机械设计三维建模的教学方法探索

王晓玲　李勇峰

摘要：本文通过结合机械设计专业课的课程特点及三维建模的特点，在专业课的教学上采用一系列教学方法激发学生的学习兴趣，从而提高机械设计专业教学效果。

关键词：激发；三维建模；教学方法

1 前言

现实中，由于学生的生源素质不断下降，对教师在教学技巧和方法上提出了更高的要求。在现有的大学生教育中，很多教师都抱怨说，我们的学生文化基础差，学习积极性不高，似乎学什么都没有兴趣，导致在上课时有“倒下一大片” 打瞌睡的现象，这种现象的出现，至少说明两个问题，一是学生的学习主动性不够，二是教师在如何激发学生的学习兴趣方面上探讨的不够深刻。爱因斯坦说：“兴趣是最好的教师”，我们应该在如何激发学生的学习兴趣上下功夫，提高学生学习兴趣，来达到预期的教学目的。不同的学科有各自的具体特点和方法，下面本人针对如何激发机械设计专业课学习兴趣的教学方法作一个初步探索[1]。

2学习兴趣与教学

学习兴趣是学生力求认识世界，渴望获得知识和探求真理并带有情绪色彩的认识倾向，学习兴趣又是在好奇心、求知欲的基础上产生的，是学习需要的一种表现形式。因此，教师在上课开始时，就要引发学生对课题的兴趣，做好课题的铺垫，让学生对他尚不能解决的问题产生好奇，感兴趣，让其注意力指向学习目标。要做到这一点，创设一定的情境，能让学生亲身体验到，比用口头解说要好很多。因此，我们在机械设计教学中，可以创设一些生活中的物件为教学对象，把枯燥、刻板的原理融化在多姿多彩的真实情境中，化抽象为直观，化刻板为生动，让学生在欢乐、活跃的氛围中学习，可大大激发学生的求知欲[2]。

例如：在讲解三维建模中的放样与旋转时，可将学生日常常见的物体水杯、牙膏等作为讲解对象。又如：当我们要讲解三维物体的色彩体现时，就将上述所建的模型作为讲解的对象，在讲解玻璃材质的属性时以水杯作为对象，以手机作为对象来讲解金属材质属性，让学生和现实中的物件进行对比，使学生在观察材质属性的效果图中产生兴趣和疑问及求知的欲望，老师根据这些现象，一步一步向学生阐明点材质的表现原理、如何调节相关属性及如何掌握一般材质的有关属性参数，从而系统地理解材质的内涵。

3 循序渐进式教学

机械设计专业的课程中，每一门课程互相联系，同一门课程的不同章节也联系紧密，从三维建模的原理来说，也是每个建模思想与其他的专业课之间相互联系的。如果在教学过程直接宣讲要学的新知识，有可能让学生产生“苹果太高摘不到”的心理，教师可以由旧知识及经验导出新知识、新课题的学习, 这样让学生产生“我能懂”的心理，以提高学生的学习兴趣。所以，我们在讲授三维建模领域新知识时，如果与学生旧有的知识、技能、习惯性的思维方式与活动方式有联系，学生就会兴致勃勃地投入学习。教师在教授新知识之前，尽可能使学生回忆旧有经验并注意诱发一连串疑问。例如：我们在讲解NURBS曲线建模方法时，可与传统的放样、旋转、拟合邓建模方法相对比；讲解金属材质的质地表达效果时，可与玻璃的质地表达方法相对比，在讲述灯光的照射原理时可与太阳、照明灯等照射原理相比。

4 理论实例分析教学法

机械设计专业三维建模课程涉及的知识是非常广泛的，如果用传统的课堂教学方法去先讲解理论，然后再进行实验的形式训练学生的技能，效果并不理想。因为，理论比较抽象和枯燥，学生的理解能力相对比较弱，学生难于听好课，记忆不牢。因此，可采用实例分析法进行教学，让学生觉得原来高深的理论知识和日常生活这么密切, 这样的教学方法，有利于激发学生的学习兴趣，有利于学生把学到的知识与实践相结合。

所谓实例分析教学法，是以“实例分析”为载体，教师对学生进行理论知识和技能的教学。即在教师在指导下，根据教学目标内容的需要，采用典型三维建模实例进行分析，把教学目标要求的一些理论知识和要求学生必须掌握的技能融入到实例中去，通过分析实例，教会学生相关的理论知识和技能。

5 感性认识与理性认识法

感性认识是认识的初级阶段, 是人们在实践的基础上, 客观事物直接作用于人的感官而产生的一种关于事物现象的认识，没有感性材料，理性认识就成为无源之水，无本之木。由于机械设计专业三维建模是一个非常复杂的科技综合体，它既含有机械设计的基本思想，复杂的艺术设计美学原理的应用，还有计算机软件建模的前沿思想等，并且现在建模软件非常多。如果采用传统的教学方法，先讲理论，再到实验室去做实验，往往收效不大。学生由于缺乏对三维建模后的效果图缺乏感性认识，教师在讲授三维建模相关理论知识的时候，会令学生由于理解不了或听不懂而产生畏难的心理，对学习失去兴趣。因此，我们在讲新课时，结合学生喜欢动手的特点，可先让学生在思考将要讲解的模型的建模方法与思路，让学生对模型的建立方法过程产生感性认识，同时在讲解过程中结合现实的立体物件，以解决由陌生感而产生疑问，从而激发学生的求知欲，让学生找出他们缺乏的知识和“还不能够处理”的情境。这时，教师就可针对学生的存在问题给予一一解答，让学生成为学习的主体，学生有了兴趣，学习起来又轻松又快。

6 强化结果法

成功感是学生学习的内在动力，我们在经过一个阶段的学习后，特别是实操课中，可在课堂上让学生完成一些实际操作任务，检验学生学习成效，让学生在检验自己的过程中，有自我成就感，从而强化学生的学习兴趣。如：我们在完成对汽车结构原理及相关的知识介绍后，针对不同程度的学生，让他们分成若干小组，对汽车外形的设计小组，让学生着重点训练NURBS曲线建模；在汽车的发动机建模小组，让学生着重训练精确尺寸的控制；在汽车座椅设计小组，重点锻炼材质的处理方法；这样分开设计，最后由教师组合和装配，使学生的设计专心于某一点，使学生在实操过程中充分体验到成功的喜悦，强化学习兴趣。另外，可利用社会上的各类设计比赛，在教师的指导下，对一些实际设计问题进行探讨与研究，让学生在实践操作中获得成功感，这样可大大强化学生的学习兴趣。

总而言之，教学有法，但不定法。从机械设计专业三维建模课程特点出发，结合学校教育的特点，注意积累科学、合理、有效的教学方法来提高学生的学习兴趣，是能否取得教学成效的关键。

参考文献

[1] 林振海、陈传锋，《心理学》，广东高等教育出版社

[2] 王蕙，《教育学》，广东人民出版社