李艷賓　何勝利

摘 要：計算機輔助設(shè)計引起了工業(yè)設(shè)計行業(yè)的變革，也對工業(yè)設(shè)計教育提出了更高的要求。計算機輔助設(shè)計在工業(yè)設(shè)計的流程數(shù)據(jù)管理， 產(chǎn)品效果表現(xiàn)以及計算機輔助模型制作中發(fā)揮了工具化的作用。在應(yīng)用過程中， 促進了其自身的發(fā)展和工業(yè)設(shè)計理念的發(fā)展。本文針對工業(yè)設(shè)計課程的特點，介紹了計算機輔助設(shè)計應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計教學的必要性和優(yōu)勢，以闡明計算機輔助設(shè)計對工業(yè)設(shè)計的重要性。

關(guān)鍵詞：計算機輔助設(shè)計；工業(yè)設(shè)計；設(shè)計教學

0引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機的硬件和軟件在過去的30年間發(fā)生了突飛猛進的變化，工業(yè)設(shè)計也隨之轉(zhuǎn)變到了數(shù)字化的發(fā)展階段。工業(yè)設(shè)計從一開始使用手繪圖紙到后來借助Rhino 3D、AI等計算機輔助設(shè)計軟件進行設(shè)計，借助Pro/E、UG等軟件將設(shè)計方案直接與產(chǎn)品制造對接。通過計算機輔助設(shè)計，實現(xiàn)了從圖紙化向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，極大提高了設(shè)計與制造的效率。本文結(jié)合計算機輔助設(shè)計的發(fā)展狀況，通過探討計算機輔助設(shè)計實踐教學的應(yīng)用研究，強調(diào)了計算機輔助設(shè)計對工業(yè)設(shè)計的重要性。

1計算機輔助設(shè)計的發(fā)展狀況

近年來，隨著時代與科技的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)也在不斷提高，計算機圖形學、計算機虛擬技術(shù)、計算機多媒體技術(shù)深入發(fā)展，計算機輔助設(shè)計學科應(yīng)運而生。當前，計算機輔助設(shè)計在工業(yè)設(shè)計專業(yè)中扮演著后臺輔助的作用，它極大地滿足了現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計對計算機輔助設(shè)計的需求，成為藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域教學研究的熱點。但歸根結(jié)底計算機輔助設(shè)計只是一種工具。

1.1計算機輔助設(shè)計對工業(yè)設(shè)計者可持續(xù)發(fā)展的要求

人是可持續(xù)發(fā)展的主體，社會的可持續(xù)發(fā)展在很大程度上取決于工業(yè)設(shè)計者創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的可持續(xù)發(fā)展?！坝嬎銠C輔助設(shè)計”是工業(yè)設(shè)計專業(yè)重要的專業(yè)課，是后續(xù)課程“招貼設(shè)計”“、“視覺傳達設(shè)計”等課程和實踐環(huán)節(jié)“網(wǎng)頁設(shè)計”、“課程設(shè)計”、“畢業(yè)設(shè)計”的理論和實踐基礎(chǔ)。在“計算機輔助設(shè)計”教學中培養(yǎng)學生的可持續(xù)發(fā)展能力，對于工業(yè)設(shè)計專業(yè)學生提高科技創(chuàng)新和實踐設(shè)計能力及就業(yè)的指導(dǎo)方向均具有重要的意義，如何在“計算機輔助設(shè)計”中培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力已經(jīng)成為工業(yè)設(shè)計教學與工業(yè)設(shè)計自身需要迫切關(guān)注的重要問題。

1.2計算機輔助設(shè)計有待解決的問題

1.2.1設(shè)計創(chuàng)新 從設(shè)計本質(zhì)出發(fā)，設(shè)計在于人性化，提倡的是以人為本的核心設(shè)計理念，在這一理念的指導(dǎo)下提高計算機輔助設(shè)計在工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新型概念設(shè)計上的優(yōu)勢，有利于工業(yè)設(shè)計師思維的活躍性，有利于工業(yè)設(shè)計師創(chuàng)新能力的進步與提高。

1.2.2人機交互智能系統(tǒng)的開發(fā) 主要是把傳統(tǒng)的手繪技術(shù)和計算機系統(tǒng)結(jié)合起來，實現(xiàn)人機一體化的智能操作系統(tǒng)。數(shù)位板的出現(xiàn)很好的彌補了這一技術(shù)層次的缺陷，也使得設(shè)計師在捕捉創(chuàng)意方面更加的收放自如，更加的便捷。

1.2.3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過產(chǎn)商生產(chǎn)技術(shù)支持，實現(xiàn)計算機模擬定型、實效一體化。也就是說，工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品應(yīng)當結(jié)合現(xiàn)如今生產(chǎn)技術(shù)條件，構(gòu)成設(shè)計理念、設(shè)計實踐、設(shè)計生產(chǎn)一體化的設(shè)計流程。

