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        高職CAD類課程教改與產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新

        2012-08-15 00:47:13田美霞馮文婕
        職業(yè)時(shí)空 2012年1期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)教師

        田美霞,馮文婕

        (浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310018)

        中國(guó)已經(jīng)成為位于全球前列的工業(yè)產(chǎn)品制造業(yè)市場(chǎng),但很多企業(yè)存在過(guò)于模仿與引進(jìn)、圖省事、走捷徑的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)的粗陋使中國(guó)制造的產(chǎn)品成了低質(zhì)低價(jià)的代名詞,只有重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新才能令“中國(guó)制造”提升產(chǎn)品的顯性價(jià)值。

        產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新對(duì)課堂教學(xué)提出了更高的要求,課堂教學(xué)內(nèi)容要與企業(yè)接軌,不僅要使學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)將寬厚的基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力的本領(lǐng)。

        PRO/E軟件是美國(guó)PTC公司推出的參數(shù)化建模軟件,是一套由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件,已成為機(jī)械、電子、家電和航天等行業(yè)最流行的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件之一,是從事模具設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)等專業(yè)方向的有力工具,是主流CAD軟件之一。本文以PRO/E課程的教學(xué)為例,介紹如何通過(guò)教學(xué)改革,使素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育進(jìn)入課堂。

        一、教學(xué)現(xiàn)狀

        目前,PRO/E課程的課堂教學(xué)不能為學(xué)生的思維拓展空間,很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)出的人才呈“千人一面”的狀態(tài),存在學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作要求脫節(jié)、學(xué)生職業(yè)意識(shí)和相互協(xié)作意識(shí)薄弱、實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力弱等問(wèn)題,與企業(yè)的需求往往存在較大的差距。為培養(yǎng)企業(yè)所需的掌握PRO/E軟件應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)人才,必須加強(qiáng)PRO/E課程教學(xué)改革與內(nèi)涵建設(shè)。

        二、教學(xué)改革

        通過(guò)深入機(jī)械、模具、汽車等企業(yè)調(diào)研和企業(yè)人員訪談,了解了企業(yè)所需的PRO/E人才涉及的技術(shù)崗位主要有產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師、機(jī)械工程師、數(shù)控編程員,并對(duì)這5類工作崗位對(duì)應(yīng)的能力要求進(jìn)行了歸納、整合、提取,以獲得工作崗位對(duì)應(yīng)的行動(dòng)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)領(lǐng)域,解決學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作要求脫節(jié)的情況。

        1.教學(xué)目標(biāo)

        PRO/E軟件應(yīng)用課程的教學(xué)目標(biāo):通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生能基本達(dá)到在無(wú)老師的指導(dǎo)下,獨(dú)立運(yùn)用PRO/E軟件完成中等復(fù)雜程度零件的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力,同時(shí)為學(xué)習(xí)其他三維建模軟件奠定一定的基礎(chǔ)。

        2.教學(xué)對(duì)象分析

        教學(xué)對(duì)象為數(shù)控技術(shù)專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生,已掌握機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí),會(huì)使用AUTOCAD制圖。教學(xué)對(duì)象存在如下特點(diǎn):學(xué)生個(gè)體之間存在軟件應(yīng)用能力有差別、制圖基礎(chǔ)有差別;學(xué)生獨(dú)立思考能力不強(qiáng),部分學(xué)生有較強(qiáng)的依賴性;學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力較弱;學(xué)生對(duì)本課程比較有興趣,有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)動(dòng)力;學(xué)生有一定的創(chuàng)意;學(xué)生樂(lè)于嘗試,樂(lè)于挑戰(zhàn)。

        3.教材分析

        PRO/E軟件應(yīng)用現(xiàn)有的教材一般分為以下兩種類型:

        (1)在一些理論講解的教材中,一般是講完一系列命令后,再進(jìn)行實(shí)際操作,這些命令會(huì)使學(xué)生覺(jué)得很枯燥,沒(méi)有真實(shí)感,而且難以記憶,而結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析講解比較少。

        (2)在一些實(shí)例講解的教材中,軟件的使用和繪圖技巧,不夠全面和有條理。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,往往按照教材實(shí)例一個(gè)一個(gè)指令學(xué),依樣畫(huà)瓢似地囫圇吞下這些硬灌進(jìn)來(lái)的內(nèi)容,往往遇到一個(gè)指令不會(huì),學(xué)生就放棄繼續(xù)學(xué)習(xí),停滯不前,缺乏興趣。這種教材編寫(xiě)模式抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。

