工業設計專業《工程制圖》教學改革探討

汪沙娜++李納璺++楊運澤

摘 要：針對目前工業設計專業采用傳統的《工程制圖》教學模式，不能滿足現代本專業的教學要求和發展。本文根據現代工業設計人才的需求方向，將三維造型技術融入到制圖課的理論和實驗教學過程中，有效地提高學生的空間思維想象力，結合工業設計專業特點，創造一種新的教學模式，以滿足一定的教學需求。

關鍵詞：工業設計 工程制圖 三維造型 教學模式

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0161-01

工業設計是機械設計、藝術設計及市場學相結合的一門綜合性學科，是在現代化生產條件下將科學與藝術融為一體，進行產品設計的一種創造性活動[1～2]。該專業的就業前景好，企業需求量大。但隨著科技的進步，現代企業工業設計人才的需求也越來也嚴格，需要工業設計師們必須具有豐富的藝術創意和嚴謹的工程技術知識。而傳統的工業設計教學無法滿足現代企業需求的客觀現實，工科院校的工業設計與藝術類院校有所不同，應注重培養學生的工程素養，培養學生三維空間的創造能力和想象能力，使之成為高素質工業設計人才[3]。為了更好實現學校的人才培養目標，必須對傳統的《工程圖學》課程體系和教學內容進行了改革和創新，以培養與時俱進的工程師、設計師。

1 工業設計專業中“工程制圖”教學特點

工程制圖是一門工程類專業必修的基礎技術課，該課程的主要教學內容有正投影法的基本原理，培養繪制和閱讀工程圖樣的基本能力；培養空間想象和空間分析能力；培養用計算機繪制工程圖樣的初步能力[4]。學習該課程需要學生具有一定的邏輯思維能力，但是工業設計專業相當多的學生是來自于藝術類考生，這些學生部分都是數學知識和邏輯思維比較薄弱的，對“工程制圖”知識的接受能力、空間思維想象能力的不足給教學帶來諸多的困難。雖然藝術生這類的知識比較欠缺，但其具有一定的優勢——“審美觀”。因此，必須在新的教學模式下，不僅要有效地提高教學質量，極大地增強學生的空間思維想象能力，而且還將充分利用藝術生所具的美感優勢來創造、創新產品，以適應現代社會產品的多樣化、復雜化、個性化。

2 Pro/E造型技術融入教學模式

2.1 融入理論教學過程

在現在的制圖教學過程中，大部分教師仍然采取傳統的制圖教學方法[5]，如在黑板上手工畫三維圖、利用掛圖等手段向同學們展示三維實體的形狀，這些方法缺少真實感，不能從根本上提高學生們的空間想象能力。特別對于立體的截交線和相貫線、以及組合體部分知識來說，學生的分析圖形能力比較差，無法達到教學效果。因此教師最好在課堂上采用三維造型軟件（（Pro/E）向同學們展示所要講授的零件實體造型，幫助學生們盡快建立空間概念，提高空間想象力。通過零件的實體模型圖，將“點—線—面—體”逐一表達出來，結合兩立體之間的截交及相貫圖形動畫演示，提高了學生對組合體的形體分析能力，強化了讀圖能力，有效地解決了藝術生薄弱的空間思維的現象。通過三維軟件中視圖的選擇，運用正投影理論為依據，強調準確的投影關系，掌握了畫圖的基本方法。

2.2 融入制圖實驗教學過程

實驗教學是工程制圖中的一個重要實踐性環節，是培養學生動手能力和工程意識的重要手段。在實驗過程中，根據不同的章節，提出不同的實驗方案，通過練習不同的圖樣，學會AutoCAD的各種繪圖工具，快速地實現圖形的繪制。而在現代工業設計中，二維平面圖遠遠不能滿足人們的需求，這主要是因為三維投影具有很強的可視性，將三維造型技術融入《工程圖學》課程實驗教學中，在學習圖樣繪制的同時，有效的提高學生空間思維能力，同時很好的解決了二維和三維共存的關系，提高了課程中投影畫法、組合體、剖視、裝配的教學知識。在計算機實驗教學過程中，首先要采用精講多練的教學模式，督促學生要多動多練認真地完成整個實驗過程，以提高了學生的動手能力，分析能力，創新能力。同時，不僅教學的模式改變，而且教學內容也要適當改變。在運用模型建模實驗教學過程中，不應選擇與工科類機械專業運用減速器之類的零件，而應選擇與工業設計專業相關的模型進行建模講解，例如汽車，電子產品外殼之類，以提高學生的課堂興趣。

此外，Pro/E還有對模型進行調色盒設定光照與場景模塊，可以把產品的色澤、色彩場景等藝術化的展示出來，著色后猶如看到真實產品，它能準確反映工程師的設計思想，是設計的產品在形態、色彩、裝飾等美感要求方面得到充分表達，可以給設計者以廣闊的創新設計空間[5]。在實驗教學過程中，結合美術院校的藝術類教學方式，提倡學生的主動性和創新性，可以提供學生一些基本的尺寸，讓學生通過組合的形式，建立不同的模型，并對實體模型進行裝飾或調色，在實驗中體現了美學的特性，并繪制出其模型的工程圖樣。從而在給學生讀圖的同時，學會三維模型到二維圖樣之間的相互轉換；通過學生的自己創新想法通過不同的截切和疊加方式，鞏固了組合體的相關知識，鍛煉了學生的創造能力，提高了學生的自主能力。進而有效地解決了《工程圖學》傳統內容與三維造型技術的銜接、協調、融合等問題，減少了因學時壓縮而造成的負面影響，更注重學生綜合能力的培養。

3 結語

結合工業設計專業的特點，改革教學觀念和教學方式方法，創造一種適合于工業設計專業的教學模式，以滿足教學需求。將學生培養為符合社會與時俱進的高素質人才。將Pro/E實驗教學融入到制圖的教學中，通過理論和實驗教學改革，有利于提高學生的綜合能力；通過激發學生自主動手的組合體空間想象力，鍛煉學生繪圖和讀圖的能力；結合美學特性，鍛煉學生的創造能力；提高學生的綜合能力，從而達到一定的教學目標。同時也培養了學生一門技術，提高了學生的就業能力。

參考文獻

[1] 甘露萍.提高“工程制圖”課程教學質量的方法探討[J].長春：長春理工大學學報，2010（10）：152-153.

[2] 楊志波.工業設計專業“機械制圖”課程教學改革探討[J].北京：中國電力教育， 2009（6）：100-101.

[3] 劉源，胡波.基于現代工業設計的發展談制圖教學的改革[J].武漢：武漢化工學院學報，2005（3）：82-83.

[4] 景暉，李聰，周祖鵬.高等工科院校機械類專業《工程制圖》實驗教學改革探討[J].濟南：科技信息，2012（32）：123.

[5] 余明浪.“工程制圖”教學改革的反思和探索[J].北京：工程圖學學報，2009（5）：157-159.

[6] 曹飛，梁艷霞.Pro/E在工業設計中的應用[J].蘭州：機械研究與應用，2001（12）：46-47.endprint