工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)設(shè)計(jì)透視課程教學(xué)改革

金鑫　霍鴻源　周仲偉

摘要：工科工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生的設(shè)計(jì)表現(xiàn)能力不足一直是教學(xué)難題，其中設(shè)計(jì)透視是重要的基礎(chǔ)。文章以廣東石油化工學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)為例。從設(shè)計(jì)透視課程的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，簡化了復(fù)雜工程制圖式的授課方式，運(yùn)用計(jì)算機(jī)三維軟件虛擬展示物體的透視現(xiàn)象，并且結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置練習(xí)作業(yè)。深入淺出的把透視概念和原理教授給學(xué)生，使學(xué)生能夠較好的將理論應(yīng)用于實(shí)踐，為學(xué)生的設(shè)計(jì)表現(xiàn)能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：工科；工業(yè)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)透視；教學(xué)改革

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中圖分類號(hào)：G642.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1008 2832（2016）05-0137-03

一、工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)《設(shè)計(jì)透視》課程現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代我國引入工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，隨著我國工業(yè)的高速發(fā)展需要，近年來各大院校紛紛開設(shè)該專業(yè)?？v觀全國，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)主要分為兩大類：一是以產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)為主，主要設(shè)置在藝術(shù)學(xué)院或設(shè)計(jì)學(xué)院，也叫產(chǎn)品設(shè)計(jì)；另一類是以工程設(shè)計(jì)為主，主要設(shè)置在機(jī)電工程學(xué)院。然而，任何一種將工業(yè)設(shè)計(jì)中的“藝術(shù)”和“技術(shù)”成分孤立的教學(xué)理念都是片面的。工科工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生美術(shù)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)實(shí)與藝術(shù)類課程課時(shí)量不足的矛盾是眾所周知的問題。

透視不僅是確保所畫物體形態(tài)正確的基礎(chǔ)，又是學(xué)生理解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的橋梁。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)透視課程教學(xué)既可以使學(xué)生理性的認(rèn)識(shí)繪畫，又能夠通過邏輯思考把握物體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行精準(zhǔn)繪畫，起到事半功倍的教學(xué)效果。因此，設(shè)計(jì)透視是工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。

二、設(shè)計(jì)透視課程教學(xué)改革實(shí)踐一一以廣東石油化T學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)為例

廣東石油化工學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)成立于2008年，隸屬于廣東石油化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，在機(jī)械工程類學(xué)科基礎(chǔ)上建立，具有扎實(shí)的工科背景，至今已有四屆本科畢業(yè)生，每一屆新生大概80人左右。本專業(yè)新生入學(xué)時(shí)沒有任何美術(shù)基礎(chǔ)，素描和色彩等美術(shù)課程安排僅限于大一的兩個(gè)學(xué)期，由于課時(shí)量有限，學(xué)生的繪畫水平提高緩慢。所以通過設(shè)計(jì)透視課程的學(xué)習(xí)，發(fā)揮工科學(xué)生邏輯思維敏捷的特點(diǎn)，教會(huì)學(xué)生從理性角度掌握透視原理，從而將透視原理應(yīng)用到設(shè)計(jì)表現(xiàn)的實(shí)踐當(dāng)中，可以在較短時(shí)間內(nèi)教會(huì)學(xué)生表達(dá)正確的物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)。

（一）重新制定教學(xué)內(nèi)容

《設(shè)計(jì)透視》是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，我校安排在第二學(xué)期，承接了第一學(xué)期的《畫法幾何與機(jī)械制圖》，以及第三學(xué)期的《設(shè)計(jì)速寫》《建筑風(fēng)景寫生》等課程。

設(shè)計(jì)透視課程的課時(shí)安排為32學(xué)時(shí)，周學(xué)時(shí)為2。本課程選取教材為盛建平主編的《工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)透視方法》，教材內(nèi)容邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，從透視原理到一點(diǎn)透視、兩點(diǎn)透視、三點(diǎn)透視、陰影透視、鏡面透視，內(nèi)容十分豐富，但比較晦澀難懂，并且有部分內(nèi)容不適合專業(yè)實(shí)踐。在實(shí)際教學(xué)中，無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成全書的教授。本課程的教學(xué)內(nèi)容在教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行了刪減，主要講授一點(diǎn)透視、兩點(diǎn)透視和陰影透視，刪減了鏡面透視章節(jié)，增加了點(diǎn)、線、面的透視原理，把復(fù)雜難懂的三點(diǎn)透視作圖方法簡化處理。

