计算机辅助设计教学中的网络学习板块分析

摘 要：网络学习作为辅助教学的重要部分，在计算机辅助设计的教学中发挥着巨大的作用。本文从艺术设计专业软件课程的特点和学习现状进行分析，探索新的网络教学途径，通过合理的单元学习任务分解、着眼于解决问题的教学微课程录像、基于案例的研讨式自主学习，任务教学、社交学习和师生实时评价的系统体系相结合，提高学生学习的效率和质量， 转变了传统课堂教学中教师讲，学生练的单一教学模式，使学生逐步提高对软件体系的认知，形成自己的制图新思维。

关键词：计算机辅助设计；网络学习；板块分析

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）20-0056-03

近几十年来，通信技术、计算机的同步发展和相互促进成为世界上信息技术与产业飞速发展的主要特征。这其中设计机构发现了三维可视化产品的价值——依托数字图像技术，通过设计表现图、多媒体宣传片等对未来场景进行虚拟呈现，可以帮助设计机构将草稿纸上的设计理念变成生动、逼真的视觉效果。让设计理念更有质感、更有说服力。作为艺术设计专业，在计算机软件辅助设计这方面应该投入更多的精力和资源，顺应和推动时代的发展和进步。

一、 艺术设计专业的计算机辅助设计学习现状

1.艺术设计专业的计算机辅助设计课程的特点

艺术设计专业的计算机辅助设计课程大致有Auto CAD、3Ds Max、Pothoshop等。计算机辅助设计软件课程不是一门单一的技术课，它是现代设计制造及自动化专业教学中，带有体系性、方向性和全局影响的重要技术基础课。它以工程图和计算机为对象形成一个知识体系，是培养现代制造人才的重要专业技术基础课程。

2.艺术设计专业的计算机辅助设计教学及学习现状分析

计算机辅助设计课程在设计专业已开设多年，以往的教学手段大致是，老师利用多媒体实时操作讲解一些基础知识以及操作过程。接着学生有一些练习时间，通过练习发现问题，如果同类问题较多，老师再对问题展开进一步的讲解。而课堂学生数量较多，加之课堂各种情况，无法保证学生听课质量。实施过计算机教学的老师都会有这种体会，学生一个步骤走神就会一头雾水，无法继续跟上后面的进度。造成学生认为课程难度很高，自己驾驭不了，形成挫败感，对接下来的学习内容更是相当于增加了任务难度。可老师无法总是一对一的辅导，也无法总是停下来去解决个别问题。导致计算机辅助设计软件课程的教学效果一般都不理想。信息化时代学生对于网络世界是非常熟悉的，利用这个便利，把课堂知识的学习与训练延伸到课后。学习空间是一个新兴的研究方向，是在技术发展的基础上，为了实现学习者自主、灵活和投入的学习而开展的研究。[1]笔者经过多年实践发现，利用网络化教学手段可以让教师直观地通过各种媒体，演示软件使用的技巧，摒弃了过去只能对着教材讲解的教学方式，教学的形式更为直观，更容易被学生所接受并理解，对课程的教学效果有很大的帮助，也对课堂教学进行必要的补充和延展。

二、计算机辅助设计教学网站的板块设定与应用

基于网络课程的融合式教学模式依托网络课程对网上教学和面授导学进行一体化教学设计，便于学生进行混合式学习。[2] 辅助教学的网站是以学生为主体的、拥有大量信息、形式多样、社交化的、系统的学习环境。根据这一原则，在网站的学习资源环境的设计上，综合分析了每个单元课要解决哪些问题、学习的共性和个性、往届学生的问题和解决策略、如何评价学习方式的有效性；将各种文件、图像、教学演示文稿、视频和虚拟表现等与专业内容进行整合，形成信息的网络共享机制。以学科知识点为线索，按照由浅入深、由窄变宽的形式进行学习研究。为此，笔者在网络上设置了如下板块：知识板块，自助学习板块、学习参考板块、微课程板块、论坛和聊天板块、经验分享板块、实时评价板块等。经过多年的尝试，形成了基于教学文件、微课程录像的问题主导式学习，基于任务案例的自主探究性学习，基于网络资源的互动式学习等的教学方法。

