基于认知负荷理论的设计史论微课设计

2018-10-17南京林业大学艺术设计学院210037

大众文艺 2018年19期

（南京林业大学艺术设计学院210037）

王玮（南京林业大学家居与工业设计学院 210037）

在设计院校中，设计史论课程少，学习者互动性差等问题普遍存在。史论类课程知识点零散，需耗费大量的时间记忆、理解。为此，必须重新审视现下设计史论教育观念、教育体制、教育结构和人才培养方式1，结合学习者、课件资源及课件效果等，进行课程设计。本文以认知负荷理论为指导，基于该理论视角下的微课设计的启示，结合手工艺设计史微课案例，深入探究并解决学习者和授课者之间的痛点。

一、微课的定义及其在我国的发展

胡铁生提出，他认为微课是教与学的有机组合，学习者通过自主学习，授课者进行信息化的课件设计，以流媒体的形式围绕某个知识点或者授课环节来有效完成教学活动。2011年，焦建利认为，微课是以阐释某一知识点为目标，以短小精悍的视频为表现形式，以学习或教学应用为目的的在线教学视频2。2013年，黎加厚又提出微课程是指时间不超过10分钟，教学目标明确，内容短小，集中说明一个问题的小课程3。

由此可见，微课具有以下特点：a.主题突出、内容微型：微课所呈现的问题集中，为了突出其主要内容，坚持精简原则，去除冗杂的教学内容。b.学习灵活、时间碎片化：学习时间不受限制，可在线选择学习资源。依据学习者的认知特点和学习规律，制定合理的学习方案，巩固知识点。c.半结构化、设计多元：以课案为教学基础，加入图式和多元化的授课方式。

由于微课在我国发展起步晚，仍然处于初步探索阶段，依旧存在着诸多发展问题，例如：①驻足理论研究、缺乏实践创新：大多教师并未很好地掌握微课制作的方法，对于微课的实践教学还有待研究。②资源建设与平台开发匮乏：基础功能单一，缺乏对热门移动学习端的支持——社交、个性化资源、在线测评等高阶功能。③课件结构不合理：授课内容与学习者的认知水平不一，影响教师授课质量和学生对于知识的吸收。

二、认知负荷理论的概述

认知负荷理论起初是由约翰·斯威勒（John Sweller）提出（1980），该理论是Miller等理论研究的继承与发展4。人在进行认知活动时，不可能同时接收来自不同渠道的多种信息资源，当同一时间存储信息的总量超过工作记忆容量，则需进一步加工，形成长时记忆。同样，如果在同一时间内完成多种认知活动，必须重新整合认知资源，合理分配存储空间。

认知负荷理论包含了图式理论和认知资源有限理论5。首先，学习者在获取在获取一定的信息后，以一种独特的知识结构有规律地存在于大脑中，由此，工作记忆的负荷就会减少，这就是图式理论。其次，认知资源有限理论指出，人的工作记忆是有限的，当人脑被占用的资源超过人的总认知负荷数量时，人的记忆效果就会减弱。约翰·斯威勒等认为CLT由三种负荷组成：内部认知负荷，外部认知负荷和相关认知负荷，且这三种认知负荷之和称为总认知负荷6。内部认知负荷是由学习者的内部因素和认知资源引起的。如果资源较为复杂，学习者认知水平有限，就会使得内部认知负荷过量，从而增加学习者的负担。外部认知负荷的产生与教学信息的呈现方式有关7。内部认知负荷在过载情况下，学习者易忽视工作记忆的容量，此时，图式和自动化未能发挥作用。因此，应当减少教学中额外的设计，提高学习者的认知程度。相关认知负荷。图式的建立和学习者自动化程度与其有着必然的联系8。相关认知负荷从学习者出发，如果为学习者投入一定的认知资源，增加相关认知负荷，可以激励学习者把更多的时间用于图式构建和自动化处理上。

