三维建模课程教学改革研究

潘秋妍

摘要：三维建模课程在人才培养体系中地位特殊，是学生将设计草图变为设计现实的重要桥梁，针对传统三维建模课堂教学的诸多不足，从课程教学形式、课程教学内容和考核评价方法三个方面展开教学改革，培养学生建模思维与能力，增加学生独立思考能力与团队协作意识，从教学效果反馈可以看出，学生的设计能力明显增强，学习积极性与主动性明显提高。

关键词：教学改革;三维建模;课程实践;三全育人

中图分类号：G642      文献标识码：A    文章编号：1005-5312（2020）24-0194-02 DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.24.139

一、引言

三维建模课程开设在课程教学体系中期，学生已学习三大构成、结构素描等设计基础课，后期需要学习产品开发设计等专项能力提升课，在教学实施过程中需充分考虑人才培养方案的背景，明确三维建模课程的学习目的——建模思维的培养。通过分析历届教学成效与学生建模能力，发现传统的三维课程教学方法已不能适应当代社会对设计人才的需求。

二、课程教学现状

全国高校多开设三维建模课程，由于可使用的软件较多，不同院校教学侧重点不同，但教学形式和教学内容具有以下共性。

（一）教学形式单一

多数院校采用传统案例教学模式，教师以案例为载体帮助学生掌握三维软件，希望学生做到举一反三地完成类似模型的构建，学生提交课程模型即可获得相应学分，这种教学模式不注重学生后期建模能力的反馈，弱化对学生建模思维的培养，对于实践能力强的同学有一定作用，但对于部分思维不活跃的学生不够友好，忽视了学生在知识接受能力和吸收能力的差异，且单一的教学考核方式限制了学生的发散性思维和学习主动性。

（二）教学资源杂乱

课程教学的主要目的是培养学生的自学能力，前期教师的讲解只是提高学生自学能力的手段，但现有课程教学资源多而杂，没有形成系统化的资源体系，只能依靠教师归纳讲解，不利于学生的自学。就纸质教学资源而已，课程相关书籍很多，但切实考虑到学生学习需求、知识接收和内化能力的书籍极少，高校教师主编的书籍，内容侧重点在理论知识的讲解，忽视了产品生产设计过程中的细节，例如成本预算、设计材料、模具制作等。企业从业人员主编的书籍，专业性很强，却弱化了目的性讲解环节，学生只能照葫芦画瓢制作类似模型，不清楚相关数据和细节的设计依据，更是对模型的空间尺度、连接方式和分模线处理等知识满头雾水。就视频资源而言，案例视频虽多，但案例与案例的关联性不强，断层严重，且多数视频只讲解如何使用命令，极少讲解为何使用命令，不利于学生建模思维的建立和培养。

三、教学改革实施

课程的教学对象为艺术类学生，他们普遍存在设计表现能力较强、逻辑思维能力较弱等现象，教学过程中需结合学生的学习特点，通过拓展教学形式、规范教学内容等方法，拓宽学生的建模思维，提高学生的设计建模能力。

（一）教学形式改革

多元化的教学形式能够活跃学生的思维，带动学生的学习积极性，帮助学生进入“递进式”的学习氛围。课程全程采用线上教学与线下教学相结合、分段式教学与递进式教学相融合的教学模式，针对性地为学生设置学习情境，帮助学生身临其境的展开学习。

1.    线上教学与线下教学相结合

线上教学内容集中为课前相关视频的学习、课后学生作业的批阅以及与学生的讨论交流;线下教学内容集中在新知识的教授和课堂讨论互动。新的课程内容开始前，均为学生设计课前预习环节，让学生在课前对本次课程的内容有大致了解，例如放样命令的定义等;课中讲解知识点和操作时，同步记录操作过程，方便学生后期观看与复习;课后学生将完成的课程任务上传到平台，方便教师批阅，并评出最优的学生，鼓励其下次课进行课堂演示，实现师生之间的良性互动。

