黃坤

關(guān)鍵詞：計算機;輔助;工業(yè)設(shè)計;存在問題;措施

計算機輔助工業(yè)設(shè)計是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將工業(yè)設(shè)計數(shù)字化、信息化，最終達到提高設(shè)計效率和質(zhì)量的目的，信息化時代下計算機輔助工業(yè)設(shè)計是一種非常先進的設(shè)計理念。CAD 技術(shù)是計算機輔助工業(yè)設(shè)計的核心，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)成為當前設(shè)計比較常用的設(shè)計手段，而且計算機輔助工業(yè)設(shè)計在發(fā)展的過程中越來越專業(yè)化、智能化與集成化。在計算機輔助工業(yè)設(shè)計這種思路出現(xiàn)之后，現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)設(shè)計方法也隨之革新。草圖設(shè)計的方式需要浪費大量的時間，且計算工程量非常大，對設(shè)計人員來說負擔比較大。但是計算機輔助工業(yè)設(shè)計可以利用CAD 繪圖軟件完成繪圖，極大地提高了設(shè)計效率。在此背景下社會對計算機輔助工業(yè)設(shè)計的人才需求比較大，高校需要培養(yǎng)更多的具有計算機技術(shù)的工業(yè)設(shè)計人員。

1 計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學的存在問題

1.1 教學內(nèi)容不豐富

當前計算機輔助工業(yè)設(shè)計需要設(shè)計師掌握一維、二維、三維、四維乃至五維的綜合設(shè)計能力，但是高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組的教學內(nèi)容只包括其中幾個方面，對學生來說即使根據(jù)教學內(nèi)容完成學習也無法全面地掌握計算機輔助工業(yè)設(shè)計的技巧。在教學的過程中，教學內(nèi)容不夠全面，很多高校都以CAD 軟件教學為主，主要培養(yǎng)學生在二維方面的計算機輔助工業(yè)設(shè)計能力，少部分專業(yè)同時對二維和三維設(shè)計軟件進行教學，整體來說計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學內(nèi)容割裂現(xiàn)象嚴重的根本原因是教學內(nèi)容不夠豐富。

1.2 教學方式落后

高校在教學計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程過程中主要采用傳授法對相關(guān)知識點進行教學。在《兒童產(chǎn)品設(shè)計》教學中，教師首先列舉簡單圖形，讓學生跟隨學習點線等操作指令如何使用，然后再讓學生根據(jù)所學計算機輔助工業(yè)設(shè)計技巧自己完成課堂的設(shè)計任務(wù)，最后學生經(jīng)過練習即可掌握不同設(shè)計方法的應(yīng)用技巧。這種教學方法無法讓學生對計算機輔助工業(yè)設(shè)計產(chǎn)生濃厚的興趣，學生的思維也會受到了一定的限制，總體來說學生在這種教學模式下學習不到太多實用技巧的根本原因是教學方式落后。

1.3 教學設(shè)施陳舊

高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程對教學環(huán)境具有較高的要求，但是大部分高校并沒有專業(yè)的工業(yè)設(shè)計機房，而所有專業(yè)通用的機房無法滿足工業(yè)設(shè)計的需求，很多設(shè)備長期沒有維護，導致無法正常開機或者經(jīng)常死機，而且還有很多電腦沒有配備專業(yè)的輔助工業(yè)設(shè)計軟件，導致學生學習計算機輔助工業(yè)設(shè)計過程中受到較大阻礙。除此之外，還有些電腦配置較為落后，學生使用工業(yè)設(shè)計軟件過程中經(jīng)常會出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，嚴重降低了學生對計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的興趣，其根本原因是教學設(shè)施陳舊。

2 計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學的優(yōu)化措施

2.1 豐富教學內(nèi)容

高校應(yīng)該對現(xiàn)有的《兒童產(chǎn)品設(shè)計》教學內(nèi)容進行豐富。如果高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學內(nèi)容只局限于CAD 軟件的指令和操作教學，則教學內(nèi)容中需要將三維工業(yè)設(shè)計軟件教學加入其中，例如3Dmax 的指令和操作教學。除此之外，高校還應(yīng)該對教學內(nèi)容之間的關(guān)系進行分析，厘清計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學的順序，讓學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習。3Dmax 軟件教學如圖1 所示。

2.1.1 增加軟件命令與操作教學內(nèi)容

《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程組教師應(yīng)該將軟件命令與操作作為重點教學內(nèi)容，讓學生了解各種2D、3D 軟件的操作方法，這些設(shè)計軟件在使用過程中主要分為點、線、面三個方面的命令，因此高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學模式中必須重視軟件命令與操作該層次的教學工作。教師需要在課程組教學中演示不同軟件命令的操作方法，然后學生需要在教師的演示下不斷學習并加以重復練習，牢記不同命令與操作的快捷鍵，最后學生能夠熟練應(yīng)用點、線、面三個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[1]。PS 軟件教學如圖2 所示。

