計算機輔助工業設計教學分析

【摘要】伴隨著工業設計的發展，計算法輔助設計也得到了立足點，通過計算機輔助工業設計，可以實現產品的建模、虛擬現實的實現等。文章對計算機輔助工業設計的發展和內容進行了總結分析，在此基礎上對計算機輔助工業設計教學進行了探討分析，力求提高學生的實際設計能力。

【關鍵詞】工業設計；計算機輔助設計；教學

美國第一臺繪圖計算機的出現標志著計算機輔助設計的開始，計算機輔助設計發展到今天，已經得到了廣泛的應用，包括軟件開發、機械設計、土木工程建筑等各個領域。計算機輔助設計可以適應市場對產品多樣、個性及短研發周期的需求，同時還可以提高市場競爭力。

1.計算機輔助工業設計概述

1.1 計算機輔助工業設計的內容

計算機硬件的發展促進了計算機輔助工業設計的發展，使其可以采用先進的設計手段和設計方法進行工業設計。計算機輔助工業設計主要包括三個方面，分別為：

（1）設計初始階段

利用網絡和計算機調查市場，獲取資料，并對資料進行分析、歸納，這也是產品設計概念形成的前提。資料的完整性決定了產品設計是否能成功建模。此外，網絡調查不僅可以獲得先進、準確的資料，還是一種低成本的調研方式。

（2）設計方案的表達階段

該階段是通過實際軟件將概念轉換為實體數字模型的過程，即將產品設計的概念模型轉換為平面或實體三維數字模型。這個過程需要設計師綜合產品概念設計、環境因素、產品建模、裝配、設計修改等技術，使建立的模型更具有真實感，提高評價的準確性。通過軟件建立模型后即可方便地對形狀、顏色等進行修改。

（3）利用計算機輔助設計表達設計方案

該階段主要是對產品設計進行宣傳、評價和展示。采用的介質為計算機媒體，如產品演示動畫、網絡評價、多媒體產品互動等。

1.2 計算即輔助工業設計的重要性

根據美國的相關調查顯示，計算機輔助工業設計在教育中具有重要意義。計算機輔助工業設計具有較高的準確性，且便于修改、存儲和展示交流，因此被廣泛應用于工業設計中。繪制圖紙設計方法采用了原型技術，該技術可以代替油泥模型，提供快速的建模。計算機輔助工業設計還是一種利用虛擬現實的方法對產品進行仿真演示。計算機輔助工業設計的開發周期較短，可以將設計、分析和制造一體化，進行并行設計，實現信息的及時反饋。

2.計算機輔助工業設計教學分析

目前，雖然認識到計算機輔助工業設計教學的重要性，但采用的教學方式過于單一，教學內容不能很好的引起學生的興趣，提高學生的設計能力，為此可從以下幾個方面提高計算機輔助工業設計教學質量。

2.1 提高軟件運用的綜合意識

教師應當培養學生軟件使用技巧和使用軟件解決問題的意識。利用各個設計軟件解決問題可以發揮很大的作用，如工業設計師可以利用作圖可以提高作圖效率，還可利用三視圖進行展示，利用三維軟件實現平面設計，通過在三維軟件中進行透視和渲染效果的調整，可降低平面類軟件在立體效果實現上的困難。

2.2 強化工程類軟件教學

由于工業設計是面向制造的，其產品的設計、建模都是為后續工程設計做準備，因此工程類軟件會涉及到產品的開具模型階段。作為工業設計師，需評定自己的設計能否最終加工成型。而工程類軟件功能的完善，增強了曲面建模的能量，可以實現很多復雜的模型，提供便捷的修改功能和模型分析功能。因此，掌握工程類軟件對設計師而言具有重要的作用，加強該類軟件的教學對提高設計能力具有重要意義。

2.3 進行實踐提高綜合能力

教師對學生的教學只是單純的依據教材進行，根據教材中的軟件操作指示進行學習。該類教學可以使學生學習到基本模型和復雜模型的創建、渲染等基礎知識。但是不能滿足企業對實際工作能力的需求。因此，應改進教學方式，提高與企業接觸的機會。如開展校外實訓，使學生可以在企業中綜合運用各個軟件，提高綜合能力；或者請企業的設計師到學校為學生講解具體項目的流程，對學生提出企業需求的技能、知識。這不僅可以提升學生的實際技能，還可以為計算機輔助設計教學的教師提供學習機會，促進教學的改革。

2.4 在教學中加強造型分析能力

使學生學會發現問題、分析問題、運用合理的方法解決問題是計算機輔助工業設計教學中的重要方面。教學的重點和難點是如何在實際操作中，加強學生對造型的分析能力。只灌輸理論知識的方法很難使學生對軟件的使用方法融會貫通，也就不能設計出好的造型。因此在教學時應當多采用案例，以實際產品的設計過程引導學生進行思考，對軟件各個部分進行融會貫通。此外，還可以使學生對實際造型進行分析，深入分析造型設計中的細節、比例和內部結構，從而提高學生的分析、思考能力。在此過程中還可加入手繪環節，提高學生實際動手能力。這種利用實物模型教學的方式可以提高學生對軟件的綜合運用能力和分析能力。

2.5 自編教程案例進行教學

隨著技術的不斷發展，很多教材中的實例已經不適應新時代的特點，變得陳舊、過時，其建模方法不適合學生學習。教師可采用自編教程案例的方式進行教學，該方法以國家標準教材為依據，考慮時代需求，編寫產品建模教程，并以實際產品為案例，重點描述建模的技巧，使學生可以看到具體的圖片、視頻。此外，還可結合實際產品展示進行教學，促進學生對實物模型的思考、分析，增強實物模型與虛擬模型的比例關系的把握能力。

2.6 師生共同參與

由于課堂時間的限制，學生對案例學習和實際操作的時間較少。課堂上，老師應集中對學生上機時的問題進行解答。為節省時間，提高效率，可先匯總學生問題，將典型問題進行解答，使學生快速的理解建模的思想和技巧，提高學生的分析能力。老師還可以組織學生參加設計比賽，培養創新能力。比賽通常是實際題目，學生需根據題目進行設計，這樣就可以使學生在實戰的環境下學習，通過“頭腦風暴”的方式討論、分析問題，進而充分發揮自身的主動性，最終完成設計。教師可根據學生的想法進行指導，或通過網絡、資源共享等方式，將課堂上沒有的知識傳授給學生，進一步提高學生的設計能力。

3.總結

隨著全球信息化的發展，產品設計技術也隨之不斷提升，設計模式不斷向數字化、智能化的方向發展。因此，在計算機輔助工業設計教學中，應采取科學合理的方式，適應新時代的需求，為社會提供綜合能力強、具有一定實踐能力的設計人才。

參考文獻

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