“實例貫穿＋競賽引導”教學模式在計算機輔助設(shè)計課程中的應(yīng)用研究

吉毅

摘要：本文是在新工科背景下，對設(shè)計類專業(yè)學生的計算機輔助設(shè)計課程教學進行研究，將課程教學及效果運用SWOT模型講行分析，提出“實例貫穿十競賽引導”的教學模式，并指出該教學模式的實施方法，對計算機輔助課程教學的改革提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：設(shè)計專業(yè);計鬢機輔助課程;實例貫穿;競賽引導;教學模式改革

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）07-0037-02

文章是作者在武漢大學訪學期間，學習專業(yè)同時學習教育教學方法，結(jié)合自己的課題《機械類計算機輔助課程“實例貫穿+競賽引導”教學模式的研究與探討》（編號2018JYZ05）進行研究，對計算機輔助設(shè)計課程的教學現(xiàn)狀進行剖析，提出“實例貫穿+競賽引導”教學模式，并對該教學模式的實施指出方法。

1 計算機輔助設(shè)計課程傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢和劣勢分析

計算機輔助設(shè)計是設(shè)計人員在設(shè)計活動中，利用計算機作為工具，幫助設(shè)計人員進行設(shè)計計算、設(shè)計方案呈現(xiàn)及與后續(xù)生產(chǎn)對接的重要設(shè)計手段，也是設(shè)計類專業(yè)學生必須掌握的核心技能，所以幾乎所有院校的設(shè)計類專業(yè)均開設(shè)計算機輔助設(shè)計課程。筆者亦承擔了多年的計算機輔助設(shè)計課程教學，下面對傳統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計課程教學的優(yōu)勢、劣勢和經(jīng)過學習在實際應(yīng)用中的情況進行SWOT模型分析。在該分析模型中，SW（優(yōu)勢與劣勢分析）指傳統(tǒng)教學方法在計算機輔助設(shè)計課程教學中的優(yōu)勢與劣勢;OT（機會與挑戰(zhàn)分析）指經(jīng)過課程學習，在實際應(yīng)用時的情況表現(xiàn)。SWOT模型分析如下：

從表1分析中可以看出，傳統(tǒng)教學方法在計算機輔助設(shè)計課程教學中還是有優(yōu)勢的，主要是運用傳統(tǒng)的教學方法，學生知識技能的學習較為系統(tǒng)全面，在計算機輔助設(shè)計課程中主要表現(xiàn)在軟件工具會全面系統(tǒng)的學習，對每個工具都有所了解，但也有其不足之處，即由于授課時間有限，一般計算機輔助設(shè)計類課程在授課時將軟件工具、如何操作、如何調(diào)節(jié)等都講授一遍，就占用了大量的課時，剩余時間進行綜合應(yīng)用往往時間有限，不能大量、深入練習，所以導致雖然經(jīng)過課程學習，但面對實際項目、實際設(shè)計內(nèi)容時，仍然不知道選擇什么工具進行操作，或不能規(guī)劃出合理高效的制作思路。例如在工業(yè)設(shè)計專業(yè)的一門計算機輔助設(shè)計課程中，主要學習Rhino軟件的建模，傳統(tǒng)教學方法，一般按照點、線二維對象的繪制，再由線生成面，最后體對象的創(chuàng)建，按這樣的順序教學，其中由線生成面有很多工具同時也較為復雜，會占用較多的課時學習，經(jīng)過課程學習后，讓學生創(chuàng)建一個簡單的模型，學生往往會用最后學習的創(chuàng)建體的方法進行建模，而很少有學生選擇由線生成面的方式完成，就是因為線到面學的早，知識點又多，印象不夠深并有所遺忘，這樣一來教學效果受到影響，學生的綜合運用能力不足。

2 “實例貫穿+競賽引導”教學模式的提出

鑒于以上模型分析結(jié)果，為了改善傳統(tǒng)教學方法的不足，提高教學效果，針對計算機輔助設(shè)計課程特點，提出“實例貫穿+競賽引導”的教學模式。

