學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)方法研究

榮譽(yù)++++陳芳++++邢妍++++曲夢可

摘 要： 文章對高校三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，闡述了一些提高三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)水平的途徑，從教師、學(xué)生兩個方面，總結(jié)出一套符合實際的學(xué)生三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)方法，提出了雙結(jié)合的培養(yǎng)理論。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械 三維設(shè)計 培養(yǎng)方法

引言

工業(yè)設(shè)計是國家制造業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展的重要領(lǐng)域。在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，三維建模能力及其應(yīng)用范圍，直接決定國家在制造業(yè)的自主創(chuàng)新水平和核心技術(shù)的掌握情況。我國制造業(yè)的三維設(shè)計建模能力，已經(jīng)達(dá)到了較高層次，制造業(yè)的設(shè)計水平及核心競爭力也達(dá)到了空前水平。但目前我國許多高校對工科學(xué)生的三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)，還處于起步階段。因此，探索一套符合我國國情的學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)方法，是我國提升工業(yè)核心競爭力的重要基礎(chǔ)[1][2][3]。

在分析我國高校目前三維建模設(shè)計培養(yǎng)方法現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，找到解決目前存在的主要問題，從而建立起符合高校普遍適用的學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)方法，對于增強(qiáng)高校創(chuàng)新能力十分重要[4][5]。

1.學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)方面的不足

1.1三維建模設(shè)計教學(xué)深度嚴(yán)重不足

目前，高校三維建模課程主要依靠課堂教學(xué)的方法實施。三維建模設(shè)計屬于實踐類課程，需要教師在教的同時，學(xué)生也能夠進(jìn)行實時操作練習(xí)，如果單憑課堂集中教學(xué)，那么當(dāng)學(xué)生進(jìn)行建模操作的時候，已經(jīng)將多數(shù)操作方法忘記。另外，目前的高校與三維建模設(shè)計相關(guān)的課程，學(xué)時嚴(yán)重不足，往往只有30學(xué)時左右。而三維建模軟件功能強(qiáng)大，操作也十分復(fù)雜，短短的30學(xué)時是根本無法完成基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)的，導(dǎo)致學(xué)生在課程結(jié)束后，對所學(xué)內(nèi)容印象不深，教師因?qū)W時過少也無法組織有效教學(xué)。

1.2三維建模設(shè)計軟件資源嚴(yán)重不足

三維建模設(shè)計教學(xué)非常依賴其使用的軟件平臺，平臺的質(zhì)量會嚴(yán)重影響教學(xué)效果。由于目前的正版三維建模設(shè)計軟件售價普遍較高，某些高校在此領(lǐng)域不愿意進(jìn)行投資，因而只能通過盜版軟件進(jìn)行教學(xué)，無法開展正規(guī)教學(xué)活動。

值得注意的是，盜版軟件的安裝需要繁瑣的破解過程，且盜版軟件在功能上往往比正版軟件有很大縮水，很多關(guān)鍵功能無法使用，對開展教學(xué)影響很大。

1.3三維建模設(shè)計實踐嚴(yán)重不足

三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)的最終目標(biāo)是學(xué)生能夠在企業(yè)通過這種方法進(jìn)行工程實際設(shè)計。而目前高校在培養(yǎng)學(xué)生三維設(shè)計的教學(xué)過程中，往往只通過教材或簡單例子引導(dǎo)學(xué)生實踐，缺乏工程實例類的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生只學(xué)會了軟件操作，而不會用軟件進(jìn)行工程設(shè)計。

1.4缺乏企業(yè)實習(xí)教學(xué)過程

三維建模設(shè)計的真正應(yīng)用環(huán)境是在企業(yè)，而學(xué)生的學(xué)習(xí)主要依托學(xué)校，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程和應(yīng)用過程嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的僅僅是理論知識，企業(yè)對學(xué)生要求的卻是真正的設(shè)計技能。因此，需要把學(xué)生派到企業(yè)接觸工程實踐，在企業(yè)的真實環(huán)境里提高自己的三維建模設(shè)計水平，用企業(yè)的真實案例鍛煉自己的工程設(shè)計能力。

1.5三維建模設(shè)計培養(yǎng)沒有和畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)相結(jié)合

目前的工科畢業(yè)設(shè)計主要依托三維建模設(shè)計軟件完成，但與三維設(shè)計相關(guān)的教學(xué)活動脫離畢業(yè)設(shè)計而單獨實施，導(dǎo)致三維設(shè)計教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計沒有很好地結(jié)合。在高校的三維建模設(shè)計教學(xué)活動中，更缺乏對學(xué)生就業(yè)需求相關(guān)技能的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生到企業(yè)后無法完成任務(wù)。

2.三維建模設(shè)計的培養(yǎng)方法和學(xué)習(xí)途徑

2.1到國內(nèi)知名高校學(xué)習(xí)經(jīng)驗

目前，國內(nèi)的主要高等院校都已經(jīng)開設(shè)了與三維建模設(shè)計相關(guān)的培養(yǎng)課程，開展了必要的實踐教學(xué)和技能競賽。另外，還有全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽這樣的平臺，提高全國的三維建模設(shè)計水平。所以，可以通過到國內(nèi)知名高校進(jìn)行學(xué)習(xí)訪問，或派教師到國內(nèi)知名高校進(jìn)行短期培訓(xùn)，提高本校的三維建模設(shè)計培養(yǎng)水平，建立本校的相關(guān)培養(yǎng)體系。