1.3計算機輔助設(shè)計發(fā)展的趨勢

從現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計的角度來看，欣賞水平的提高，對設(shè)計師創(chuàng)新與創(chuàng)造能力提出了更高的要求，如何利用手繪高效率地把模型建出來成為當前計算機輔助設(shè)計首要挑戰(zhàn)，也是必須完成的目標。針對工業(yè)設(shè)計專業(yè)來看，采取行之有效的措施開發(fā)更符合實際功能的軟件（包括手繪渲染一體化軟件、數(shù)據(jù)提取軟件，三視圖的提取等），實現(xiàn)人機互動一體化，真正做到智能系統(tǒng)設(shè)計是計算機輔助設(shè)計的最終目標。值得一提的是目前市場中出現(xiàn)的數(shù)位板這個新型計算機輔助設(shè)計器材，在近幾年在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域迅速躥紅起來，其簡單、快捷、人性化的設(shè)計越來越受到工業(yè)設(shè)計師的青睞，尤其是手繪功能最大程度的提高設(shè)計師的工作效率，提高了工業(yè)設(shè)計師捕捉靈感的機遇。還有一些諸如Rhino Pro/E等三維設(shè)計的更廣泛的應(yīng)用讓設(shè)計師可以很快地掌握建模技巧，更加快速便捷的實踐自己的設(shè)計理念。面對這種形勢，智能的人機交互式計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)將會成為未來設(shè)計行業(yè)的不可或缺的一環(huán)。

2.計算機輔助設(shè)計在工業(yè)設(shè)計教學中的應(yīng)用實效

2.1計算機輔助設(shè)計在工業(yè)設(shè)計教學中的應(yīng)用

2.1.1產(chǎn)品效果表現(xiàn)

效果圖是產(chǎn)品形態(tài)的展示， 也是產(chǎn)品內(nèi)涵的傳達。怎樣地使產(chǎn)品適于人的使用？ 如何使用者知曉？ 這就是工業(yè)設(shè)計者需要應(yīng)用與實踐的環(huán)節(jié)。概念化的設(shè)計理念可以通過計算機輔助設(shè)計達到可視化的視覺實物形式。隨著科技與計算機技術(shù)的飛速發(fā)展， 動畫效果表現(xiàn)形式也成為了產(chǎn)品展示與產(chǎn)品設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。

2.2.2數(shù)字設(shè)計

人在設(shè)計理念是三維的，例如是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等等相關(guān)概念的三維模型實物，甚至是帶有相當復(fù)雜的運動關(guān)系的三維實體。在工業(yè)設(shè)計教學環(huán)節(jié)中，學生在三維輔助設(shè)計軟件的支持下從三實體模型開始設(shè)計，構(gòu)建的模型可能表達出設(shè)計構(gòu)思的全部幾何參數(shù)，整個設(shè)計過程可以在三維模型進行分析和改進，進行設(shè)計方案的比較，最終形成設(shè)計方案。同時建立完整的設(shè)計數(shù)據(jù)庫，使設(shè)計的全部流程用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄下來。通過三維輔助軟件的廣泛使用，使工業(yè)設(shè)計語言從二維設(shè)計向三維轉(zhuǎn)變，計算機輔助繪圖向計算機輔助設(shè)計轉(zhuǎn)變。

2.2計算機輔助設(shè)計中的差異式教學

差異式教學的思想主要在于因人而異，滿足各個層次的學生的不同學習需求并且要有計劃、有目的地進行教學。它是在“計算機輔助設(shè)計”教學課程的指導(dǎo)思想下，預(yù)先制訂教學目標、教學內(nèi)容、教授方式方法和最終的成績評定等方面根據(jù)學生現(xiàn)在具有的知識水平和能力，有效地考慮到學生之間的差異，實施差異式教學?，F(xiàn)代教育理念也就是綠色教育主要是將學生的自主創(chuàng)新能力放到教學的關(guān)鍵部位，而每位學生之間既具有發(fā)展的共同性特征，又表現(xiàn)出較大的個體差異，由于各種因素的影響，在“計算機輔助設(shè)計”教學上表現(xiàn)出的差異性尤為明顯。

3.結(jié)語

計算機輔助設(shè)計將隨著時代與科技的進步在工業(yè)設(shè)計進程中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著設(shè)計理念的不斷進步與創(chuàng)新， 它的發(fā)展前景也是無可限量的。但是， 它只是工業(yè)設(shè)計者的輔助手段， 決不可能代替工業(yè)設(shè)計師的主導(dǎo)地位。它貫穿于整個設(shè)計流程的始終， 服務(wù)于產(chǎn)品的綠色設(shè)計理念，作用于可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計要求，將為未來的設(shè)計提供指導(dǎo)意義。

參考文獻

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作者簡介

李艷賓（1989-），男，漢族，現(xiàn)為鄭州大學機械工程學院工業(yè)設(shè)計專業(yè)本科生

何勝利（1992-），男，漢族，現(xiàn)為鄭州大學機械工程學院工業(yè)設(shè)計專業(yè)本科生