淺議工業(yè)設計專業(yè)CAD教學改革策略

王薇

（湖南工藝美術職業(yè)學院，湖南益陽，413000）

工業(yè)設計專業(yè)的學生既要具備藝術創(chuàng)意設計能力，又要具備嚴謹的工程技術知識。不同于純藝術的創(chuàng)作，工業(yè)設計作品必須是能夠用于實際生產制造的產品。僅有華麗炫目的外觀造型是不夠的，還要能夠滿足功能需求、合理選材、安全的工藝結構，同時控制好生產成本，以利于生產與銷售。在專業(yè)課程中，《工程制圖》是最重要的工程技術知識的基礎課，是研究工程圖樣的繪制和閱讀的。《CAD》課程旨在讓學生使用CAD軟件精確繪制符合行業(yè)標準的工程圖樣。只有通過產品圖樣明確產品的形狀、構造、尺寸、材料、工藝等，才能使設計方案變成真實的工業(yè)產品。因此，實現CAD課程的有效教學對實現專業(yè)培養(yǎng)目標具有至關重要的作用。

1 CAD課程重要性

工業(yè)設計的基本流程是：確定選題——市場調研——明確設計定位——展開設計構思并繪制草圖——定案效果圖設計——繪制工程圖樣——與工程技術人員討論方案生產制造的可行性——調整修改后制作手板模型——批量化生產制造。由此可見，工程圖樣是工業(yè)設計師與結構工程師之間的“溝通橋梁”，對于產品方案的實現有著至關重要的作用。

工業(yè)設計專業(yè)的學生不僅要具備藝術造型創(chuàng)意能力，還要具備嚴謹的工程技術知識。設計的作品是要應用于實際生產制造的工業(yè)產品，而不是藝術品、工藝品。所以，在設計過程中除了要考慮外觀造型之外，還要考慮產品的材料選擇、結構工藝、加工制造與生產成本等因素。因此，在工業(yè)設計專業(yè)人才培養(yǎng)方案中設置CAD課程，就是為了培養(yǎng)學生繪制符合國家標準和生產需要的產品工程圖樣的專業(yè)能力。CAD工程圖樣是將產品設計方案轉換為實際產品的重要環(huán)節(jié)，CAD課程教學對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)有著重大的意義。

2 CAD課程的教學現狀分析

工業(yè)設計專業(yè)開設了與工程圖樣相關的課程，主要有工程制圖和CAD。這兩門課程是密切相關、相輔相成的。兩者在教學內容方面大致相同，都是以國家制圖標準、投影法和作圖原理為理論基礎的，但因其各自不同的特點，所使用的教學方法存在一定的差異。工程制圖將手繪產品工程圖樣作為實踐教學重點，而CAD側重于CAD軟件操作技能，讓學生在工業(yè)設計領域應用CAD來繪制符合標準的產品外觀圖、產品裝配圖等工程圖樣。

在目前的實際教學中，大多數院系是把工程制圖和 CAD 兩項課程分開教學的。相互分離的教學模式存在一定的缺陷，難以將理論與實踐內容相結合，使學生無法正確地繪圖，且無法根據國家標準與具體要求繪制出工程圖樣，不利于學生連貫扎實的掌握工程圖樣的繪制的理論和方法。同時，不但使課時量增加，學生的學習負擔加重，而且教學內容的重合或重復講授會嚴重影響教學效率和教學效果，難以與社會對人才的實際需求相適應。面對這樣的現實教學狀況，筆者認為有必要將兩課進行整合優(yōu)化，以提升教學質量、促進人才培養(yǎng)目標的有效達成。

3 CAD課程的教學改革策略

工程制圖能夠通過手繪產品圖樣來展現產品的形狀、結構、尺寸等，而CAD 則是繪制工程圖樣的重要軟件，能夠提高繪圖的效率，為制圖提供了有力保障。為了適應行業(yè)發(fā)展趨勢，把工程制圖與CAD課程有機結合，能夠確保兩者優(yōu)勢互補，可以調動學生的學習興趣，有利于教學效果的優(yōu)化。

3.1 分析差異性，設定有效教學目標

工程制圖與 CAD 課程的教學目標存在根本差異。為了實現有效教學，應全面分析兩者的差異，合并教學目標。可將教學目標整合為：（1）掌握國家制圖標準、投影法基本理論及應用，培養(yǎng)空間想象力；（2）培養(yǎng)閱讀工程圖樣并使用CAD軟件繪制產品圖樣的基本能力；（3）培養(yǎng)學生由平面轉向立體的空間思維、空間想象力和形體表達能力。圍繞整合后的教學目標來展開有效課程教學。

