三維建模課程教學改革研究

潘秋妍

摘要：三維建模課程在人才培養體系中地位特殊，是學生將設計草圖變為設計現實的重要橋梁，針對傳統三維建模課堂教學的諸多不足，從課程教學形式、課程教學內容和考核評價方法三個方面展開教學改革，培養學生建模思維與能力，增加學生獨立思考能力與團隊協作意識，從教學效果反饋可以看出，學生的設計能力明顯增強，學習積極性與主動性明顯提高。

關鍵詞：教學改革;三維建模;課程實踐;三全育人

中圖分類號：G642????? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1005-5312（2020）24-0194-02 DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.24.139

一、引言

三維建模課程開設在課程教學體系中期，學生已學習三大構成、結構素描等設計基礎課，后期需要學習產品開發設計等專項能力提升課，在教學實施過程中需充分考慮人才培養方案的背景，明確三維建模課程的學習目的——建模思維的培養。通過分析歷屆教學成效與學生建模能力，發現傳統的三維課程教學方法已不能適應當代社會對設計人才的需求。

二、課程教學現狀

全國高校多開設三維建模課程，由于可使用的軟件較多，不同院校教學側重點不同，但教學形式和教學內容具有以下共性。

（一）教學形式單一

多數院校采用傳統案例教學模式，教師以案例為載體幫助學生掌握三維軟件，希望學生做到舉一反三地完成類似模型的構建，學生提交課程模型即可獲得相應學分，這種教學模式不注重學生后期建模能力的反饋，弱化對學生建模思維的培養，對于實踐能力強的同學有一定作用，但對于部分思維不活躍的學生不夠友好，忽視了學生在知識接受能力和吸收能力的差異，且單一的教學考核方式限制了學生的發散性思維和學習主動性。

（二）教學資源雜亂

課程教學的主要目的是培養學生的自學能力，前期教師的講解只是提高學生自學能力的手段，但現有課程教學資源多而雜，沒有形成系統化的資源體系，只能依靠教師歸納講解，不利于學生的自學。就紙質教學資源而已，課程相關書籍很多，但切實考慮到學生學習需求、知識接收和內化能力的書籍極少，高校教師主編的書籍，內容側重點在理論知識的講解，忽視了產品生產設計過程中的細節，例如成本預算、設計材料、模具制作等。企業從業人員主編的書籍，專業性很強，卻弱化了目的性講解環節，學生只能照葫蘆畫瓢制作類似模型，不清楚相關數據和細節的設計依據，更是對模型的空間尺度、連接方式和分模線處理等知識滿頭霧水。就視頻資源而言，案例視頻雖多，但案例與案例的關聯性不強，斷層嚴重，且多數視頻只講解如何使用命令，極少講解為何使用命令，不利于學生建模思維的建立和培養。

三、教學改革實施

課程的教學對象為藝術類學生，他們普遍存在設計表現能力較強、邏輯思維能力較弱等現象，教學過程中需結合學生的學習特點，通過拓展教學形式、規范教學內容等方法，拓寬學生的建模思維，提高學生的設計建模能力。

（一）教學形式改革

多元化的教學形式能夠活躍學生的思維，帶動學生的學習積極性，幫助學生進入“遞進式”的學習氛圍。課程全程采用線上教學與線下教學相結合、分段式教學與遞進式教學相融合的教學模式，針對性地為學生設置學習情境，幫助學生身臨其境的展開學習。

1.??? 線上教學與線下教學相結合

線上教學內容集中為課前相關視頻的學習、課后學生作業的批閱以及與學生的討論交流;線下教學內容集中在新知識的教授和課堂討論互動。新的課程內容開始前，均為學生設計課前預習環節，讓學生在課前對本次課程的內容有大致了解，例如放樣命令的定義等;課中講解知識點和操作時，同步記錄操作過程，方便學生后期觀看與復習;課后學生將完成的課程任務上傳到平臺，方便教師批閱，并評出最優的學生，鼓勵其下次課進行課堂演示，實現師生之間的良性互動。

