計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的問題及優(yōu)化措施

1、PAGE 8 -計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的問題及優(yōu)化措施黃坤關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);輔助;工業(yè)設(shè)計(jì);存在問題;措施計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將工業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)字化、信息化，最終達(dá)到提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的目的，信息化時(shí)代下計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是一種非常先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。CAD技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的核心，CAD技術(shù)與其他生產(chǎn)加工制作等技術(shù)相互結(jié)合已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)計(jì)比較常用的設(shè)計(jì)手段，而且計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在發(fā)展的過程中越來越專業(yè)化、智能化與集成化。在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)這種思路出現(xiàn)之后，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)方法也隨之革新。草圖設(shè)計(jì)的方式需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，且計(jì)算工程量非常大，對設(shè)計(jì)人員來說負(fù)擔(dān)比較大。但是計(jì)算機(jī)

2、輔助工業(yè)設(shè)計(jì)可以利用CAD繪圖軟件完成繪圖，極大地提高了設(shè)計(jì)效率。在此背景下社會(huì)對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的人才需求比較大，高校需要培養(yǎng)更多的具有計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)設(shè)計(jì)人員。1計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的存在問題1.1教學(xué)內(nèi)容不豐富當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)師掌握一維、二維、三維、四維乃至五維的綜合設(shè)計(jì)能力，但是高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組的教學(xué)內(nèi)容只包括其中幾個(gè)方面，對學(xué)生來說即使根據(jù)教學(xué)內(nèi)容完成學(xué)習(xí)也無法全面地掌握計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的技巧。在教學(xué)的過程中，教學(xué)內(nèi)容不夠全面，很多高校都以CAD軟件教學(xué)為主，主要培養(yǎng)學(xué)生在二維方面的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)能力，少部分專業(yè)同時(shí)對二維和三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行教學(xué)，整

3、體來說計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容割裂現(xiàn)象嚴(yán)重的根本原因是教學(xué)內(nèi)容不夠豐富。1.2教學(xué)方式落后高校在教學(xué)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程過程中主要采用傳授法對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師首先列舉簡單圖形，讓學(xué)生跟隨學(xué)習(xí)點(diǎn)線等操作指令如何使用，然后再讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技巧自己完成課堂的設(shè)計(jì)任務(wù)，最后學(xué)生經(jīng)過練習(xí)即可掌握不同設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用技巧。這種教學(xué)方法無法讓學(xué)生對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生的思維也會(huì)受到了一定的限制，總體來說學(xué)生在這種教學(xué)模式下學(xué)習(xí)不到太多實(shí)用技巧的根本原因是教學(xué)方式落后。1.3教學(xué)設(shè)施陳舊高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程對教學(xué)環(huán)境具有較高的要求，但是

4、大部分高校并沒有專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)房，而所有專業(yè)通用的機(jī)房無法滿足工業(yè)設(shè)計(jì)的需求，很多設(shè)備長期沒有維護(hù)，導(dǎo)致無法正常開機(jī)或者經(jīng)常死機(jī)，而且還有很多電腦沒有配備專業(yè)的輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)過程中受到較大阻礙。除此之外，還有些電腦配置較為落后，學(xué)生使用工業(yè)設(shè)計(jì)軟件過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，嚴(yán)重降低了學(xué)生對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的興趣，其根本原因是教學(xué)設(shè)施陳舊。2計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的優(yōu)化措施2.1豐富教學(xué)內(nèi)容高校應(yīng)該對現(xiàn)有的兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行豐富。如果高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容只局限于CAD軟件的指令和操作教學(xué)，則教學(xué)內(nèi)容中需要將三維工業(yè)設(shè)計(jì)軟件教學(xué)加入其中，例

