成就目標、認知能力等與學生的學業情緒密切相關。競賽驅動式教學法為學生提供了展現自我、發現自我的平臺，將競賽模式與學習實踐進行充分地融合，營造出促使學生學業情緒提高的外在條件，有助于發展和培養學生的學習策略、創新能力、競爭能力和解決實際問題的能力。（3）競賽驅動式教學法以小組競賽的形式，通過課下實驗、課上討論的方式完成任務，能夠充分調動學生參與的積極性，有效地激發了學生學習包裝的興趣和動力。（4）競賽驅動式教學法通過教師引導、活動設計和學生參與，能夠有效培養學生建立系統工程設計的意識。

在獲得啟示的同時，還有很多值得注意的問題：（1）學生在極端防護要求下開展包裝設計實踐時的思維模式與設計誤區值得我們關注，并適時引導。從思維模式上來看，由于任務要求是一種極端條件下的防護設計，學生此時的思維主要集中在如何有效防護上，至于任務中的其他要求，如系統性要求、整體評估要求、制造工藝要求、包裝的功效需求等都會置之腦后，直到設計評分時才會匆忙應付，這樣的設計結果很容易流于下乘。學生的設計誤區主要集中在：①將包裝系統設計等同于包裝結構設計；②緩沖材料的選擇過于依賴材料本身，青睞各種泡沫塑料，忽視甚至是回避考驗設計能力的結構緩沖；③設計的最終目標是達到雞蛋不破損就行，忽視包裝整體的組裝、協調、美觀等相關要素。（2）教學任務的設計和準備需要占用教師、學生大量的課余時間，因此教師的責任心和學生學習的動力尤為重要。學生課下進行開放式實驗操作的有序性和有效性需要教師的及時指導，但如何有效協調和指導使學生少走彎路值得進一步思考。（3）在實驗室進行現場教學與在課堂上進行討論式教學不同，面對不同組學生的不同設計思路與方案，在進行一對一的解惑與指導的同時，又要防止學生出于不正當競爭心理從教師處套取他人的設計信息，這是教師在合理引導學生方面面臨的又一課題。（4）每個小組成員的學習能力、設計能力、實踐與創新能力參差不齊，有的小組沒有領頭羊，專業基礎較差或性格內向的組員不能有效開展活動，導致完成任務的質量很差，這時需要教師及時觀察多加關注。（5）競賽驅動式教學設計要充分體現現實性、遞進性、可操作性、趣味性和競爭性的原則，盡量使整個教學活動有序、有效的完成。

教學實踐證明：競賽驅動式教學法是一種行之有效、值得推廣的教學方法，它基本適用于所有專業課程的課堂教學。

四、結語

高校向社會輸送的是高水平的專業應用型人才，包裝工程專業的學生畢業后在包裝企業中起到的作用是舉足輕重的，對于包裝行業發展具有重大意義。競賽驅動式教學法突出了學生的主體地位，通過競賽使學生主動參與教學活動，調動了不同層面學生的積極性，這有助于培養具有開拓性、創新性的專業人才從而為建設創新型國家提供人才儲備。隨著社會及企業發展需求對高校教育的推動，課堂教學改革與創新也會提出更高層次的要求，并在此基礎上推動高校本科教學的長足發展。

參考文獻：

[1]侯懷銀，王俊琳.改革開放以來中國大陸大學教學方法研究：歷程、進展和趨勢[J].高等教育研究，2014，35（10）：63-71.

[2]馬惠霞.大學生一般學業情緒問卷的編制[J].中國臨床心理雜志，2008，16（6）：594-596.

[3]樊瑛.競賽驅動下大學英語任務型教學的探索與實踐[J].北京警察學院學報，2014，（6）：107-112.

[4]唐占紅.競賽任務驅動法在高職高專計算機專業課程教學中的應用研究[J].高教學刊，2015，（9）：48，50.