淺談計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程的教學(xué)方法

摘 要：計算機輔助工業(yè)設(shè)計是工業(yè)設(shè)計專業(yè)一門重要的計算機制作課程，主要講解Solidworks三維建模軟件。如何更好地講授這門課程，帶領(lǐng)學(xué)生從二維平面圖形向三維立體模型過渡，將直接影響到學(xué)生未來的產(chǎn)品表現(xiàn)和工程制作的效果。本文結(jié)合教學(xué)中的實際情況，對本課程的教學(xué)進行了探討。

關(guān)鍵詞：計算機輔助；工業(yè)設(shè)計；教學(xué)方式

隨著中國制造業(yè)的發(fā)展，全國眾多高校開設(shè)了工業(yè)設(shè)計專業(yè)，計算機輔助工業(yè)設(shè)計（Computer Aided Industrial Design，簡稱CAID）是工業(yè)設(shè)計專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。CAID是以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，以數(shù)字化、可視化為特征的計算機輔助設(shè)計方式。其目的是提高效率，增強設(shè)計的科學(xué)性、可靠性，并適應(yīng)信息化的生產(chǎn)制造方式。

計算機輔助工業(yè)設(shè)計中主要講授PRO/E，Solidworks等三維工程軟件，由此學(xué)生將不再拘泥于二維草圖或CAD圖形，而可以通過軟件將自己的想法直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭?60°立體觀察的計算機模型，從而能更好地驗證設(shè)計構(gòu)想，方便與人溝通交流，并能有效地降低未來設(shè)計生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險。因此，計算機輔助工業(yè)設(shè)計課程起到了聯(lián)接大腦創(chuàng)意與現(xiàn)實生產(chǎn)之間的橋梁作用。本文通過結(jié)合這門課的教學(xué)實踐，就如果更好地開展此課程的學(xué)習(xí)進行了一些探討。

一、從二維逐步過渡到三維

現(xiàn)在主流的三維工程設(shè)計軟件，無論是PRO/E還是Solidworks，其三維模型的生成方式主要包括拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等幾種類型。這其中的拉伸、掃描是最基本的二維平面圖形向三維立體模型轉(zhuǎn)換的方式。因此，在實際教學(xué)中，首先應(yīng)消除學(xué)生對于三維軟件的畏懼感，先通過講授二維CAD草圖的繪制，讓學(xué)生將過去AUTOCAD軟件中學(xué)到的相關(guān)知識逐步移植到三維工程軟件中去，從而逐步產(chǎn)生熟練感，然后再通過拉伸、旋轉(zhuǎn)命令將繪制好的二維草圖生成見到的三維立體效果，使學(xué)生在一個個小的成果中產(chǎn)生成就感，從而為后續(xù)復(fù)雜的掃描、放樣方式的講解打好基礎(chǔ)。

二、引導(dǎo)與討論式教學(xué)相結(jié)合

市場上的產(chǎn)品千變?nèi)f化，形態(tài)各異，但是回歸到三維立體建模，卻只有簡單的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等幾種類型，高級建模中又出現(xiàn)一種新的面建模方式。要利用這些基本的工具去實現(xiàn)各式各樣的產(chǎn)品，單靠教師在課堂上講解幾個產(chǎn)品實例是不夠的，還需要引導(dǎo)學(xué)生從所講案例中提取一般的建模思路，舉一反三，從而達到靈活運用的目的。

軟件教學(xué)的特殊性，也決定了在教學(xué)過程中，不能單純地一上來就講實例，讓學(xué)生臨摹教師的制作。這種方式考驗的是學(xué)生的記憶力，而不是學(xué)生的理解和操作能力。因此，在上課前，可通過發(fā)放實際產(chǎn)品，讓學(xué)生先花一定的時間全面觀察產(chǎn)品，了解產(chǎn)品各透視面的造型特點，先思考制作方法再動手操作，從而提高學(xué)習(xí)效率。

在實際教學(xué)過程中，鼠標(biāo)是進行綜合實例練習(xí)非常好的道具。學(xué)校機房所配置的鼠標(biāo)一般是造型比較簡單、左右對稱、中規(guī)中矩的形態(tài)，能使學(xué)生很快地聯(lián)想到拉伸、切除等基本建模方式；圓滑的弧面，則是講解放樣、曲面過渡很好的實例；中鍵滑輪可以用來講解分割線和陣列。通過對鼠標(biāo)造型的講解和實際操作，學(xué)生對所學(xué)建模方式將會有更實際的認識，進而可以制作諸如路由器、藍牙耳機、遙控器等更加復(fù)雜的產(chǎn)品。

三、強化實踐性

近年來，用人單位對人才的要求越來越高，由重學(xué)歷逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦啬芰Γ绕涫墙鉀Q實際問題的實踐能力。計算機輔助工業(yè)設(shè)計作為一門實踐性非常強的課程，只有在平時多加練習(xí)，不斷地通過觀察、思考、摸索各種形態(tài)迥異的產(chǎn)品，才能獲得豐富的制作經(jīng)驗，才能提高制作效率和成功率。初學(xué)者單純地依靠課題時間進行實例制作講解是遠遠不夠的，還需要在課余時間進行練習(xí)。一方面教師需要給予學(xué)生一定的壓力，讓學(xué)生在平時抓緊練習(xí)；另一方面，學(xué)生也需要不斷尋地找自我實踐機會，檢驗所學(xué)與社會需求之間的差距。隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，社會對工業(yè)設(shè)計人才的需求越來越多，各種不同層次的工業(yè)設(shè)計比賽也層出不窮。通過組織學(xué)生參加設(shè)計競賽，用以賽代練的方式進行操作練習(xí)，既拓展了學(xué)生的眼界，將設(shè)計的目標(biāo)定位于各式各樣的產(chǎn)品，同時也通過適當(dāng)?shù)膲毫ψ寣W(xué)生不斷地淬煉模型制作技法，從而達到強化實踐性的目的。

四、豐富考核方式

傳統(tǒng)的軟件課程考試一般為考查形式，即通過制作給定的產(chǎn)品模型作為最后考試評分的依據(jù)。但這種無差別的考試方式，往往無法準(zhǔn)確地了解學(xué)生的實際操作能力，甚至有的學(xué)生直接通過拷貝、粘貼的方式蒙混過關(guān)。因此，考查的內(nèi)容可以限定在某一類型中，而不是單純地拘泥于某一特定的產(chǎn)品；同時還需要把學(xué)生平時的作業(yè)情況和課題實例操作情況納入到學(xué)生最后的成績評定中。考核方式的多樣性能使學(xué)生在平時上課時更好地學(xué)習(xí)，認真完成課堂布置的習(xí)題，同時將學(xué)生的動手能力和想象力相結(jié)合，更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

五、結(jié)束語

軟件教學(xué)有其特殊性，因此教師在教授過程中應(yīng)更加注重學(xué)生對三維形態(tài)的理解。這就需要教師在教學(xué)過程中，由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生思考形態(tài)之間的差異，需要學(xué)生在平時進行大量的實踐練習(xí)。只有將“教—學(xué)—練”有機地結(jié)合在一起，才能取得良好的教學(xué)效果。

參考文獻：

張海濤，曾昌禮.從就業(yè)看加強大學(xué)生實踐動手能力培養(yǎng)[J].企業(yè)家天地，2006（2）.