5、如3Dmax的指令和操作教學(xué)。除此之外，高校還應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)系進(jìn)行分析，厘清計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的順序，讓學(xué)生分別從軟件命令與操作、形態(tài)分析與理解、造型手法與方式等角度由淺入深地完成軟件學(xué)習(xí)。3Dmax軟件教學(xué)如圖1所示。2.1.1增加軟件命令與操作教學(xué)內(nèi)容兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程組教師應(yīng)該將軟件命令與操作作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生了解各種2D、3D軟件的操作方法，這些設(shè)計(jì)軟件在使用過程中主要分為點(diǎn)、線、面三個(gè)方面的命令，因此高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)模式中必須重視軟件命令與操作該層次的教學(xué)工作。教師需要在課程組教學(xué)中演示不同軟件命令的操作方法，然后學(xué)生需要在教師的演示下不斷學(xué)習(xí)并加以重

6、復(fù)練習(xí)，牢記不同命令與操作的快捷鍵，最后學(xué)生能夠熟練應(yīng)用點(diǎn)、線、面三個(gè)方面的軟件命令和操作，即可完成對2D、3D等方面的工業(yè)設(shè)計(jì)1。PS軟件教學(xué)如圖2所示。2.1.2增加形態(tài)分析與理解教學(xué)內(nèi)容高校計(jì)算機(jī)輔助兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程組教師在教學(xué)形態(tài)分析與理解方面的內(nèi)容時(shí)，對3D模型的形態(tài)進(jìn)行分析，通過分面分析形態(tài)的起伏，然后根據(jù)其構(gòu)成和走勢構(gòu)建3D模型，培養(yǎng)學(xué)生的形態(tài)分析能力與理解能力，保證工業(yè)3D模型設(shè)計(jì)的意圖和建模步驟可以清晰地展現(xiàn)出來。產(chǎn)品分面圖設(shè)計(jì)是每個(gè)課程組學(xué)生都必須掌握的能力，學(xué)生可以根據(jù)模型的特征線和形面等特點(diǎn)提取3D模型的骨架，而形態(tài)特征不明顯時(shí)則需要按照幾何信息完成分面工作，分面能力決

7、定了學(xué)生建模水平的高低2。3D建模圖如圖3所示。2.1.3增加造型手法與方式教學(xué)內(nèi)容在進(jìn)行兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程中的造型手法與方式時(shí)，學(xué)生需要具備通過3D建模軟件將設(shè)計(jì)意圖表達(dá)出來的能力，三維造型和建模工具可以讓學(xué)生對3D建模過程中造型的手法和方式有所了解，課程組模式中課程體系必須涵蓋造型手法與方式層面的教學(xué)內(nèi)容。在造型手法教學(xué)中，教師可以按照課程組教學(xué)模式選擇合適的案例進(jìn)行教學(xué)。首先讓學(xué)生對改造型手法的原理和分塊方式進(jìn)行詳細(xì)了解，然后讓學(xué)生利用計(jì)算機(jī)輔助完成該造型手法的設(shè)計(jì)，最后學(xué)生即可掌握計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的能力3。2.2創(chuàng)新教學(xué)方式高校應(yīng)該對原有教學(xué)方式進(jìn)行改革，集中式教學(xué)只能保證大部分學(xué)生掌

8、握計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)操作方法，而無法提高所有學(xué)生的實(shí)踐設(shè)計(jì)能力。在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)中，以教師為主體開展教學(xué)，無法增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，只有以學(xué)生為主體的教學(xué)模式才能讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生將課堂內(nèi)外所學(xué)的設(shè)計(jì)知識(shí)整合后即可提高自己的設(shè)計(jì)水平。為了提高高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)模式的可行性，教師需按照學(xué)生的能力和興趣進(jìn)行分組，改善整個(gè)教學(xué)環(huán)境和氛圍，推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的模塊化，讓所有學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力得到提高。除此之外，高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程教師還可以先根據(jù)理論知識(shí)和教材內(nèi)容設(shè)計(jì)不同階段的課程任務(wù)，然后讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，加強(qiáng)教學(xué)模式創(chuàng)新，讓學(xué)生嘗試使用計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)

