淺議工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)CAD教學(xué)改革策略

王薇

（湖南工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院，湖南益陽(yáng)，413000）

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生既要具備藝術(shù)創(chuàng)意設(shè)計(jì)能力，又要具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)知識(shí)。不同于純藝術(shù)的創(chuàng)作，工業(yè)設(shè)計(jì)作品必須是能夠用于實(shí)際生產(chǎn)制造的產(chǎn)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(jié)構(gòu)，同時(shí)控制好生產(chǎn)成本，以利于生產(chǎn)與銷售。在專業(yè)課程中，《工程制圖》是最重要的工程技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)課，是研究工程圖樣的繪制和閱讀的?！禖AD》課程旨在讓學(xué)生使用CAD軟件精確繪制符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣。只有通過(guò)產(chǎn)品圖樣明確產(chǎn)品的形狀、構(gòu)造、尺寸、材料、工藝等，才能使設(shè)計(jì)方案變成真實(shí)的工業(yè)產(chǎn)品。因此，實(shí)現(xiàn)CAD課程的有效教學(xué)對(duì)實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)具有至關(guān)重要的作用。

1 CAD課程重要性

工業(yè)設(shè)計(jì)的基本流程是：確定選題——市場(chǎng)調(diào)研——明確設(shè)計(jì)定位——展開設(shè)計(jì)構(gòu)思并繪制草圖——定案效果圖設(shè)計(jì)——繪制工程圖樣——與工程技術(shù)人員討論方案生產(chǎn)制造的可行性——調(diào)整修改后制作手板模型——批量化生產(chǎn)制造。由此可見，工程圖樣是工業(yè)設(shè)計(jì)師與結(jié)構(gòu)工程師之間的“溝通橋梁”，對(duì)于產(chǎn)品方案的實(shí)現(xiàn)有著至關(guān)重要的作用。

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生不僅要具備藝術(shù)造型創(chuàng)意能力，還要具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)知識(shí)。設(shè)計(jì)的作品是要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)制造的工業(yè)產(chǎn)品，而不是藝術(shù)品、工藝品。所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中除了要考慮外觀造型之外，還要考慮產(chǎn)品的材料選擇、結(jié)構(gòu)工藝、加工制造與生產(chǎn)成本等因素。因此，在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中設(shè)置CAD課程，就是為了培養(yǎng)學(xué)生繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)需要的產(chǎn)品工程圖樣的專業(yè)能力。CAD工程圖樣是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換為實(shí)際產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)，CAD課程教學(xué)對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)有著重大的意義。

2 CAD課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)開設(shè)了與工程圖樣相關(guān)的課程，主要有工程制圖和CAD。這兩門課程是密切相關(guān)、相輔相成的。兩者在教學(xué)內(nèi)容方面大致相同，都是以國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)、投影法和作圖原理為理論基礎(chǔ)的，但因其各自不同的特點(diǎn)，所使用的教學(xué)方法存在一定的差異。工程制圖將手繪產(chǎn)品工程圖樣作為實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)，而CAD側(cè)重于CAD軟件操作技能，讓學(xué)生在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用CAD來(lái)繪制符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品外觀圖、產(chǎn)品裝配圖等工程圖樣。

在目前的實(shí)際教學(xué)中，大多數(shù)院系是把工程制圖和 CAD 兩項(xiàng)課程分開教學(xué)的。相互分離的教學(xué)模式存在一定的缺陷，難以將理論與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合，使學(xué)生無(wú)法正確地繪圖，且無(wú)法根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與具體要求繪制出工程圖樣，不利于學(xué)生連貫扎實(shí)的掌握工程圖樣的繪制的理論和方法。同時(shí)，不但使課時(shí)量增加，學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)加重，而且教學(xué)內(nèi)容的重合或重復(fù)講授會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)效率和教學(xué)效果，難以與社會(huì)對(duì)人才的實(shí)際需求相適應(yīng)。面對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí)教學(xué)狀況，筆者認(rèn)為有必要將兩課進(jìn)行整合優(yōu)化，以提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效達(dá)成。

3 CAD課程的教學(xué)改革策略

工程制圖能夠通過(guò)手繪產(chǎn)品圖樣來(lái)展現(xiàn)產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)、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(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，把工程制圖與CAD課程有機(jī)結(jié)合，能夠確保兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于教學(xué)效果的優(yōu)化。

3.1 分析差異性，設(shè)定有效教學(xué)目標(biāo)

工程制圖與 CAD 課程的教學(xué)目標(biāo)存在根本差異。為了實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)，應(yīng)全面分析兩者的差異，合并教學(xué)目標(biāo)?？蓪⒔虒W(xué)目標(biāo)整合為：（1）掌握國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)、投影法基本理論及應(yīng)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(chǎn)品圖樣的基本能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生由平面轉(zhuǎn)向立體的空間思維、空間想象力和形體表達(dá)能力。圍繞整合后的教學(xué)目標(biāo)來(lái)展開有效課程教學(xué)。

3.2 精選教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)重難點(diǎn)