2.1.2 增加形態(tài)分析與理解教學內(nèi)容

高校計算機輔助《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程組教師在教學形態(tài)分析與理解方面的內(nèi)容時，對3D 模型的形態(tài)進行分析，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)計是每個課程組學生都必須掌握的能力，學生可以根據(jù)模型的特征線和形面等特點提取3D 模型的骨架，而形態(tài)特征不明顯時則需要按照幾何信息完成分面工作，分面能力決定了學生建模水平的高低[2]。3D 建模圖如圖3 所示。

2.1.3 增加造型手法與方式教學內(nèi)容

在進行《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程中的造型手法與方式時，學生需要具備通過3D 建模軟件將設(shè)計意圖表達出來的能力，三維造型和建模工具可以讓學生對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內(nèi)容。在造型手法教學中，教師可以按照課程組教學模式選擇合適的案例進行教學。首先讓學生對改造型手法的原理和分塊方式進行詳細了解，然后讓學生利用計算機輔助完成該造型手法的設(shè)計，最后學生即可掌握計算機輔助工業(yè)設(shè)計的能力[3]。

2.2 創(chuàng)新教學方式

高校應(yīng)該對原有教學方式進行改革，集中式教學只能保證大部分學生掌握計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件的基礎(chǔ)操作方法，而無法提高所有學生的實踐設(shè)計能力。在《兒童產(chǎn)品設(shè)計》教學中，以教師為主體開展教學，無法增強學生的學習興趣，只有以學生為主體的教學模式才能讓學生主動學習，這樣學生將課堂內(nèi)外所學的設(shè)計知識整合后即可提高自己的設(shè)計水平。為了提高高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學模式的可行性，教師需按照學生的能力和興趣進行分組，改善整個教學環(huán)境和氛圍，推動教學內(nèi)容的模塊化，讓所有學生計算機輔助工業(yè)設(shè)計實踐能力得到提高。除此之外，高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程教師還可以先根據(jù)理論知識和教材內(nèi)容設(shè)計不同階段的課程任務(wù)，然后讓學生帶著任務(wù)學習，加強教學模式創(chuàng)新，讓學生嘗試使用計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件解決學習中遇到的問題，最后再對學生計算機輔助工業(yè)設(shè)計成果進行評價，重視教學成果展現(xiàn)評估，這樣才能更好地創(chuàng)新教學方式。

2.2.1 增強教學聯(lián)系

計算機輔助工業(yè)設(shè)計中兒童產(chǎn)品設(shè)計軟件存在多種類型，其中每種設(shè)計軟件的使用情景都是不同的。而有些設(shè)計師在工業(yè)設(shè)計中先使用二維設(shè)計軟件生成效果圖，然后再使用三維設(shè)計軟件進行具體的操作過程[4]。學生需要充分認識到計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組與課程之間的聯(lián)系，這樣才能在兒童產(chǎn)品設(shè)計的過程中，在二維設(shè)計軟件和三維設(shè)計軟件等不同類型的計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程學習中均投入一定的時間和精力，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。

在計算機輔助工業(yè)設(shè)計中，《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程需要提高學生的設(shè)計思維能力，學生必須具備設(shè)計軟件表達設(shè)計創(chuàng)意的能力。因此，課程組在教學過程中會將產(chǎn)品設(shè)計教學與課題研究相結(jié)合，產(chǎn)品設(shè)計教學課程與課程組的連貫性必須得到加強才能滿足教學要求?？梢院侠戆才哦S設(shè)計軟件和三維設(shè)計軟件等不同類型的計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的教學時間，確保學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，這樣才能及時鞏固學生所學的知識點，進而充分發(fā)揮計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學的優(yōu)勢。

2.2.2 明確教學理念

《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程的教學理念為提高學生設(shè)計邏輯思維能力、提高學生設(shè)計表現(xiàn)能力、加強課程組與課題之間的聯(lián)系和連貫性、明確工業(yè)設(shè)計課程的教學重點等。教師必須認識到“授人以魚不如授人以漁”，《兒童產(chǎn)品設(shè)計》教學的目的并不是為了讓學生掌握兒童產(chǎn)品的設(shè)計思維和方法，而是讓學生通過兒童產(chǎn)品設(shè)計學習掌握二維和三維計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件的應(yīng)用方法。高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程過去只對學生的軟件指令和操作能力進行培養(yǎng)，但是現(xiàn)在應(yīng)該以設(shè)計思維能力和表達能力進行培養(yǎng)，保證學生可以正確解讀不同的兒童產(chǎn)品設(shè)計方案，為了保證課程改革順利進行，可以先對教師進行教育以改變其教學思維。

2.2.3 推動教學內(nèi)容模塊化

高校可以將《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程教學分為設(shè)計表達教學、思維表達教學、設(shè)計分析教學、效果表達教學、外觀設(shè)計教學、動畫效果圖展示教學等模塊，按照學生的薄弱之處開展針對性教學[5]。在《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程中，教師對教學內(nèi)容模塊化之后按照課時分配教學內(nèi)容，兒童產(chǎn)品設(shè)計案例總計耗費10 課時，教師在設(shè)計表達教學、思維表達教學、設(shè)計分析教學、效果表達教學中總計耗費8 課時，每個教學內(nèi)容模塊耗費2 課時。以上教學內(nèi)容比較重要，對學生以后的學習和發(fā)展具有舉一反三的作用，因此教師在教學時必須投入較多的時間和精力。而外觀設(shè)計教學、動畫效果圖展示共耗費兩課時，以上教學內(nèi)容主要是對教學成果的展示，教師可以根據(jù)教學成果對計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學模塊中存在的問題進行分析，有利于對后續(xù)教學體系進行整改，這樣才能持續(xù)提高計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組的教學效果。

