學生三維建模設計能力培養方法研究

    信息技術教學與研究

    作者：榮譽    陳芳    邢妍    曲夢可

    摘 要： 文章對高校三維建模設計能力培養的現狀進行了分析，闡述了一些提高三維建模設計能力培養水平的途徑，從教師、學生兩個方麵，總結出一套符合實際的學生三維建模設計能力的培養方法，提出了雙結合的培養理論。

    關鍵詞： 機械 三維設計 培養方法

    引言

    工業設計是國家製造業自主創新發展的重要領域。在工業設計領域，三維建模能力及其應用範圍，直接決定國家在製造業的自主創新水平和核心技術的掌握情況。我國製造業的三維設計建模能力，已經達到了較高層次，製造業的設計水平及核心競爭力也達到了空前水平。但目前我國許多高校對工科學生的三維建模設計能力的培養，還處於起步階段。因此，探索一套符合我國國情的學生三維建模設計能力培養方法，是我國提升工業核心競爭力的重要基礎[1][2][3]。

    在分析我國高校目前三維建模設計培養方法現狀的基礎上，找到解決目前存在的主要問題，從而建立起符合高校普遍適用的學生三維建模設計能力培養方法，對於增強高校創新能力十分重要[4][5]。

    1.學生三維建模設計能力培養方麵的不足

    1.1三維建模設計教學深度嚴重不足

    目前，高校三維建模課程主要依靠課堂教學的方法實施。三維建模設計屬於實踐類課程，需要教師在教的同時，學生也能夠進行實時操作練習，如果單憑課堂集中教學，那當學生進行建模操作的時候，已經將多數操作方法忘記。另外，目前的高校與三維建模設計相關的課程，學時嚴重不足，往往隻有30學時左右。而三維建模軟件功能強大，操作也十分複雜，短短的30學時是根本無法完成基礎教學任務的，導致學生在課程結束後，對所學內容印象不深，教師因學時過少也無法組織有效教學。

    1.2三維建模設計軟件資源嚴重不足

    三維建模設計教學非常依賴其使用的軟件平台，平台的質量會嚴重影響教學效果。由於目前的正版三維建模設計軟件售價普遍較高，某些高校在此領域不願意進行投資，因而隻能通過盜版軟件進行教學，無法開展正規教學活動。

    值得注意的是，盜版軟件的安裝需要繁瑣的破解過程，且盜版軟件在功能上往往比正版軟件有很大縮水，很多關鍵功能無法使用，對開展教學影響很大。

    1.3三維建模設計實踐嚴重不足

    三維建模設計能力培養的最終目標是學生能夠在企業通過這種方法進行工程實際設計。而目前高校在培養學生三維設計的教學過程中，往往隻通過教材或簡單例子引導學生實踐，缺乏工程實例類的實踐教學環節，導致學生隻學會了軟件操作，而不會用軟件進行工程設計。

    1.4缺乏企業實習教學過程

    三維建模設計的真正應用環境是在企業，而學生的學習主要依托學校，導致學習過程和應用過程嚴重脫節。學生在學校學習的僅僅是理論知識，企業對學生要求的卻是真正的設計技能。因此，需要把學生派到企業接觸工程實踐，在企業的真實環境提高自己的三維建模設計水平，用企業的真實案例鍛煉自己的工程設計能力。

    1.5三維建模設計培養沒有和畢業設計、就業相結合

    目前的工科畢業設計主要依托三維建模設計軟件完成，但與三維設計相關的教學活動脫離畢業設計而單獨實施，導致三維設計教學和畢業設計沒有很好地結合。在高校的三維建模設計教學活動中，更缺乏對學生就業需求相關技能的培養，導致學生到企業後無法完成任務。

    2.三維建模設計的培養方法和學習途徑

    2.1到國內知名高校學習經驗

    目前，國內的主要高等院校都已經開設了與三維建模設計相關的培養課程，開展了必要的實踐教學和技能競賽。另外，還有全國三維數字化創新設計大賽這樣的平台，提高全國的三維建模設計水平。所以，可以通過到國內知名高校進行學習訪問，或派教師到國內知名高校進行短期培訓，提高本校的三維建模設計培養水平，建立本校的相關培養體係。

    2.2到國家級科研機構學習經驗

    與三維建模設計相關的領域，國內有很多國家重點實驗室、國家工程中心，可以通過派遣教師到這些國家級的科研平台進行訪問和培訓，讓教師在實際的環境中體驗和學習三維建模設計的培養方法，把學習到的寶貴經驗帶回本校進行推廣和實施。

    2.3教師在職進修學習經驗