三維圖形設計教學方法的研究

一、研究的背景、目的和意義

1.研究的背景

傳統韻制圖教學，以“三中心”教學方法，即教師中心、課堂中心、書本中心。教師沿用圓規、直尺、三角板、模型、紙質掛圖等教學用具。需要在黑板上畫出一些圖例，對于復雜圖形來說，費時費事，而且效果也不是太好，課堂上傳授的信息量受到很大的限制。而且教師在講到三維物體時需要利用實物來演示，給教學帶來不便。在培養和啟發學生的空間想象能力和構思能力上，教學手段較為單一，內容多以靜態為主，無法表現豐富多彩的三維動態對象，使學生難以形成完整的空間概念。在這種傳統教育模式下較大部分學生因為空間想象能力的缺乏而看不懂二維圖，導致喪失學習的信心，從而惡性循環致使后續的設計方面能力無法提高。

2.研究的目的和意義

三維圖形設計是培養學生解決實際問題的能力、探究能力和敢于創新、善于創造的精神和勇氣的方法。但是現在的圖形設計的教學，在教學內容和學習方式上都不能激起學生的學習興趣，更不能緊跟時代的步伐。急切需要對教學內容與教學方式進行改革。

（1）從理論和實踐兩方面，探索如何突破傳統的圖形設計教學概念、教學模式。以三維設計軟件的特點和優勢，整合網絡元素，聯合實際生活，開發三維設計與建筑模型課程整合，使學生在學習中動手又動腦，不斷拓展學生學習的深度和廣度。

（2）逐步刪減二維圖形繪制內容，同步增加三維圖形繪制和三維動畫內容，最后發展為以三維設計為主。這樣有利于培養學生的探究能力和敢于創新、善于創造的精神和勇氣。

（3）怎樣拓展圖形設計教學涉及范圍，有效整合CAXA三維設計軟件與建筑模型，擺脫目前建筑模型課學生單純按圖施工的局面。讓學生能在制作的同時，學會用先進手段進行建筑模型的設計。讓學生動手又動腦，培養綜合實踐能力，促進學生個性發展。并通過教師個人論壇的建立，拓展教學空間，增加教學容量。

為了讓學生的學習內容與社會進步緊密結合，也是從現在針對高中生制圖教學的研究缺乏方面考慮，更從提升本人教學研究能力方面考慮，本論文的研究有實踐意義，也是非常有必要的，更是迫在眉睫的。

二、研究的范圍和內容

1.研究的范圍：以授課的高中學生為研究對象

三維圖形設計的軟件使用Autocad和CAXA。研究涉及的領域為三維圖形設計和建筑模型。研究以新的教學內容和教學方式下的三維圖形設計教學，研究課題的時間為2年。

2.研究的內容

本課題研究包括兩個方面：一是教學內容改變，二維圖形設計逐漸向三維圖形設計過渡，使之更加適應現代社會的技術發展要求；二是教學方式改革，從拓展到創新再到設計制作，開發學生的創造潛能。

（1）不斷完善教學內容的設計，從原來運用數學知識來繪制二維零件圖，到運用掌握的知識設計實際生活中的用品、家具。通過與建筑模型課程的整合，增加教學內容的實踐性，提高學生學習的主動性、積極性。

（2）改變教學理念，通過主題式設計，將整體設計思路融入教學中，掌握設計全過程，提高解決問題的能力。

（3）改變教學方式，以現實生活為依托，從拓展到創新再到設計制作，廣泛利用網絡資源，進行主題式三維創新設計，創設富有生機、充滿探究、生動活潑的課堂教學方式，緊密地與相關競賽相結合，提高學生學習的興趣，增進學生的文化理解，提高學生交流和表達的能力。

三、研究的方法

研究過程中運用調查法，利用問卷和訪談相結合的形式，調查學生對三維圖形設計的學習掌握情況、學習興趣、學生個人能力的提高、學習中的難點等，并利用對比法進行不同階段數據比較。運用行動研究法，將課題的研究實施于日常教學，通過實驗性教學的實施，不斷進行總結、修正、完善和反思。

四、研究的步驟

本論文以實驗、行動研究方法為主，結合其他方法，分以下幾個階段實施：

第一階段：以文獻分析法為主，進行資料收集、準備階段。

第二階段：以實驗、行動法為主，對教學內容、教學方式進行改進設計，從二維圖形設計向三維圖形設計過渡。

第三階段：以對比法為主，收集研究各種數據和訪談資料，進行整理和分析。

第四階段：形成論文報告。

五、研究過程中的問題

本課題通過幾個階段的實驗教學取得了一些成果，特別是三維作品主題式設計、與競賽結合和與建筑模型整合方面，但在整個研究過程中還是存在如下一些問題：

1.研究過程中實驗階段三維圖形設計與建筑模型課程整合的部分，按照圖紙制作別墅建筑模型時，如何做到節能減排，是否可以利用家里的廢棄紙制品作為材料，做到循環利用。

2.對于收集的學生調查表數據、訪談資料和學生作品，如何去更好地量化研究，并在這些基礎上有一定高度和總結性的結論還不夠，希望通過自身的不斷努力提高統計和理論水平。

作者簡介：趙海龍，男，1979年10月出生，本科，就職于內蒙古自治區呼倫貝爾市阿榮旗第一中學，研究方向：數學與應用數學。

編輯 謝尾合endprint