9、軟件解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，最后再對學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評價(jià)，重視教學(xué)成果展現(xiàn)評估，這樣才能更好地創(chuàng)新教學(xué)方式。2.2.1增強(qiáng)教學(xué)聯(lián)系計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件存在多種類型，其中每種設(shè)計(jì)軟件的使用情景都是不同的。而有些設(shè)計(jì)師在工業(yè)設(shè)計(jì)中先使用二維設(shè)計(jì)軟件生成效果圖，然后再使用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行具體的操作過程4。學(xué)生需要充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組與課程之間的聯(lián)系，這樣才能在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，在二維設(shè)計(jì)軟件和三維設(shè)計(jì)軟件等不同類型的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)中均投入一定的時(shí)間和精力，確保自己掌握軟件命令與操作、形態(tài)分析與理解、造型手法與方式各層次的軟件操作技巧。在計(jì)算機(jī)

10、輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中，兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程需要提高學(xué)生的設(shè)計(jì)思維能力，學(xué)生必須具備設(shè)計(jì)軟件表達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)意的能力。因此，課程組在教學(xué)過程中會(huì)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)與課題研究相結(jié)合，產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)課程與課程組的連貫性必須得到加強(qiáng)才能滿足教學(xué)要求?？梢院侠戆才哦S設(shè)計(jì)軟件和三維設(shè)計(jì)軟件等不同類型的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)時(shí)間，確保學(xué)生對軟件命令與操作、形態(tài)分析與理解、造型手法與方式等各層次軟件操作技巧記憶深刻，這樣才能及時(shí)鞏固學(xué)生所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)的優(yōu)勢。2.2.2明確教學(xué)理念兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的教學(xué)理念為提高學(xué)生設(shè)計(jì)邏輯思維能力、提高學(xué)生設(shè)計(jì)表現(xiàn)能力、加強(qiáng)課程組與課題之間的聯(lián)系和連

11、貫性、明確工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)重點(diǎn)等。教師必須認(rèn)識(shí)到“授人以魚不如授人以漁”，兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)的目的并不是為了讓學(xué)生掌握兒童產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思維和方法，而是讓學(xué)生通過兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)掌握二維和三維計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用方法。高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程過去只對學(xué)生的軟件指令和操作能力進(jìn)行培養(yǎng)，但是現(xiàn)在應(yīng)該以設(shè)計(jì)思維能力和表達(dá)能力進(jìn)行培養(yǎng)，保證學(xué)生可以正確解讀不同的兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，為了保證課程改革順利進(jìn)行，可以先對教師進(jìn)行教育以改變其教學(xué)思維。2.2.3推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容模塊化高?？梢詫和a(chǎn)品設(shè)計(jì)課程教學(xué)分為設(shè)計(jì)表達(dá)教學(xué)、思維表達(dá)教學(xué)、設(shè)計(jì)分析教學(xué)、效果表達(dá)教學(xué)、外觀設(shè)計(jì)教學(xué)、動(dòng)畫效果圖展示教學(xué)等模塊

12、，按照學(xué)生的薄弱之處開展針對性教學(xué)5。在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程中，教師對教學(xué)內(nèi)容模塊化之后按照課時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容，兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例總計(jì)耗費(fèi)10課時(shí)，教師在設(shè)計(jì)表達(dá)教學(xué)、思維表達(dá)教學(xué)、設(shè)計(jì)分析教學(xué)、效果表達(dá)教學(xué)中總計(jì)耗費(fèi)8課時(shí)，每個(gè)教學(xué)內(nèi)容模塊耗費(fèi)2課時(shí)。以上教學(xué)內(nèi)容比較重要，對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和發(fā)展具有舉一反三的作用，因此教師在教學(xué)時(shí)必須投入較多的時(shí)間和精力。而外觀設(shè)計(jì)教學(xué)、動(dòng)畫效果圖展示共耗費(fèi)兩課時(shí)，以上教學(xué)內(nèi)容主要是對教學(xué)成果的展示，教師可以根據(jù)教學(xué)成果對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)模塊中存在的問題進(jìn)行分析，有利于對后續(xù)教學(xué)體系進(jìn)行整改，這樣才能持續(xù)提高計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組的教學(xué)效果。2.2.4

