淺談計算機輔助設計對工業設計教學的重要性

李艷賓　何勝利

摘 要：計算機輔助設計引起了工業設計行業的變革，也對工業設計教育提出了更高的要求。計算機輔助設計在工業設計的流程數據管理， 產品效果表現以及計算機輔助模型制作中發揮了工具化的作用。在應用過程中， 促進了其自身的發展和工業設計理念的發展。本文針對工業設計課程的特點，介紹了計算機輔助設計應用于工業設計教學的必要性和優勢，以闡明計算機輔助設計對工業設計的重要性。

關鍵詞：計算機輔助設計；工業設計；設計教學

0引言

隨著信息技術的發展，計算機的硬件和軟件在過去的30年間發生了突飛猛進的變化，工業設計也隨之轉變到了數字化的發展階段。工業設計從一開始使用手繪圖紙到后來借助Rhino 3D、AI等計算機輔助設計軟件進行設計，借助Pro/E、UG等軟件將設計方案直接與產品制造對接。通過計算機輔助設計，實現了從圖紙化向數字化的轉變，縮短了產品的開發周期，極大提高了設計與制造的效率。本文結合計算機輔助設計的發展狀況，通過探討計算機輔助設計實踐教學的應用研究，強調了計算機輔助設計對工業設計的重要性。

1計算機輔助設計的發展狀況

近年來，隨著時代與科技的飛速發展，計算機技術也在不斷提高，計算機圖形學、計算機虛擬技術、計算機多媒體技術深入發展，計算機輔助設計學科應運而生。當前，計算機輔助設計在工業設計專業中扮演著后臺輔助的作用，它極大地滿足了現代藝術設計對計算機輔助設計的需求，成為藝術設計領域教學研究的熱點。但歸根結底計算機輔助設計只是一種工具。

1.1計算機輔助設計對工業設計者可持續發展的要求

人是可持續發展的主體，社會的可持續發展在很大程度上取決于工業設計者創新意識與創新能力的可持續發展。“計算機輔助設計”是工業設計專業重要的專業課，是后續課程“招貼設計”“、“視覺傳達設計”等課程和實踐環節“網頁設計”、“課程設計”、“畢業設計”的理論和實踐基礎。在“計算機輔助設計”教學中培養學生的可持續發展能力，對于工業設計專業學生提高科技創新和實踐設計能力及就業的指導方向均具有重要的意義，如何在“計算機輔助設計”中培養學生可持續發展的創新意識與創新能力已經成為工業設計教學與工業設計自身需要迫切關注的重要問題。

1.2計算機輔助設計有待解決的問題

1.2.1設計創新 從設計本質出發，設計在于人性化，提倡的是以人為本的核心設計理念，在這一理念的指導下提高計算機輔助設計在工業設計創新型概念設計上的優勢，有利于工業設計師思維的活躍性，有利于工業設計師創新能力的進步與提高。

1.2.2人機交互智能系統的開發 主要是把傳統的手繪技術和計算機系統結合起來，實現人機一體化的智能操作系統。數位板的出現很好的彌補了這一技術層次的缺陷，也使得設計師在捕捉創意方面更加的收放自如，更加的便捷。

1.2.3網絡技術研究 結合網絡系統，通過產商生產技術支持，實現計算機模擬定型、實效一體化。也就是說，工業設計產品應當結合現如今生產技術條件，構成設計理念、設計實踐、設計生產一體化的設計流程。

1.3計算機輔助設計發展的趨勢

從現代藝術設計的角度來看，欣賞水平的提高，對設計師創新與創造能力提出了更高的要求，如何利用手繪高效率地把模型建出來成為當前計算機輔助設計首要挑戰，也是必須完成的目標。針對工業設計專業來看，采取行之有效的措施開發更符合實際功能的軟件（包括手繪渲染一體化軟件、數據提取軟件，三視圖的提取等），實現人機互動一體化，真正做到智能系統設計是計算機輔助設計的最終目標。值得一提的是目前市場中出現的數位板這個新型計算機輔助設計器材，在近幾年在工業設計領域迅速躥紅起來，其簡單、快捷、人性化的設計越來越受到工業設計師的青睞，尤其是手繪功能最大程度的提高設計師的工作效率，提高了工業設計師捕捉靈感的機遇。還有一些諸如Rhino Pro/E等三維設計的更廣泛的應用讓設計師可以很快地掌握建模技巧，更加快速便捷的實踐自己的設計理念。面對這種形勢，智能的人機交互式計算機輔助設計系統將會成為未來設計行業的不可或缺的一環。

2.計算機輔助設計在工業設計教學中的應用實效

2.1計算機輔助設計在工業設計教學中的應用

2.1.1產品效果表現

效果圖是產品形態的展示， 也是產品內涵的傳達。怎樣地使產品適于人的使用？ 如何使用者知曉？ 這就是工業設計者需要應用與實踐的環節。概念化的設計理念可以通過計算機輔助設計達到可視化的視覺實物形式。隨著科技與計算機技術的飛速發展， 動畫效果表現形式也成為了產品展示與產品設計的重要環節。

2.2.2數字設計

人在設計理念是三維的，例如是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關零件、制造工藝等等相關概念的三維模型實物，甚至是帶有相當復雜的運動關系的三維實體。在工業設計教學環節中，學生在三維輔助設計軟件的支持下從三實體模型開始設計，構建的模型可能表達出設計構思的全部幾何參數，整個設計過程可以在三維模型進行分析和改進，進行設計方案的比較，最終形成設計方案。同時建立完整的設計數據庫，使設計的全部流程用統一的數據記錄下來。通過三維輔助軟件的廣泛使用，使工業設計語言從二維設計向三維轉變，計算機輔助繪圖向計算機輔助設計轉變。

2.2計算機輔助設計中的差異式教學

差異式教學的思想主要在于因人而異，滿足各個層次的學生的不同學習需求并且要有計劃、有目的地進行教學。它是在“計算機輔助設計”教學課程的指導思想下，預先制訂教學目標、教學內容、教授方式方法和最終的成績評定等方面根據學生現在具有的知識水平和能力，有效地考慮到學生之間的差異，實施差異式教學。現代教育理念也就是綠色教育主要是將學生的自主創新能力放到教學的關鍵部位，而每位學生之間既具有發展的共同性特征，又表現出較大的個體差異，由于各種因素的影響，在“計算機輔助設計”教學上表現出的差異性尤為明顯。

3.結語

計算機輔助設計將隨著時代與科技的進步在工業設計進程中發揮著越來越重要的作用。隨著設計理念的不斷進步與創新， 它的發展前景也是無可限量的。但是， 它只是工業設計者的輔助手段， 決不可能代替工業設計師的主導地位。它貫穿于整個設計流程的始終， 服務于產品的綠色設計理念，作用于可持續發展的設計要求，將為未來的設計提供指導意義。

參考文獻

[1]劉佳，計算機輔助設計在工業設計的應用狀況及發展前景[J]，電腦知識與技術，2007年16期

[2]張伏，計算機輔助設計_教學中學生可持續發展能力的培養[J]，中國電力教育，2009年08期

[3]魏茜茹，推動三維設計實現設計手段飛躍魏茜茹[J]，中國勘察設計，2009年11期

[4]李海海，計算機輔助設計的發展狀況及趨勢[J]，藝海，2009年12期

作者簡介

李艷賓（1989-），男，漢族，現為鄭州大學機械工程學院工業設計專業本科生

何勝利（1992-），男，漢族，現為鄭州大學機械工程學院工業設計專業本科生