（二）教學(xué)器材與授課環(huán)境改革

設(shè)計(jì)透視不同于工程制圖。工程制圖是面向生產(chǎn)的，必須按照制圖標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格繪制，而設(shè)計(jì)透視是面向設(shè)計(jì)表現(xiàn)的，在整體透視準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，允許局部細(xì)小的誤差。此外，設(shè)計(jì)透視制圖有著輔助線密集的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜的物體在繪制過程中會(huì)出現(xiàn)繁瑣的透視線，不適合在黑板上演示。近年來多媒體教學(xué)工具頻繁應(yīng)用于透視教學(xué)中，教師經(jīng)常把繪制過程制作為PPT動(dòng)畫在授課時(shí)播放繪圖步驟完成講解，但是這種方式脫離了學(xué)生尺規(guī)作圖的實(shí)際，勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生聽講的專注度。通過多次師生約談了解到，學(xué)生更希望看到老師拿起筆和尺進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)繪制步驟演示。因此，實(shí)物投影儀是必要的教學(xué)工具。在課程最后的陰影透視部分，教師可運(yùn)用數(shù)位板結(jié)合平面繪圖軟件進(jìn)行徒手畫透視教學(xué)。

在課后輔導(dǎo)中，充分利用QQ、微信等現(xiàn)代通訊工具，將作圖的步驟制作為圖文教程分享給班級(jí)同學(xué)。同時(shí)，教師隨時(shí)保持與學(xué)生的溝通，保證學(xué)生課下也能夠得到及時(shí)輔導(dǎo)。

（三）注重實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容——由“定量”尺規(guī)作圖轉(zhuǎn)向“定性”徒手畫

設(shè)計(jì)透視課程的最終目的是鍛煉學(xué)生的三維理解力，教會(huì)學(xué)生運(yùn)用透視原理去進(jìn)行手繪設(shè)計(jì)表現(xiàn)。對(duì)于工科學(xué)生而言，透視原理的掌握顯得更為重要，借助實(shí)際案例教學(xué)并輔以相關(guān)練習(xí)，是幫助學(xué)生掌握透視原理的有效途徑。如圖1所示，在一點(diǎn)透視教學(xué)內(nèi)容中，選擇貼近專業(yè)實(shí)際的涼亭透視圖練習(xí)，為下一學(xué)期的建筑風(fēng)景寫生實(shí)習(xí)打下透視基礎(chǔ)。如圖2所示，在兩點(diǎn)透視的教學(xué)內(nèi)容中，選擇汽車的透視圖練習(xí)，幫助學(xué)生理解復(fù)雜物體的透視規(guī)律，為后續(xù)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法打下基礎(chǔ)，為了便于學(xué)生理解其透視原理，汽車輪廓被簡化為簡單幾何圖形。

在實(shí)際的產(chǎn)品繪制過程中，由于物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要繁多的透視輔助線，如果一個(gè)產(chǎn)品所有細(xì)節(jié)都嚴(yán)格按照尺規(guī)作圖來完成，效率上是較低的。因此，一些局部的細(xì)節(jié)可以用“定性”的方法繪制，比如圖1中涼亭頂部的柵格結(jié)構(gòu)畫法；而關(guān)系到產(chǎn)品的整體透視的問題，則必須要按照嚴(yán)格的尺規(guī)作圖“定量”繪制準(zhǔn)確的形體透視。一定要教會(huì)學(xué)生在畫圖前做到“胸中有透視”，在教學(xué)的最后一部分內(nèi)容“陰影透視”中，教師可逐漸脫離尺規(guī)，進(jìn)行徒手繪制教學(xué)，這樣才能更好的銜接下個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)速寫和設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法等課程。

（四）結(jié)合三維軟件演示透視原理

課程開展初期，學(xué)生對(duì)透視的作圖基本環(huán)境（包括畫面、視點(diǎn)、基準(zhǔn)面、視高、視距、視平面、視平線、心點(diǎn)、透視以及基透視）難以理解。教師可結(jié)合本專業(yè)的基礎(chǔ)三維建模軟件Rhin05，模擬點(diǎn)和線透視的基本作圖環(huán)境進(jìn)行教學(xué)。如圖3所示為線的透視三維模擬圖，讓學(xué)生能夠從三維空間的視角去理解透視的成因，教學(xué)效果顯著。例如在陰影透視教學(xué)中，把簡單幾何體的受光和投影情況用三維軟件來模擬，如圖4所示，圓柱體受到水平方向與地面傾斜45。的光照陰影效果，左圖是在Rhino中模擬太陽平行光渲染的效果圖，而右圖則是圓柱體陰影透視的繪制方法解析。在這個(gè)陽光一投影關(guān)系中，陽光的照射角度、被照射物體、透視角度都可以任意調(diào)整，變換不同的透視情況，以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)陰影透視規(guī)律。