13、加強(qiáng)教學(xué)模式創(chuàng)新高校應(yīng)該在課程組教學(xué)模式之上對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)的持續(xù)創(chuàng)新，將探索式教學(xué)模式與課程組教學(xué)模式相融合，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和舉一反三能力。教師可以按照任務(wù)驅(qū)動(dòng)法為學(xué)生布置兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)各個(gè)課程組的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生分組解決設(shè)計(jì)表達(dá)、思維表達(dá)、設(shè)計(jì)分析、效果表達(dá)、外觀設(shè)計(jì)等課時(shí)中教師提出的問題，掌握兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需要的二維和三維計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，讓學(xué)生能夠有效串聯(lián)不同工具的操作使用，讓學(xué)生能夠直接選擇最佳的應(yīng)用軟件，以提高學(xué)生兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思維邏輯能力，防止學(xué)生選擇錯(cuò)誤的二維和三維計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，最終浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力。除此之外，教師在兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程中還采用

14、比賽和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，讓學(xué)生將學(xué)習(xí)任務(wù)和比賽項(xiàng)目結(jié)合到一起，讓學(xué)生在參與比賽的過程中完成兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而在比賽中學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到更加前沿的設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)，有利于發(fā)散學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，比賽項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能夠有效彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)教材的不足。教師可以為學(xué)生選擇力所能及的比賽和項(xiàng)目，不能揠苗助長，否則會(huì)打消學(xué)生對計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)積極性。合理根據(jù)學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)軟件掌握程度選擇合適的項(xiàng)目才能夠達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)模式的目的。2.2.5重視教學(xué)成果展現(xiàn)評估高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)之后應(yīng)該將各組兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)成果進(jìn)行展現(xiàn)，并分別從創(chuàng)意切入點(diǎn)、創(chuàng)新、表達(dá)、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、設(shè)計(jì)結(jié)果表達(dá)等方面對教學(xué)成果進(jìn)行評估

15、，不斷對課程組教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行改革。2.3完善教學(xué)設(shè)施高校應(yīng)該投入一定的時(shí)間和金錢定期對機(jī)房設(shè)備進(jìn)行升級(jí)或者直接建立計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組專用機(jī)房，保證機(jī)房內(nèi)設(shè)備可以正常使用，并且學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以熟練操作各種工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，為兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。機(jī)房設(shè)備質(zhì)量是完善教學(xué)條件的基礎(chǔ)，保證計(jì)算機(jī)設(shè)備符合工業(yè)設(shè)計(jì)要求才能不斷提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。除此之外，高校還可以準(zhǔn)備紙質(zhì)圖書等相關(guān)學(xué)習(xí)資料，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供教學(xué)條件。目前計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展速度比較快，基于該技術(shù)研發(fā)的軟件和產(chǎn)品也比較多，教師必須從互聯(lián)網(wǎng)途徑盡可能多地準(zhǔn)備教學(xué)素材、完善教學(xué)設(shè)施，這樣才能提高計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)效果。對學(xué)生來說，需要學(xué)習(xí)最新的軟件和產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路才能在畢業(yè)后找到對口工作，因此學(xué)生可以直接利用各類教育資源共享平臺(tái)或者計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品分享網(wǎng)站，提高自己的思維擴(kuò)展能力，以提高自身計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)綜合水平。高校可以將計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)分成三個(gè)教學(xué)課程組，教學(xué)二維位圖軟件和矢量圖軟件、三維建模軟件、工程制圖軟件等內(nèi)容，學(xué)生的兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)度應(yīng)該與課程組教學(xué)內(nèi)容相互匹配。教師必須根據(jù)課程組教學(xué)內(nèi)容將教材內(nèi)容整理成三類，這樣才能幫助學(xué)生梳理計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的脈絡(luò)。高校計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程組教學(xué)模式可