三维图形设计教学方法的研究

一、研究的背景、目的和意义

1.研究的背景

传统韵制图教学，以“三中心”教学方法，即教师中心、课堂中心、书本中心。教师沿用圆规、直尺、三角板、模型、纸质挂图等教学用具。需要在黑板上画出一些图例，对于复杂图形来说，费时费事，而且效果也不是太好，课堂上传授的信息量受到很大的限制。而且教师在讲到三维物体时需要利用实物来演示，给教学带来不便。在培养和启发学生的空间想象能力和构思能力上，教学手段较为单一，内容多以静态为主，无法表现丰富多彩的三维动态对象，使学生难以形成完整的空间概念。在这种传统教育模式下较大部分学生因为空间想象能力的缺乏而看不懂二维图，导致丧失学习的信心，从而恶性循环致使后续的设计方面能力无法提高。

2.研究的目的和意义

三维图形设计是培养学生解决实际问题的能力、探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气的方法。但是现在的图形设计的教学，在教学内容和学习方式上都不能激起学生的学习兴趣，更不能紧跟时代的步伐。急切需要对教学内容与教学方式进行改革。

（1）从理论和实践两方面，探索如何突破传统的图形设计教学概念、教学模式。以三维设计软件的特点和优势，整合网络元素，联合实际生活，开发三维设计与建筑模型课程整合，使学生在学习中动手又动脑，不断拓展学生学习的深度和广度。

（2）逐步删减二维图形绘制内容，同步增加三维图形绘制和三维动画内容，最后发展为以三维设计为主。这样有利于培养学生的探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气。

（3）怎样拓展图形设计教学涉及范围，有效整合CAXA三维设计软件与建筑模型，摆脱目前建筑模型课学生单纯按图施工的局面。让学生能在制作的同时，学会用先进手段进行建筑模型的设计。让学生动手又动脑，培养综合实践能力，促进学生个性发展。并通过教师个人论坛的建立，拓展教学空间，增加教学容量。

为了让学生的学习内容与社会进步紧密结合，也是从现在针对高中生制图教学的研究缺乏方面考虑，更从提升本人教学研究能力方面考虑，本论文的研究有实践意义，也是非常有必要的，更是迫在眉睫的。

二、研究的范围和内容

1.研究的范围：以授课的高中学生为研究对象

三维图形设计的软件使用Autocad和CAXA。研究涉及的领域为三维图形设计和建筑模型。研究以新的教学内容和教学方式下的三维图形设计教学，研究课题的时间为2年。

2.研究的内容

本课题研究包括两个方面：一是教学内容改变，二维图形设计逐渐向三维图形设计过渡，使之更加适应现代社会的技术发展要求；二是教学方式改革，从拓展到创新再到设计制作，开发学生的创造潜能。

（1）不断完善教学内容的设计，从原来运用数学知识来绘制二维零件图，到运用掌握的知识设计实际生活中的用品、家具。通过与建筑模型课程的整合，增加教学内容的实践性，提高学生学习的主动性、积极性。

（2）改变教学理念，通过主题式设计，将整体设计思路融入教学中，掌握设计全过程，提高解决问题的能力。

（3）改变教学方式，以现实生活为依托，从拓展到创新再到设计制作，广泛利用网络资源，进行主题式三维创新设计，创设富有生机、充满探究、生动活泼的课堂教学方式，紧密地与相关竞赛相结合，提高学生学习的兴趣，增进学生的文化理解，提高学生交流和表达的能力。

三、研究的方法

研究过程中运用调查法，利用问卷和访谈相结合的形式，调查学生对三维图形设计的学习掌握情况、学习兴趣、学生个人能力的提高、学习中的难点等，并利用对比法进行不同阶段数据比较。运用行动研究法，将课题的研究实施于日常教学，通过实验性教学的实施，不断进行总结、修正、完善和反思。

四、研究的步骤

本论文以实验、行动研究方法为主，结合其他方法，分以下几个阶段实施：

第一阶段：以文献分析法为主，进行资料收集、准备阶段。

第二阶段：以实验、行动法为主，对教学内容、教学方式进行改进设计，从二维图形设计向三维图形设计过渡。

第三阶段：以对比法为主，收集研究各种数据和访谈资料，进行整理和分析。

第四阶段：形成论文报告。

五、研究过程中的问题

本课题通过几个阶段的实验教学取得了一些成果，特别是三维作品主题式设计、与竞赛结合和与建筑模型整合方面，但在整个研究过程中还是存在如下一些问题：

1.研究过程中实验阶段三维图形设计与建筑模型课程整合的部分，按照图纸制作别墅建筑模型时，如何做到节能减排，是否可以利用家里的废弃纸制品作为材料，做到循环利用。

2.对于收集的学生调查表数据、访谈资料和学生作品，如何去更好地量化研究，并在这些基础上有一定高度和总结性的结论还不够，希望通过自身的不断努力提高统计和理论水平。

作者简介：赵海龙，男，1979年10月出生，本科，就职于内蒙古自治区呼伦贝尔市阿荣旗第一中学，研究方向：数学与应用数学。

编辑 谢尾合endprint