“實例貫穿”指的是在教學中改變以往依次講授軟件工具及使用的教學方式，以講授實例、剖析實例作為授課內(nèi)容，用實例將所要學習的工具貫穿起來。這種授課模式具有反向求索的意味，是從所要達到的效果或要取得的結(jié)果出發(fā)，反向剖析學習。如在Rhino軟件的學習中，先提供一個完整的模型，再對模型進行分析，找出創(chuàng)建此模型所需的工具及建模方法，對這些工具進行學習的同時總結(jié)創(chuàng)建此類模型的思路方法，其中所學的工具可能不是一類，但可以根據(jù)模型的類型進行分類，梳理各類模型的建模思路。當學習的實例多了，其中用到的工具自然會有交叉，哪些工具常用，在實例建模中出現(xiàn)的頻率高，經(jīng)過多次練習，學生也會掌握的更熟練。這樣避免傳統(tǒng)教學模式中，學生經(jīng)過長時間系統(tǒng)的學習各種工具，因為課時限制等原因造成在后期實踐綜合應(yīng)用時，導致早期所學知識的遺忘或不能很好的靈活選擇工具。

“競賽引導”指的是在計算機輔助設(shè)計類課程中，以競賽為課程考核的環(huán)節(jié)，或以競賽作為課程的作業(yè)等，即將競賽與課程教學相結(jié)合。設(shè)計類專業(yè)競賽非常多，現(xiàn)如今大多數(shù)競賽作品的形式都是以計算機輔助設(shè)計進行提交。學生在課程的學習中，學了哪些計算機輔助設(shè)計技能，就會嘗試參與其相應(yīng)的競賽，一則及時的將學習成果予以轉(zhuǎn)化，二則對學生的應(yīng)用能力也是很好的鍛煉，通過競賽能提高部分學生的學習積極性。

3 “實例貫穿+競賽引導”教學模式的實施方法

在具體的教學中實施該教學方式，“實例貫穿”與“競賽引導”是同時進行，相互配合開展的。主要在以下幾個方面展開：

1）整門課程的教學內(nèi)容設(shè)計需改革。在課程大綱的制定上與以往的大綱會有較大的變化，這也是該教學模式轉(zhuǎn)變最大的地方。將按軟件工具類型劃分的授課安排，變?yōu)榘醋髌罚▽ο螅╊愋蛣澐值氖谡n形式。相當于將所要學習的知識點，進行了重新篩選與編排。一般計算機輔助設(shè)計課會圍繞1至2個軟件的學習來展開，如計算機輔助平面設(shè)計，會學習photoshop、coreldraw或illustrator中的一個或兩個，工業(yè)設(shè)計專業(yè)的計算機輔助三維設(shè)計會學習Rhino、Cod或ads max，產(chǎn)品渲染時時下用的較多的是keyshot、C4d等，我們以三維設(shè)計中工業(yè)設(shè)計專業(yè)常用的Rhino軟件為例，很多教材、大綱均是以工具類型劃分進行教學安排，按這樣的順序安排教學內(nèi)容，即將軟件工具進行歸類，分成不同的章節(jié)。這樣學習非常系統(tǒng)全面，但授課時間與計劃有限，基本整門課程過半的課時要進行工具的講解與應(yīng)用，但不同工具在實際應(yīng)用中的使用頻率差別是非常大的。有些工具功能效果單一，如果能用自己熟悉的多個工具做出同樣的效果，那么這些功能單一的工具其實可以不用掌握。也就是說，只要能達到效果，用哪些工具可以自由選擇，再者軟件的有些工具使用非常少，可以用其他方法取代這個工具的效果，而不掌握該工具的使用方法。如若采用“實例貫穿”的教學模式，則是按照建模所要創(chuàng)建的對象來劃分授課單元，不同類型的對象，劃分在不同的授課單元。在三維建模設(shè)計課程中，仍以Rhino軟件為例，工業(yè)設(shè)計專業(yè)的建模對象是不固定的，非常的廣泛，把各種所要建模的產(chǎn)品當作一個形體，形體可以分為很多種類型，如可通過旋轉(zhuǎn)車削成的柱狀形體、通過面擠出拉伸的塊類形體、曲線圍合而成的曲面體等。以形體的類型劃分授課單元，在學習某種類型形體的建模時，通過學習此類形體的一個典型實例，剖析實例模型由哪些部分組成，每部分是怎樣做出來的，學習怎樣創(chuàng)建這些部分，同時學習所用到的工具，實現(xiàn)需要會什么就學什么。這樣的模式即“實例”將教學內(nèi)容貫穿，是從所要達到的目的出發(fā)，反向求索進行學習。另外，將教學內(nèi)容這樣劃分，更利于實踐練習，也利于學生對計算機輔助設(shè)計技能的掌握。