        教師應(yīng)在充分讀懂和讀活PRO/E教材的基礎(chǔ)上,按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,完成教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。課程內(nèi)容設(shè)計(jì)采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的理實(shí)一體化教學(xué)模式,遵循學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生認(rèn)知的心理順序和典型職業(yè)工作順序,主要分為草圖繪制、三維建模、產(chǎn)品裝配、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真、工程圖制作、模具設(shè)計(jì)6大模塊。

        4.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

        興趣是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的原動(dòng)力,但是對(duì)于大部分學(xué)生來(lái)說(shuō),興趣是需要培養(yǎng)的。首先教師要通過(guò)各種方法教會(huì)學(xué)生PRO/E軟件的基本操作。當(dāng)學(xué)生掌握軟件的基本操作后,若不經(jīng)過(guò)鞏固、提升、實(shí)踐創(chuàng)新的階段,學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性將不能調(diào)動(dòng),而原本掌握的基本操作也將會(huì)被遺忘,更別談利用PRO/E軟件來(lái)解決面向未來(lái)職業(yè),面向?qū)嵺`生活的各種實(shí)踐性問(wèn)題。

        在教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo);在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中使教師與學(xué)生互動(dòng),學(xué)生與學(xué)生互動(dòng),不斷激發(fā)學(xué)生豐富的想像力,充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維。每個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置體系應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的四個(gè)階段。

        第一階段:基礎(chǔ)階段,教師展示跟項(xiàng)目相關(guān)的以往學(xué)生的優(yōu)秀作品或產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,然后由教師主要采用案例教學(xué)方法,演示該項(xiàng)目所包含的基本操作和技巧,再要求學(xué)生照葫蘆畫(huà)瓢,照著教師的演示過(guò)程再作一次,使學(xué)生進(jìn)一步熟悉各種命令的用法,幫助學(xué)生樹(shù)立自信心體會(huì)成就感。

        第二階段:鞏固階段,先由教師給出設(shè)計(jì)模型,并引導(dǎo)分析繪圖步驟,明確要求學(xué)生用給定的幾個(gè)命令來(lái)完成,幫助學(xué)生鞏固之前學(xué)過(guò)的命令。

        第三階段:提升階段,主要開(kāi)展“任務(wù)型”教學(xué),包括任務(wù)提出、任務(wù)實(shí)施與檢查、評(píng)估與討論3個(gè)環(huán)節(jié)。任務(wù)提出環(huán)節(jié)中教師介紹任務(wù)的設(shè)計(jì)模型、考核指標(biāo)、限定時(shí)間。任務(wù)實(shí)施與檢查環(huán)節(jié)包括實(shí)施任務(wù)的計(jì)劃編制和匯報(bào)、實(shí)施任務(wù)、任務(wù)實(shí)施情況檢查。學(xué)生是實(shí)施者而教師是監(jiān)控者、幫助者和引導(dǎo)者。評(píng)估與討論環(huán)節(jié)包括展示和匯報(bào)設(shè)計(jì)模型,師生共同評(píng)價(jià)完成任務(wù)情況,教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況,對(duì)考核中出現(xiàn)的普遍問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行講解,對(duì)學(xué)生未掌握的技巧進(jìn)行補(bǔ)充,及時(shí)調(diào)整教學(xué)方式。該階段目的在于提高學(xué)生的操作熟練程度,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

        第四階段:創(chuàng)新階段,主要開(kāi)展合作型學(xué)習(xí)課堂教學(xué)。包括任務(wù)誘導(dǎo)、任務(wù)呈現(xiàn)、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)。

        任務(wù)誘導(dǎo)環(huán)節(jié):設(shè)計(jì)源自生活,最好是對(duì)生活進(jìn)行有效的實(shí)踐。首先由教師給出設(shè)計(jì)背景,其次由教師來(lái)確定常規(guī)小組或臨時(shí)小組來(lái)完成任務(wù)。

        任務(wù)呈現(xiàn)環(huán)節(jié):由教師設(shè)定教學(xué)目標(biāo)和考核指標(biāo),在考核指標(biāo)中突出產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的考核要求,小組成員根據(jù)教師給出的要求,查閱各種文獻(xiàn)資料,討論并確定設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)和具體要求并匯報(bào)。在該環(huán)節(jié)中,設(shè)計(jì)任務(wù)必須首先滿足教師設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)和要求;其次滿足學(xué)生個(gè)性化的設(shè)計(jì)要求,從而激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的積極性和主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維;體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念,產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常用的方法有功能上創(chuàng)新、外觀創(chuàng)新、材料創(chuàng)新和使用方式創(chuàng)新。最后讓各小組匯報(bào)要設(shè)計(jì)的任務(wù),由學(xué)生或教師來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)任務(wù)的可行性和難點(diǎn),激勵(lì)學(xué)生克服困難,迎難而上。