2.    分段式教学与递进循环式教学相融合

课程分为引入、深入及激励三大阶段展开教学。在引入阶段，利用简单案例讲解基本操作命令，让学生初步掌握相关理论知识与操作方法;在深入阶段，结合多个操作命令构建复杂模型，重点讲解建模思维过程，让学生学会分析图片并进行建模;在激励阶段，鼓励学生发散思维，以小组为单位，结合所学知识构建自己感兴趣的模型，提高学生学习积极性与主动性（课程教学设计见表1，学生课程作品如图1所示）。此三阶段处于循环递进状态，每个知识模块均采用相同方法且模块难度依次提高。

3.    设置情景化教学模式

通过设置学习情境，让学生沉浸式学习，提高学生的参与感。主要设置以下教学情况。（1）教师情境，增强学生责任心，提高学生语言表达能力。（2）设计师情境，增强学生团队协作意识，提高学生沟通水平。

（二）教学内容改革

传统三维建模课程的教学侧重点为让学生熟练掌握软件，更关注技能的传授，忽视思想的熏陶，现对教学内容做出相应调整。

1.    增加“大思政”的课程内容，帮助学生树立正确的三观

大學是立德树人、培养人才的地方，对当代大学生的三观教育比专业知识教育更重要。思政教学不应完全依靠思政课教师，专业课教师也需潜移默化地在教学中引导学生树立正确三观。课程教学案例采用体现优秀传统文化的模型，从美学、逻辑学、历史学等角度进行讲解，增强学生的文化自信心与民族自豪感;通过让学生组队讨论、逐步完成课程作业，锻炼学生的纪律意识、团队意识、责任意识以及脚踏实地的人生态度。

2.    调整教学内容比例，增加模型实践的课程环节

适当减少手把手教学课时比例，课程前半段仍集中在案例教学和建模思维的培养，后半段学时让学生通过查资料、讨论的方式，根据图片建模。艺术类学生在建模的过程中，往往忽略尺寸、细节对产品的影响，课程中引入快速成型技术，利用3D打印帮助学生更直观看到产品从三维模型到实物的过程，对设计与生产之间的关系有更深刻的了解。

（三）评价方式改革

单一的作业评价方式不能全面评价学生的各项素质与能力，多元化的评价方式将是课程考核评价的趋势，主要在评价实践、评价内容来源以及评价的对象三大方面进行改革，具体内容如下：

1.    过程性评价与总结性评价相结合。在不同的阶段对学生进行考核，能够更全面的掌握学生对课程内容的掌握程度和学习状态。

2.    线上评价与线下评价相结合。学生在线上的学习情况、讨论情况以及线下的作业情况都是考核的重点，不应割裂开来。

3.    教师评价与学生评价相结合。教师只能看到小组作业的最终结果，对组内工作量的分配无法了解，组内评分既能够得到较全面的成绩，也能树立学生诚信、公平的意识。

四、教学效果反馈

教学改革内容实施之后，学生的学习状态和学习氛围有了很大的改善，主要表现为以下几个方面：

（1）     学生的设计表现能力和计算机辅助设计能力有了很大提高，相较于往届学生，他们在后期的产品开发设计课程中展现出了较强的设计创造能力。

（2）     学生对空间尺度的把握、模型细节的处理等有了深入的理解，主要表现在后期模型制作课上对模型尺寸精准度的把握。

（3）     学生对建模思维有了更加直观的认识，学习积极性和主动性有很大的提高，更积极地参加各类设计比赛，更愿意设计融入中国传统元素的作品。

（4）     学生的评价考核方式更加客观，多角度地测评学生的综合素质，方便后期针对性的制定教学方案。

★基金项目：1.校级教学研究项目，项目编号：WZ[2018] jy07;2.校级“质量工程”项目：产品艺术设计特色专业建设;3.

《基于翻转课堂的混合教学模式改革与实践》项目，项目编号： azjxh17107。

参考文献：

[1]   杨宇翔，黄继业，吴占雄.线上线下混合教学模式实施方案设计[J].课程教育研究，2015

[2]   袁光群.計算机与艺术融合的教学模式的探索[J].工程图学学报，2007（03）.

[3]   习近平.在北京大学师生座谈会上的讲话[N].人民日报，2018.