2.??? 分段式教學與遞進循環式教學相融合

課程分為引入、深入及激勵三大階段展開教學。在引入階段，利用簡單案例講解基本操作命令，讓學生初步掌握相關理論知識與操作方法;在深入階段，結合多個操作命令構建復雜模型，重點講解建模思維過程，讓學生學會分析圖片并進行建模;在激勵階段，鼓勵學生發散思維，以小組為單位，結合所學知識構建自己感興趣的模型，提高學生學習積極性與主動性（課程教學設計見表1，學生課程作品如圖1所示）。此三階段處于循環遞進狀態，每個知識模塊均采用相同方法且模塊難度依次提高。

3.??? 設置情景化教學模式

通過設置學習情境，讓學生沉浸式學習，提高學生的參與感。主要設置以下教學情況。（1）教師情境，增強學生責任心，提高學生語言表達能力。（2）設計師情境，增強學生團隊協作意識，提高學生溝通水平。

（二）教學內容改革

傳統三維建模課程的教學側重點為讓學生熟練掌握軟件，更關注技能的傳授，忽視思想的熏陶，現對教學內容做出相應調整。

1.??? 增加“大思政”的課程內容，幫助學生樹立正確的三觀

大學是立德樹人、培養人才的地方，對當代大學生的三觀教育比專業知識教育更重要。思政教學不應完全依靠思政課教師，專業課教師也需潛移默化地在教學中引導學生樹立正確三觀。課程教學案例采用體現優秀傳統文化的模型，從美學、邏輯學、歷史學等角度進行講解，增強學生的文化自信心與民族自豪感;通過讓學生組隊討論、逐步完成課程作業，鍛煉學生的紀律意識、團隊意識、責任意識以及腳踏實地的人生態度。

2.??? 調整教學內容比例，增加模型實踐的課程環節

適當減少手把手教學課時比例，課程前半段仍集中在案例教學和建模思維的培養，后半段學時讓學生通過查資料、討論的方式，根據圖片建模。藝術類學生在建模的過程中，往往忽略尺寸、細節對產品的影響，課程中引入快速成型技術，利用3D打印幫助學生更直觀看到產品從三維模型到實物的過程，對設計與生產之間的關系有更深刻的了解。

（三）評價方式改革

單一的作業評價方式不能全面評價學生的各項素質與能力，多元化的評價方式將是課程考核評價的趨勢，主要在評價實踐、評價內容來源以及評價的對象三大方面進行改革，具體內容如下：

1.??? 過程性評價與總結性評價相結合。在不同的階段對學生進行考核，能夠更全面的掌握學生對課程內容的掌握程度和學習狀態。

2.??? 線上評價與線下評價相結合。學生在線上的學習情況、討論情況以及線下的作業情況都是考核的重點，不應割裂開來。

3.??? 教師評價與學生評價相結合。教師只能看到小組作業的最終結果，對組內工作量的分配無法了解，組內評分既能夠得到較全面的成績，也能樹立學生誠信、公平的意識。

四、教學效果反饋

教學改革內容實施之后，學生的學習狀態和學習氛圍有了很大的改善，主要表現為以下幾個方面：

（1）???? 學生的設計表現能力和計算機輔助設計能力有了很大提高，相較于往屆學生，他們在后期的產品開發設計課程中展現出了較強的設計創造能力。

（2）???? 學生對空間尺度的把握、模型細節的處理等有了深入的理解，主要表現在后期模型制作課上對模型尺寸精準度的把握。

（3）???? 學生對建模思維有了更加直觀的認識，學習積極性和主動性有很大的提高，更積極地參加各類設計比賽，更愿意設計融入中國傳統元素的作品。

（4）???? 學生的評價考核方式更加客觀，多角度地測評學生的綜合素質，方便后期針對性的制定教學方案。

★基金項目：1.校級教學研究項目，項目編號：WZ[2018] jy07;2.校級“質量工程”項目：產品藝術設計特色專業建設;3.

《基于翻轉課堂的混合教學模式改革與實踐》項目，項目編號： azjxh17107。

參考文獻：

[1]?? 楊宇翔，黃繼業，吳占雄.線上線下混合教學模式實施方案設計[J].課程教育研究，2015

[2]?? 袁光群.計算機與藝術融合的教學模式的探索[J].工程圖學學報，2007（03）.

[3]?? 習近平.在北京大學師生座談會上的講話[N].人民日報，2018.