2）將比賽融入相應(yīng)的課程中，將參賽作為課程的作業(yè)、練習或課程考核環(huán)節(jié)。即檢驗、鍛煉了學生所學技能，又能激發(fā)學生學習的積極性。在設(shè)計類專業(yè)中，許多專業(yè)課經(jīng)過學習后，都會設(shè)計出一個或一套較為完善的設(shè)計方案，學生常常會感到我設(shè)計的這個東西有何用處？與生產(chǎn)企業(yè)接軌，設(shè)計的方案能直接或部分被采納進行生產(chǎn)的，少之又少，有太多的設(shè)計停留在作業(yè)或者考試的階段。久而久之，學生在做相應(yīng)設(shè)計時就是為了完成作業(yè)，由于學習效果的轉(zhuǎn)化率不高，學生學習的積極性便會下降?！案傎愐龑А眲t給學生指定了一個具象的目標，可以使學習成果直接得到轉(zhuǎn)化，是提高學生積極性的好辦法。試想，學生在某門課程的學習中，既學到了技能，也做出了作品，并參加相關(guān)的比賽，學習成果直接得到了應(yīng)用。若有幸獲獎，或被一些企業(yè)舉辦的賽事選中而獲得赴企業(yè)實習機會，想必對學生的鼓舞是非常大的。“競賽引導”的方法好處顯而易見，但也有其欠缺之處，競賽有一定的不穩(wěn)定性，有的比賽每年定期舉行，而有的舉辦時間常常會有變化，變化的競賽要與相對固定的教學安排結(jié)合，增加了賽事選擇的難度，也增加了教師的工作量。再者，選擇什么樣的比賽，要結(jié)合課程學習內(nèi)容而定，選擇與課程內(nèi)容接近的競賽。

3）“實例貫穿+競賽引導”的教學模式，對課程大綱的制定，考核內(nèi)容及方式等方面均進行了改革，可以說整門課程處在隨時更新變化的狀態(tài)。“實例”要結(jié)合設(shè)計的發(fā)展，仔細斟酌選擇有代表性的實例，授課教師也可以自己設(shè)計教學實例?！案傎悺币Y(jié)合教學內(nèi)容，指定最能檢驗教學內(nèi)容，與學生學習內(nèi)容最相符的賽事。

4 總結(jié)

作者通過對設(shè)計類專業(yè)中，計算機輔助設(shè)計課程教學進行研究，結(jié)合自己教學實際感觸，剖析傳統(tǒng)教學模式利弊，提出“實例貫穿+競賽引導”教學模式，并對該教學模式進行了闡述與說明，指出以課程目標為導向，反向求索，設(shè)計編排教學內(nèi)容。將競賽環(huán)節(jié)融入課程教學中，提高教學成果轉(zhuǎn)化率與學習積極性的思路。希望本文能起到拋磚引玉的作用，讓更多同仁探討“實例貫穿+競賽引導”教學模式，關(guān)注計算機輔助設(shè)計教學，提出更多更好的想法。

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