2.2.4 加強教學模式創(chuàng)新

高校應(yīng)該在課程組教學模式之上對計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程教學的持續(xù)創(chuàng)新，將探索式教學模式與課程組教學模式相融合，提高學生的自主學習能力和舉一反三能力。教師可以按照任務(wù)驅(qū)動法為學生布置兒童產(chǎn)品設(shè)計各個課程組的學習任務(wù)，讓學生分組解決設(shè)計表達、思維表達、設(shè)計分析、效果表達、外觀設(shè)計等課時中教師提出的問題，掌握兒童產(chǎn)品設(shè)計所需要的二維和三維計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件，讓學生能夠有效串聯(lián)不同工具的操作使用，讓學生能夠直接選擇最佳的應(yīng)用軟件，以提高學生兒童產(chǎn)品設(shè)計的思維邏輯能力，防止學生選擇錯誤的二維和三維計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件，最終浪費大量的時間和精力。除此之外，教師在《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程中還采用比賽和項目驅(qū)動法，讓學生將學習任務(wù)和比賽項目結(jié)合到一起，讓學生在參與比賽的過程中完成兒童產(chǎn)品設(shè)計，而在比賽中學生能夠?qū)W習到更加前沿的設(shè)計動態(tài)，有利于發(fā)散學生的設(shè)計思維，比賽項目驅(qū)動教學法能夠有效彌補計算機輔助工業(yè)設(shè)計教材的不足。教師可以為學生選擇力所能及的比賽和項目，不能揠苗助長，否則會打消學生對計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的學習積極性。合理根據(jù)學生計算機輔助工業(yè)設(shè)計軟件掌握程度選擇合適的項目才能夠達到創(chuàng)新教學模式的目的。

2.2.5 重視教學成果展現(xiàn)評估

高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學之后應(yīng)該將各組兒童產(chǎn)品設(shè)計成果進行展現(xiàn)，并分別從創(chuàng)意切入點、創(chuàng)新、表達、設(shè)計細節(jié)、設(shè)計結(jié)果表達等方面對教學成果進行評估，不斷對課程組教學實踐進行改革。

2.3 完善教學設(shè)施

高校應(yīng)該投入一定的時間和金錢定期對機房設(shè)備進行升級或者直接建立計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組專用機房，保證機房內(nèi)設(shè)備可以正常使用，并且學生在學習過程中可以熟練操作各種工業(yè)設(shè)計軟件，為《兒童產(chǎn)品設(shè)計》課程的教學奠定基礎(chǔ)。機房設(shè)備質(zhì)量是完善教學條件的基礎(chǔ)，保證計算機設(shè)備符合工業(yè)設(shè)計要求才能不斷提高學生的設(shè)計能力。除此之外，高校還可以準備紙質(zhì)圖書等相關(guān)學習資料，為學生自主學習提供教學條件。目前計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(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)途徑盡可能多地準備教學素材、完善教學設(shè)施，這樣才能提高計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的教學效果。對學生來說，需要學習最新的軟件和產(chǎn)品設(shè)計思路才能在畢業(yè)后找到對口工作，因此學生可以直接利用各類教育資源共享平臺或者計算機輔助工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品分享網(wǎng)站，提高自己的思維擴展能力，以提高自身計算機輔助工業(yè)設(shè)計綜合水平。

高?？梢詫⒂嬎銠C輔助工業(yè)設(shè)計分成三個教學課程組，教學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，學生的兒童產(chǎn)品設(shè)計學習進度應(yīng)該與課程組教學內(nèi)容相互匹配。教師必須根據(jù)課程組教學內(nèi)容將教材內(nèi)容整理成三類，這樣才能幫助學生梳理計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的脈絡(luò)。高校計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程組教學模式可以分為基礎(chǔ)教學和進階教學兩個階段，基礎(chǔ)教學主要培養(yǎng)學生對各種工業(yè)設(shè)計軟件的操作能力，進階教學主要培養(yǎng)學生利用不同工業(yè)設(shè)計軟件解決兒童產(chǎn)品設(shè)計問題的能力。教師必須在教學前制定教學計劃，為基礎(chǔ)教學和進階教學分配合適的教學時間。

3 結(jié)論

綜上所述，近年來計算機輔助工業(yè)設(shè)計越來越受到重視，高校必須在校內(nèi)期間對學生的工業(yè)設(shè)計能力進行全面培養(yǎng)，否則無法保證學生進入社會之后具備基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)計能力。因此，高?？梢圆捎谜n程組教學模式開展計算機輔助工業(yè)設(shè)計教學，同時豐富教學內(nèi)容、完善教學條件，提升學生的學習興趣和效率。