三、基于认知负荷理论视角下的微课设计启示

把握宏观和微观两个维度，从整体设计出发，制定有效且明确的学习目标，提高个体的相关认知；其次，充分了解学习者的情况，优化课件设计，并将微课件进行评测与反馈，应用于整个学习和设计过程中。

1.制定明确的教学目标

授课者根据大纲抓住教学的重难点。倘若课件涉及实践活动，可以根据学习者的认知水平和实操水平制定具体教学目标。

2.充分了解学习者的情况

认知负荷理论指出，学习者和认知的信息资源以主客体的关系存在，学习者内在认知负荷的改变，主要取决于两者的相互联系。同样的授课内容，认知能力高的，外在认知负荷对其产生的压力小，学习难度低。在相同时间内，与认知能力低的学习者相比，所掌握的知识要多。因此，教师要兼顾所有学习者的接受能力，结合适当的授课材料制定课件。

3.微课件的主体内容

由于微课件所呈现的内容短小，根据认知资源理论，学习者在整合信息时，面对难点容易产生大量的外部认知负荷。为减少学习难度，在微课设计中，对课件内容进行筛选，添加相关的多媒体介质，填充记忆空间，达到满负荷学习状态。

4.评测与反馈

课后测评与反思也是微课的一部分。教师依据学习者的认知水平和课业内容，及时对学习者进行辅导，减少其外部认知负荷，有利于教师在总结学习者反馈的基础上，优化教学设计。

四、基于认知负荷理论的工业设计史微课设计框架

本文以三种认知负荷理论为指导、学习者为主体，得出基于认知负荷理论的工业设计史微课设计框架，如图1所示。

图1 工业设计框架

（一）影响内在认知负荷的子因素

个体的学习与实践活动彼此依赖而存在，授课者参与学习目标准备和实践安排，并且承载着由此产生的内在认知负荷。所以，存在于内在认知负荷中的“策略”和“意识”皆由本体的性质所定。

（二）影响外在认知负荷的子因素

外在认知负荷的影响因素有“交互界面”、“技术支持”和“策略”。合理的交互界面和技术支持会减少对学习者的干扰。交互界面与课件中的元素安排有直接关联；技术支持对画面的呈现、知识的展示有作用；策略也属于外在认知负荷范畴，与授课者和教育机制以及政策密切相关。

（三）影响相关认知负荷的子因素

相关认知负荷因素主要是授课过程中，学习者知识体系的建立、认知活动的评测和因学习者群体特质所形成的特殊的社会风貌等。由“评测”、“意识”、“辅导”和“协调”组成。

五、认知负荷理论视域下的手工艺设计史微课案例

学习是一种主动的、合作的建构过程，存在于师生的相互学习之中9。微课将繁杂的资源进行整合，提高学习者的动力，使得设计史论不再枯燥、乏味。如图2所示。

图2 手工艺设计微课设计图示

1.课程开发

手工艺设计的发展，与人们的生活方式和审美意识息息相关。本文以手工艺为例，进行微课设计分析。其教学目标是把手工艺产品设计与理论相结合，教学重点是手工艺发展历史与其他设计史间的联系，教学难点是对手工艺设计的全面了解。

2.课程设置

为使显性需求具体化，课程设计中，以学习者现有的知识结构作为起点，通过感性的认知给产品“润色”，达到“内外”协调。中国的手工艺设计涉及建筑、陶瓷、家具、染织等，我们可以按不同国家、时期等进行结构化处理，将手工艺设计分成中国手工艺设计和外国手工艺设计。中国的手工艺发展体系十分庞大，以时间为序，选取不同时代具有代表性的手工艺作品逐一介绍。考虑到学习者的内在认知负荷，可以剔除“无关”信息的出现频率，减少学习者的外部认知负荷，通过有效资源的介入，例如历史视频、前人的手工艺设计作品图片等隐喻性信息，增加相关认知负荷。