三、設(shè)計(jì)透視教學(xué)案例演示

（一）曲面兩點(diǎn)透視教學(xué)方法演示

曲面兩點(diǎn)透視的繪制方法在整個(gè)課程中是比較復(fù)雜難懂的，然而在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，曲面的應(yīng)用往往非常廣泛，曲面可起到豐富產(chǎn)品的造型，拉近人與產(chǎn)品之間距離的作用。不管是在手繪還是在三維建模教學(xué)活動(dòng)中，曲面的表達(dá)都是相對(duì)復(fù)雜的，因此教好曲面的透視就顯得極為重要。在教學(xué)中，除了在課堂上把透視原理講透徹之外，課下要經(jīng)常輔導(dǎo)學(xué)生，與學(xué)生交流，將一些復(fù)雜的繪圖步驟制作成圖文并茂的教程，通過QQ或微信平臺(tái)分享給學(xué)生，使學(xué)生在課下也能夠正確的運(yùn)用課堂知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。

下面以曲面的兩點(diǎn)透視為例，介紹教學(xué)的過程。如表所示，曲面的繪圖步驟分為以下幾步：

1.在平面圖按照比例畫好方格標(biāo)上數(shù)字，并找到各個(gè)曲面上的特殊點(diǎn)，方便定位和連接曲面。

2.根據(jù)30，60°兩點(diǎn)透視作圖環(huán)境，作出視平線、基線、滅點(diǎn)VPl、量點(diǎn)M1和M2，并利用量點(diǎn)和滅點(diǎn)，根據(jù)平面圖中的尺寸把曲面放在方盒子中繪制。

3.利用量點(diǎn)M1和M2畫出方盒子的空間分割，以便后邊確定曲面上的特殊點(diǎn)。

4.根據(jù)第1步中確定的特殊點(diǎn)，在透視圖中做出相應(yīng)的空間點(diǎn)，注意利用滅點(diǎn)，利用水平和垂直方向分割的網(wǎng)格。

5.連接透視圖中所找的點(diǎn)，徒手或者用曲線板，連線要盡量圓滑。

6.接著做前后兩條邊的曲面形狀，繼續(xù)在平面圖上找特殊點(diǎn)，在透視圖中找相應(yīng)的點(diǎn)。

7.連接各點(diǎn)作出前面和后面的曲面。

8用橡皮擦去不必要的輔助線和被形體遮擋的線條，并用深色筆加深所求的曲面透視形體的輪廓。

（二）陰影透視教學(xué)方法演示

陰影透視作為設(shè)計(jì)透視課程的最后一部分內(nèi)容，是所描繪物體的立體感真實(shí)與否的關(guān)鍵，也是學(xué)生由尺規(guī)作圖轉(zhuǎn)向徒手畫的關(guān)節(jié)點(diǎn)。講授這部分內(nèi)容應(yīng)當(dāng)從正等測(cè)圖的陰影到透視圖的陰影進(jìn)行過渡，通過正等測(cè)圖來強(qiáng)化學(xué)生對(duì)陰影產(chǎn)生原理的深入理解，最后再將透視的概念融入到繪圖中，完成陰影透視的教學(xué)目的。

圖5所示為樓梯正等測(cè)圖陰影畫法教學(xué)步驟：第一步，為了讓學(xué)生直觀的感受到“光”和“影”的存在，在課堂教學(xué)中用Rhino5軟件進(jìn)行物體的三維建模，并模擬太陽的平行光效果，渲染后得到圖5左圖的效果；第二步，在渲染效果圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行陰影產(chǎn)生的原理分析，并繪制光線照射方向和光線的角度等輔助線，根據(jù)輔助線得到物體的影線，如圖5中圖所示；第三步，回到二維的練習(xí)冊(cè)中，課堂展示樓梯陰影的繪制步驟和最終繪制效果，如圖5右圖所示。

四、結(jié)論

在工科工業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)透視課程教學(xué)中，教師應(yīng)深入了解學(xué)生特點(diǎn)，發(fā)揮工科學(xué)生邏輯思維能力優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用三維軟件效果圖虛擬展示工具，把點(diǎn)線面的透視、一點(diǎn)透視、兩點(diǎn)透視、陰影透視這幾部分主要內(nèi)容的原理深入淺出的教授給學(xué)生，課下作業(yè)的題目選擇要更接近學(xué)生所學(xué)的工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。整個(gè)教學(xué)過程簡化了復(fù)雜繁瑣的工程圖繪制方法，結(jié)合了繪畫專業(yè)定性作圖的方法，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的熱情。經(jīng)過三年的教學(xué)實(shí)踐，我校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的透視課程教學(xué)效果反映良好，達(dá)到了理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)效果。