淺談計算機輔助工業設計課程的教學方法

摘 要：計算機輔助工業設計是工業設計專業一門重要的計算機制作課程，主要講解Solidworks三維建模軟件。如何更好地講授這門課程，帶領學生從二維平面圖形向三維立體模型過渡，將直接影響到學生未來的產品表現和工程制作的效果。本文結合教學中的實際情況，對本課程的教學進行了探討。

關鍵詞：計算機輔助；工業設計；教學方式

隨著中國制造業的發展，全國眾多高校開設了工業設計專業，計算機輔助工業設計（Computer Aided Industrial Design，簡稱CAID）是工業設計專業一門重要的專業課程。CAID是以現代信息技術為依托，以數字化、可視化為特征的計算機輔助設計方式。其目的是提高效率，增強設計的科學性、可靠性，并適應信息化的生產制造方式。

計算機輔助工業設計中主要講授PRO/E，Solidworks等三維工程軟件，由此學生將不再拘泥于二維草圖或CAD圖形，而可以通過軟件將自己的想法直接轉變為可360°立體觀察的計算機模型，從而能更好地驗證設計構想，方便與人溝通交流，并能有效地降低未來設計生產中可能出現的風險。因此，計算機輔助工業設計課程起到了聯接大腦創意與現實生產之間的橋梁作用。本文通過結合這門課的教學實踐，就如果更好地開展此課程的學習進行了一些探討。

一、從二維逐步過渡到三維

現在主流的三維工程設計軟件，無論是PRO/E還是Solidworks，其三維模型的生成方式主要包括拉伸、旋轉、掃描、放樣等幾種類型。這其中的拉伸、掃描是最基本的二維平面圖形向三維立體模型轉換的方式。因此，在實際教學中，首先應消除學生對于三維軟件的畏懼感，先通過講授二維CAD草圖的繪制，讓學生將過去AUTOCAD軟件中學到的相關知識逐步移植到三維工程軟件中去，從而逐步產生熟練感，然后再通過拉伸、旋轉命令將繪制好的二維草圖生成見到的三維立體效果，使學生在一個個小的成果中產生成就感，從而為后續復雜的掃描、放樣方式的講解打好基礎。

二、引導與討論式教學相結合

市場上的產品千變萬化，形態各異，但是回歸到三維立體建模，卻只有簡單的拉伸、旋轉、掃描、放樣等幾種類型，高級建模中又出現一種新的面建模方式。要利用這些基本的工具去實現各式各樣的產品，單靠教師在課堂上講解幾個產品實例是不夠的，還需要引導學生從所講案例中提取一般的建模思路，舉一反三，從而達到靈活運用的目的。

軟件教學的特殊性，也決定了在教學過程中，不能單純地一上來就講實例，讓學生臨摹教師的制作。這種方式考驗的是學生的記憶力，而不是學生的理解和操作能力。因此，在上課前，可通過發放實際產品，讓學生先花一定的時間全面觀察產品，了解產品各透視面的造型特點，先思考制作方法再動手操作，從而提高學習效率。

在實際教學過程中，鼠標是進行綜合實例練習非常好的道具。學校機房所配置的鼠標一般是造型比較簡單、左右對稱、中規中矩的形態，能使學生很快地聯想到拉伸、切除等基本建模方式；圓滑的弧面，則是講解放樣、曲面過渡很好的實例；中鍵滑輪可以用來講解分割線和陣列。通過對鼠標造型的講解和實際操作，學生對所學建模方式將會有更實際的認識，進而可以制作諸如路由器、藍牙耳機、遙控器等更加復雜的產品。

三、強化實踐性

近年來，用人單位對人才的要求越來越高，由重學歷逐步轉變為更重能力，尤其是解決實際問題的實踐能力。計算機輔助工業設計作為一門實踐性非常強的課程，只有在平時多加練習，不斷地通過觀察、思考、摸索各種形態迥異的產品，才能獲得豐富的制作經驗，才能提高制作效率和成功率。初學者單純地依靠課題時間進行實例制作講解是遠遠不夠的，還需要在課余時間進行練習。一方面教師需要給予學生一定的壓力，讓學生在平時抓緊練習；另一方面，學生也需要不斷尋地找自我實踐機會，檢驗所學與社會需求之間的差距。隨著我國經濟社會的不斷發展，社會對工業設計人才的需求越來越多，各種不同層次的工業設計比賽也層出不窮。通過組織學生參加設計競賽，用以賽代練的方式進行操作練習，既拓展了學生的眼界，將設計的目標定位于各式各樣的產品，同時也通過適當的壓力讓學生不斷地淬煉模型制作技法，從而達到強化實踐性的目的。

四、豐富考核方式

傳統的軟件課程考試一般為考查形式，即通過制作給定的產品模型作為最后考試評分的依據。但這種無差別的考試方式，往往無法準確地了解學生的實際操作能力，甚至有的學生直接通過拷貝、粘貼的方式蒙混過關。因此，考查的內容可以限定在某一類型中，而不是單純地拘泥于某一特定的產品；同時還需要把學生平時的作業情況和課題實例操作情況納入到學生最后的成績評定中。考核方式的多樣性能使學生在平時上課時更好地學習，認真完成課堂布置的習題，同時將學生的動手能力和想象力相結合，更好地發揮學生的主觀能動性。

五、結束語

軟件教學有其特殊性，因此教師在教授過程中應更加注重學生對三維形態的理解。這就需要教師在教學過程中，由淺入深地引導學生思考形態之間的差異，需要學生在平時進行大量的實踐練習。只有將“教—學—練”有機地結合在一起，才能取得良好的教學效果。

參考文獻：

張海濤，曾昌禮.從就業看加強大學生實踐動手能力培養[J].企業家天地，2006（2）.