1.基于教学文件、微课程录像的问题主导式学习

教学文件主要包括教师对课程的教学安排，每次课程的案例资料、教学课程录像。在多媒体教学中，由于软件中的操作命令非常多，教师应当避免逐个讲述，而是用实例教学的方法，尤其是运用日常生活品作为元素进行软件制作。通过实例的制作在过程中熟悉每个操作命令的用途和方法。那么录像就需要以最小知识点或者案例为分段，方便学生索引自己需要的课程，省去缓冲以及寻找具体课程内容的时间。

教师在微课程的录制中则重点考虑本单元课需要解决的问题，在教学过程中总结前期的学生用这种学习方式学习这个问题遇到了什么样的困难，如何通过微课解决这些困难。他们学习的过程中容易集中出现哪些问题，在微课中提出解决这些问题的策略。这种方法可以尽量避免学习过程中的技术性漏洞。这就要求教师在授课的过程中不断地发现问题、反思问题、总结解决方法，再反馈到课堂的教学中，改善教学。

在提倡建构主义教学模式的今天，计算机辅助设计软件课程中基础工具和操作仍然需要以问题主导式学习为主的知识铺垫。之所以这样是因为：首先学生的起点低，对计算机软件缺乏最基本的操作能力，使他们不具备自学能力。这种方式可以在短时间内做一个软件课程的预热，为下一步的教学任务做好准备工作。其次，计算机辅助设计软件课程的教学容量较大，大量的基础性和入门性的知识不适合做探究型学习。在具备基本的技能之后，才能进入自主学习阶段。

2.任务案例——自主探究性学习

在完成相应的任务章节之后，进入到任务案例板块。计算机辅助设计的软件大部分都是由单个工具组成的，在完成基本任务的教学之后，通过对已学工具的了解，对课后的任务案例进行分析，把课堂上学习的工具通过自己的思路整合之后使用，巩固和强化课堂学习的知识。计算机辅助设计课程必须伴随大量的课后案例练习，去引导学生尝试各种工具各种参数，学会举一反三，灵活运用各种命令去解决案例中出现的问题。这是一个知识体系建构的过程，在课后的任务操作中，学生独立地去分析案例，发现绘制过程中出现的问题和解决问题。同时在发现问题和解决问题的过程中，学生可以回到教学文件板块中的课堂教学录像中寻找自己需要的知识点，重新复习以寻找新出现问题的解决方法。制作完成之后提交作品进行反馈。

在学生的案例学习与研讨实践中，我们用3Dmax制作一个五角星的模型。这个模型具体可通过五种工具的不同配合方式进行实现： 1.倒角（Bevel）； 2.挤出+锥化（Extude+Taper）； 3.挤出+可编辑多边形（Extude+Edit Poly）； 4.倒角剖面（Bevel profile）； 5.放样（Loft），教学过程中可以让学生自由选择或者由教师指定某个解决方案或者分组进行不同解决方案的研讨。完成后学生在网上提交自己解决问题的方法，同学之间进行交叉对比互相评价，在此过程中掌握五种不同的方法。教师在学生完成网络互评之后，通过课堂的多媒体演示总结五种解决方法切入点的相似性和不同工具应用特点的差异性，哪一种方法相对较快捷，这些方法又可以做哪些延伸的案例。布置冰淇淋甜筒的模型案例（如图1），这个看似复杂很多的模型，其实也是通过以上五个命令叠加制作而成的，学生首先要研究模型，通过分析，在脑中建构基本几何体的变形步骤，理清思路，最终一步步的实施。根据之前掌握的方法建模，形成自己的建模思维。

在这种学习方式中，笔者首先考虑的是精选合适的学习案例，让学生根据自己的学习需求进行不同工具下的探索，将解决问题方案精要在网上交流，通过学生的网络互评，使得学生互相借鉴各种工具下解决问题的方案，根据学生的具体学习情况，教师则进行更高层面的点评与拓展，最终使学生形成多种方案下解决方案的共性与个性思考与总结，然后由学生进行新一轮的自主深入设计，形成创新的思维。研究实施过程中，在问题研讨的每一个阶段，教师始终有明确的目的，指导学生形成多角度学习的学习策略。