2.2到國家級科研機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)經(jīng)驗

與三維建模設(shè)計相關(guān)的領(lǐng)域，國內(nèi)有很多國家重點實驗室、國家工程中心，可以通過派遣教師到這些國家級的科研平臺進(jìn)行訪問和培訓(xùn)，讓教師在實際的環(huán)境中體驗和學(xué)習(xí)三維建模設(shè)計的培養(yǎng)方法，把學(xué)習(xí)到的寶貴經(jīng)驗帶回本校進(jìn)行推廣和實施。

2.3教師在職進(jìn)修學(xué)習(xí)經(jīng)驗

為更好地提高三維建模設(shè)計的水平，可以讓教師在職攻讀博士研究生、進(jìn)入博士后科研工作站，提高教師的三維建模設(shè)計水平。同時，教師可以把博士、博士后期間的科研項目，牽引到本單位，通過真實的科研項目增強(qiáng)本單位的三維建模設(shè)計能力。

2.4到企業(yè)學(xué)習(xí)三維建模設(shè)計方面的經(jīng)驗

企業(yè)是三維建模設(shè)計的實際使用基地，只有企業(yè)掌握三維建模工程設(shè)計的真正實施方法。所以，可以派遣教師和學(xué)生去周邊大中型企業(yè)實習(xí)，讓教師和學(xué)生參與到企業(yè)的真實建模設(shè)計工作中，通過實際工作經(jīng)驗提升本校的三維建模設(shè)計水平。

2.5通過三維建模設(shè)計類學(xué)生競賽學(xué)習(xí)經(jīng)驗

可以通過參加各種三維建模設(shè)計類學(xué)生競賽，鍛煉學(xué)生的三維建模設(shè)計能力，提高本校的三維建模設(shè)計培養(yǎng)水平。

3.學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)體系的建立

3.1總體培養(yǎng)體系分析

學(xué)生三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)體系，需要從學(xué)校總體來統(tǒng)籌設(shè)計，然后從教師、學(xué)生兩個層面具體實施，形成完整配套的學(xué)校培養(yǎng)體系。

3.2教師引導(dǎo)培養(yǎng)制度

教師是目前高等學(xué)校教育的主要實施力量，因此，教師在學(xué)生三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)方面起到關(guān)鍵作用。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，都是以教師展開課堂教學(xué)為主，學(xué)生被動地聽、學(xué)教師所講授的內(nèi)容。無論教師講授的內(nèi)容是否與學(xué)生的具體需求相一致，學(xué)生都只能被動接受，這種方式大大降低了授課效率，而且沒有考慮到學(xué)生的各異性，導(dǎo)致學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)缺乏活力。

基于目前的企業(yè)人才需求和學(xué)生的基本狀況，應(yīng)該建立教師引導(dǎo)培養(yǎng)制度，即教師不是根據(jù)自己的想法和設(shè)計組織教學(xué)，而是根據(jù)不同學(xué)生的不同需求，用自助餐的方式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。最重要的是，教師在教學(xué)過程中主要起引導(dǎo)作用，關(guān)鍵的學(xué)習(xí)過程由學(xué)生自主完成，這樣既能夠根據(jù)不同學(xué)生實現(xiàn)不同層次和方向的教學(xué)，又能夠最大限度地發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的靈活性，很好地達(dá)到學(xué)生三維建模設(shè)計的培養(yǎng)目標(biāo)。

3.3學(xué)生自主學(xué)習(xí)制度

學(xué)生是三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)的對象，整個培養(yǎng)體系最終的主體，就是學(xué)生是否能夠掌握三維建模設(shè)計能力，是否能夠在企業(yè)的職業(yè)生涯靈活運用三維建模設(shè)計能力。

所以，在三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)制度中，必須讓學(xué)生最大限度地自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從自主實踐中找到自己的興趣所在，也可以及時彌補(bǔ)自己在其他專業(yè)知識學(xué)習(xí)中的不足。尤其是即將畢業(yè)的學(xué)生，要把自主學(xué)習(xí)和企業(yè)工作的實際有效結(jié)合，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自覺地完成從學(xué)校理論學(xué)習(xí)到企業(yè)工作實踐的轉(zhuǎn)換。

4.三維建模設(shè)計培養(yǎng)“雙結(jié)合”理念

把“雙結(jié)合理念”（即三維設(shè)計理論與三維設(shè)計實例相結(jié)合；學(xué)生三維設(shè)計實踐與設(shè)計工具、手段相結(jié)合）作為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)效果之間的“橋梁”，通過“雙結(jié)合理念”把理論知識轉(zhuǎn)化為三維建模設(shè)計能力，按照：產(chǎn)生興趣→初步了解→理解概念→深入思考→靈活運用的順序建立培養(yǎng)方法。以此為主線，建立一套行之有效的學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)體系。

結(jié)語

通過學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)體系的建立，形成能夠同時培養(yǎng)學(xué)生“三維建模意識”和“三維設(shè)計能力”的培養(yǎng)方法，完善學(xué)生三維建模設(shè)計能力培養(yǎng)的相關(guān)制度，提高工利大學(xué)生三維建模設(shè)計能力的培養(yǎng)水平。

參考文獻(xiàn)：

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課題來源：河北科技師范學(xué)院教學(xué)研究項目：學(xué)生之維建模設(shè)計能力培養(yǎng)方法研究。