首先，要結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特點(diǎn)，精選教學(xué)內(nèi)容。將工程制圖知識(shí)融入到CAD軟件課程中，簡(jiǎn)化一般知識(shí)，在講解投影法概念、多面視圖作圖與軸測(cè)圖繪制的過(guò)程中，將CAD繪圖命令與修改命令貫穿其中，并強(qiáng)調(diào)制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)規(guī)定，強(qiáng)化組合體視圖的繪制。零件圖與裝配圖應(yīng)以工業(yè)產(chǎn)品造型為實(shí)例，而不是采用傳統(tǒng)的機(jī)械零件作為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的融合與滲透。其次，合理分配教學(xué)時(shí)間、調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)。兩課整合后，壓縮了課時(shí)，需要合理安排教學(xué)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力為教學(xué)重點(diǎn)，確保學(xué)生更容易接受新知識(shí)。在 CAD教學(xué)中，應(yīng)合理運(yùn)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(duì)照，從而突破教學(xué)難點(diǎn)，以保證更好地融合兩種教學(xué)。

3.3 創(chuàng)新教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

眾所周知，教師進(jìn)行手工繪圖演示教學(xué)會(huì)占用很多的課堂時(shí)間，因此筆者會(huì)結(jié)合PPT動(dòng)畫、教學(xué)視頻等方式來(lái)演示繪圖步驟。雖然能夠縮減部分課堂繪圖時(shí)間，但依舊受到時(shí)間的限制，導(dǎo)致傳授知識(shí)量的減少。此外，動(dòng)畫演示作圖過(guò)程中，教師與學(xué)生的互動(dòng)交流不足，不利于教學(xué)組織的有序進(jìn)行。這樣的教學(xué)方法相對(duì)傳統(tǒng)，無(wú)法滿足學(xué)生的心理特點(diǎn)，難以營(yíng)造活躍的課堂氛圍，會(huì)讓教學(xué)效果大打折扣。因此，把工程制圖與CAD軟件繪圖進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的形式展開教學(xué)，空間想象和空間思維與投影分析和CAD作圖過(guò)程緊密結(jié)合。CAD軟件的學(xué)習(xí)應(yīng)結(jié)合制圖知識(shí)點(diǎn)來(lái)安排：先確定所學(xué)的工程圖樣會(huì)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(shí)訓(xùn)中要求學(xué)生用 CAD 軟件繪制出圖樣。每個(gè)教學(xué)內(nèi)容都按這種步驟進(jìn)行。

教師應(yīng)在教學(xué)中對(duì)繪圖制作內(nèi)容進(jìn)行合理安排，在講解制圖方法時(shí)應(yīng)盡可能采用CAD軟件來(lái)進(jìn)行幾何作圖。運(yùn)用 CAD技術(shù)制作二維平面圖形與三維立體圖形，豐富課程教學(xué)資源，使教學(xué)素材更加多樣化。一般而言，零件圖的學(xué)習(xí)以及組合視圖是繪圖學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，還可以將典型產(chǎn)品引入課堂教學(xué)，以產(chǎn)品為依據(jù)開展教學(xué)，使學(xué)生參與到典型產(chǎn)品全套圖樣的繪制過(guò)程中，并運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備與信息技術(shù)手段，在合理利用時(shí)間的同時(shí)優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量。

3.4 細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)實(shí)施方案

在圖樣閱讀環(huán)節(jié)，教師給學(xué)生布置圖樣抄繪任務(wù)，要求學(xué)生仔細(xì)觀察圖樣，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中熟悉并理解圖樣。在圖形繪制環(huán)節(jié)，先進(jìn)行手工繪圖再使用CAD軟件繪圖，通過(guò)對(duì)比讓學(xué)生體會(huì)到CAD作圖的效率與作圖優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，樂(lè)于深入了解 CAD 技術(shù)的先進(jìn)性。在思維與興趣培養(yǎng)環(huán)節(jié)。通過(guò)多種多樣的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，圍繞教學(xué)目標(biāo)，不斷增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力，將其轉(zhuǎn)化為個(gè)人空間邏輯，培養(yǎng)學(xué)生由平面轉(zhuǎn)向立體的空間思維、空間想象力和形體表達(dá)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，傳統(tǒng)的教學(xué)方式與課程設(shè)置已經(jīng)不能夠滿足社會(huì)需求與職業(yè)崗位要求，在CAD課程教學(xué)改革中，將工程制圖與CAD軟件相結(jié)合是必然趨勢(shì)。在充分了解兩者關(guān)系以及實(shí)現(xiàn)兩者有機(jī)整合優(yōu)化的重要意義的基礎(chǔ)上，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)實(shí)施等方面的展開改革措施，這樣才能讓學(xué)生快速掌握工程制圖的基本技能，熟練運(yùn)用計(jì)算繪圖軟件CAD，成為適合現(xiàn)代社會(huì)需求的復(fù)合型人才。

[1]程能林.工業(yè)設(shè)計(jì)概論[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1999.

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

[3]戶利婷.淺析機(jī)械制圖與機(jī)械CAD的有機(jī)結(jié)合[J].智能城市, 2018, (2):84-85.

[4]王智全.CAD教學(xué)與學(xué)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(xué)法在CAD教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育, 2007,(25): 37-38.