整个任务案例的板块并不是按照一个模式来设定的，而是将所有的内容按照一定的分类和难度的序列进行整合，根据学生的学习进度和学习过程消耗的时间和学习结果的提交来给提供后续的任务内容。这种个性化的学习是建立在对学生学习行为的分析上的，这样的系统有助于我们了解学生的不足，学习缺陷和学习偏好。根据这种探究方式的教学，学生对课程教学掌握的情况有很好的改善，同时自主解决问题的能力大大提高。（如图2）

3.互动式学习

在数字化学习环境下，数字化学习过程的构成有四个要素：学生、教师、资源、内容。[3]随着网络信息的发展，大家不仅可以浏览，同时还可以通过阅读别人发表的内容来共享一些知识和学习心得。收集一些网络学习资源供大家分享，同时加上我们提供的教学文件，使课程学习的资料比较丰富多样。学生在操作遇到问题时有三种选择：一是查看之前上课的视频资料，寻找突破点解决问题。这一种方法有可能较费时费力。二是问旁边的同学或者老师。这是最快捷的方法，尤其是老师会比较快速的发现问题解决问题，同时把原理重新讲解一遍，避免问题重复出现，但这个环境局限性比较大。三是通过学习网站的论坛进行交流，进行疑问解答。俗话说人多力量大，随着社会媒体的兴起，社交学习因为其方便快捷和由手机等移动设备的发展不受时间地点限制，成为一种越来越重要的学习途径。学生也越来越喜欢大家聚在一起，通过在线讨论，集思广益，互相帮助，共享一些信息和学习操作的经验。

对于互动式学习的模块又分为三个部分：一为教学录像下面的留言，由于教学录像的知识点非常明确，在其留言板内有很强的针对性。教师也可以通过留言板的信息，收集反馈意见，调整教学计划或者进行知识点的补充。二是网站中的论坛模块。论坛是相对集中的问题分类讨论和共享资料的地方，相对于留言板，这里可以进行一些深入的讨论，通过加入视频、图片等进行辅助，可以更好地说明问题，同时可以共享一些学习的资料供打包下载。三是及时聊天板块，聊天室的即时性可以方便遇到问题的同学在最短的时间内寻求到帮助，或者大家一起在线讨论问题，集结思想，使学生在集体的讨论中进行后续的学习，通过自己发现问题——寻找解决途径——社交讨论——解决问题，在这个过程中是对原有知识的巩固和扩充，更是让学生在头脑中建立一个自己的认知体系和个性化的解决问题方法。这样的互动式学习对于教师的要求比较高，需要教师在线时间较长，可以通过移动设备或者本组老师轮值的安排，尽量实现和学生的实时互动。

除了通过评价体系调整教师的教学方案之外，同时通过学习电子档案对学习者的学习质量进行跟踪评价。评价结果可以有选择性的公开，对于优秀作品或者创造性思维的实践表达，可以采用“展示表现”的方法在交流论坛中进行公开评价。同时其他学生和社区的会员也可以在论坛中跟帖进行评价交流，集体的评价信息也就随机产生了。

笔者从事计算机辅助设计的教学工作近十年，一直致力于解决学生学习中出现的各种问题，提高学生的学习主动性。面对各个层面的学生五花八门的问题时，将共性的问题变为教学的主要案例进行课内教学研计；而很多细节的问题，在微课程录像中已有明确的做法，学生可根据不同的需求看网上微课程录像；部分个性的问题师生一起参与讨论。课后一些学习共同体在教学网站上的论坛和聊天室继续讨论交流，方便学生在不同的环境下共同学习。网络互动模块的增设把班级活跃的学习交流延伸到了课后，营造了很好的学习氛围，极大地激发了学生的学习兴趣，在交流的过程中，学生之间互相解决问题，同时将自己的思路提供给别的同学，使学生能够形成自己独特的解题思路和操作风格，大大改善了计算机辅助设计软件教学效果。

参考文献：

[1]杨俊锋，黄荣怀，刘斌.国外学习空间研究述评 [J].中国电化教育，2013.（6）：15-20.

[2]孟香惠：基于网络课程的融合式教学模式设计与实践探索 [J].中国远程教育，2013.（6）：56-60.

[3]李克东：数字化学习——信息技术与课程整合的核心[J].电化教育研究，2001.（9）：18-22.

（编辑：郭桂真）

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