        任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié):組內(nèi)成員分工、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)檢查。其中,學(xué)生活動(dòng)包括完成個(gè)人任務(wù)、面對(duì)面互動(dòng)、幫助與評(píng)價(jià)和小組任務(wù)總結(jié)與反思。教師活動(dòng)包括在學(xué)生開(kāi)展合作學(xué)習(xí)的過(guò)程中要給予及時(shí)和必要的幫助、指導(dǎo)和調(diào)控。

        任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié):各小組任務(wù)匯報(bào),通過(guò)學(xué)生或教師根據(jù)考核指標(biāo)給予評(píng)價(jià)和總結(jié)。

        三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例

        下面以迷你冰箱設(shè)計(jì)為例來(lái)介紹產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程。

        1.任務(wù)誘導(dǎo)

        教師給出以下設(shè)計(jì)背景并安排分組,采用臨時(shí)小組的形式,每組3人,全班39人,共計(jì)13組。

        設(shè)計(jì)背景:隨著人們生活水平的提高和對(duì)高品質(zhì)生活的需求,家電產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。冰箱是我國(guó)家電行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品,我國(guó)已成為世界冰箱制造大國(guó)。隨著大量的汽車日益走進(jìn)普通老百姓的家庭,便捷式迷你冰箱成為冰箱生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計(jì)師日益關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),缺乏設(shè)計(jì)創(chuàng)新的家電產(chǎn)品在市場(chǎng)上會(huì)被消費(fèi)者冷落,家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要個(gè)性,需要?jiǎng)?chuàng)新,需要貼近目標(biāo)顧客;國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,迷你冰箱種類少,造型設(shè)計(jì)粗陋,缺乏個(gè)性和藝術(shù)性,便捷式迷你冰箱設(shè)計(jì)理念還與國(guó)外有一定的差距。

        2.任務(wù)呈現(xiàn)

        教師給出任務(wù)目標(biāo)和要求:要求學(xué)生針對(duì)中高端消費(fèi)市場(chǎng)而開(kāi)發(fā)的迷你冰箱,以“便攜、尊享、品味”作為該系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定位,要求其獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)和外形使得它不僅僅是一件有用的電器,還是一個(gè)居家裝飾品,在細(xì)節(jié)中要求穿插對(duì)中國(guó)元素的運(yùn)用。

        明確考核要求:工作態(tài)度20%+工藝合理性20%+完整性15%+美觀性15%+創(chuàng)新性30%。

        各小組推薦1名學(xué)生為設(shè)計(jì)組組長(zhǎng),各小組根據(jù)教師設(shè)定的要求,從消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的功能需求、色彩需求、觸覺(jué)需求進(jìn)行了市場(chǎng)調(diào)研,同時(shí)查閱各種文獻(xiàn)資料,商定了設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo),撰寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),并采用PPT形式向其它小組和教師匯報(bào)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

        3.任務(wù)實(shí)施

        各小組按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),開(kāi)展分工合作,選擇自頂向下設(shè)計(jì)或由下到上設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法。每個(gè)學(xué)生都必須根據(jù)分工要求完成個(gè)人任務(wù),遇到困難及時(shí)溝通交流,在互動(dòng)中產(chǎn)生碰撞的火花,激發(fā)思維的靈感。教師要參與學(xué)生的學(xué),引導(dǎo)和幫助有困難的小組和學(xué)生,同時(shí)監(jiān)督各小組設(shè)計(jì)任務(wù)的開(kāi)展進(jìn)度。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)了小組合作配合,商定目標(biāo)并堅(jiān)定執(zhí)行的能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí);培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng);培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新和動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

        4.任務(wù)評(píng)價(jià)與總結(jié)

        首先各小組派代表遞交產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并展示作品,向教師和其他小組匯報(bào)設(shè)計(jì)任務(wù)完成情況和設(shè)計(jì)心得體會(huì)。最后,教師對(duì)作品點(diǎn)評(píng),介紹企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的同時(shí),要充分考慮到諸如生產(chǎn)成本、消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)承受力、加工工藝是否成熟和合理等因素。通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié),增加學(xué)生的成就感,由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。

        四、結(jié) 論

        通過(guò)教學(xué)改革后,產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新走入課程,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,學(xué)生也涌現(xiàn)出前所未有的學(xué)習(xí)積極性和熱情,讓學(xué)生從解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題著手,選擇合適的設(shè)計(jì)方法,并運(yùn)用到實(shí)踐操作中去,使學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)到創(chuàng)造性思維的重要性,培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)識(shí)、分析、解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生具備現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專業(yè)素質(zhì)。

        [1]孫翰英,龐紅.基于工作過(guò)程的課程開(kāi)發(fā)研究[J].中國(guó)成人教育,2008,(4).

        [2]姚慶玲.論“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教文匯,2009,(8).

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