3.2 精選教學內容，明確教學重難點

首先，要結合工業(yè)設計專業(yè)特點，精選教學內容。將工程制圖知識融入到CAD軟件課程中，簡化一般知識，在講解投影法概念、多面視圖作圖與軸測圖繪制的過程中，將CAD繪圖命令與修改命令貫穿其中，并強調制圖國家標準與相關規(guī)定，強化組合體視圖的繪制。零件圖與裝配圖應以工業(yè)產品造型為實例，而不是采用傳統(tǒng)的機械零件作為實訓項目，從而實現知識與技能的融合與滲透。其次，合理分配教學時間、調整教學重點、突破教學難點。兩課整合后，壓縮了課時，需要合理安排教學內容，以培養(yǎng)學生的空間想象力為教學重點，確保學生更容易接受新知識。在 CAD教學中，應合理運用繪圖命令，制作三維模型，將平面三視圖與立體三維模型做對照，從而突破教學難點，以保證更好地融合兩種教學。

3.3 創(chuàng)新教學方法，提高教學效果

眾所周知，教師進行手工繪圖演示教學會占用很多的課堂時間，因此筆者會結合PPT動畫、教學視頻等方式來演示繪圖步驟。雖然能夠縮減部分課堂繪圖時間，但依舊受到時間的限制，導致傳授知識量的減少。此外，動畫演示作圖過程中，教師與學生的互動交流不足，不利于教學組織的有序進行。這樣的教學方法相對傳統(tǒng)，無法滿足學生的心理特點，難以營造活躍的課堂氛圍，會讓教學效果大打折扣。因此，把工程制圖與CAD軟件繪圖進行有機結合的形式展開教學，空間想象和空間思維與投影分析和CAD作圖過程緊密結合。CAD軟件的學習應結合制圖知識點來安排：先確定所學的工程圖樣會使用到的CAD工具，再講解這些CAD工具命令，接著講授制圖理論，最后在實訓中要求學生用 CAD 軟件繪制出圖樣。每個教學內容都按這種步驟進行。

教師應在教學中對繪圖制作內容進行合理安排，在講解制圖方法時應盡可能采用CAD軟件來進行幾何作圖。運用 CAD技術制作二維平面圖形與三維立體圖形，豐富課程教學資源，使教學素材更加多樣化。一般而言，零件圖的學習以及組合視圖是繪圖學習的重點和難點，還可以將典型產品引入課堂教學，以產品為依據開展教學，使學生參與到典型產品全套圖樣的繪制過程中，并運用現代教學設備與信息技術手段，在合理利用時間的同時優(yōu)化教學質量。

3.4 細化教學環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學實施方案

在圖樣閱讀環(huán)節(jié)，教師給學生布置圖樣抄繪任務，要求學生仔細觀察圖樣，在實訓過程中熟悉并理解圖樣。在圖形繪制環(huán)節(jié)，先進行手工繪圖再使用CAD軟件繪圖，通過對比讓學生體會到CAD作圖的效率與作圖優(yōu)勢，激發(fā)學習積極性，樂于深入了解 CAD 技術的先進性。在思維與興趣培養(yǎng)環(huán)節(jié)。通過多種多樣的方式提高學生的學習興趣，圍繞教學目標，不斷增強學生的空間想象能力，將其轉化為個人空間邏輯，培養(yǎng)學生由平面轉向立體的空間思維、空間想象力和形體表達能力。

4 結束語

總之，傳統(tǒng)的教學方式與課程設置已經不能夠滿足社會需求與職業(yè)崗位要求，在CAD課程教學改革中，將工程制圖與CAD軟件相結合是必然趨勢。在充分了解兩者關系以及實現兩者有機整合優(yōu)化的重要意義的基礎上，從教學目標、教學內容、教學方法與教學實施等方面的展開改革措施，這樣才能讓學生快速掌握工程制圖的基本技能，熟練運用計算繪圖軟件CAD，成為適合現代社會需求的復合型人才。

[1]程能林.工業(yè)設計概論[M].北京: 機械工業(yè)出版社, 1999.

[2]徐倩.基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的CAD教學策略[J].職業(yè), 2017, (35): 37.

[3]戶利婷.淺析機械制圖與機械CAD的有機結合[J].智能城市, 2018, (2):84-85.

[4]王智全.CAD教學與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].科技信息, 2008, (24): 97.

[5]孔祥金.情景教學法在CAD教學中的應用[J].中國職業(yè)技術教育, 2007,(25): 37-38.