產品設計專業計算機輔助設計課程的教學內容改革芻議

王瑩

【摘 要】本文分析了我國高校產品設計專業及其計算機輔助設計課程教學現狀，以設計軟件與產品設計專業的關聯為著眼點，提出了計算機輔助設計課程教學改革的設想，并以Rhino軟件教學為例，希望對產品設計專業計算機輔助設計課程教學提供一些參考。

【關鍵詞】產品設計；計算機輔助設計；教學；Rhino軟件

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1007-0125（2016）05-0192-02

近些年，我國的產品設計教育在各類綜合性大學中的發展較為迅速，這與我國工業制造領域的良好發展局面及其對產品設計人才的大量需求有著密不可分的關系，也是制造產業“從中國制造走向中國智造”必不可少的舉措之一。但是我國的產品設計教育起步較晚，與我國工業制造領域的良性發展相比較，教育教學體系顯得相對滯后。

產品設計專業教學內容從形式上可分為產品設計方法學（理論教學）和產品設計制作（實踐教學）兩大塊。理論教學主要教授產品設計的一般程序與方法，教學內容條理性強、層次清晰，學生學習后大多能理解并掌握，互聯網的發展也為學生提供了更為豐富的學習參考資源，但這種重理論化的學習正是我國產品設計教育的通病，它缺乏與之相匹配的、實實在在的產品設計過程；實踐教學主要是針對設計對象來決定的，而現實中的產品是指人們日常生活中一切可用的物件，需要考慮的設計內容包括功能、結構、造型、材質、顏色等因素，所以在實踐教學中，我們只能講授一些基礎功能原理、構造原則、加工方法等，而當學生遇到一些實際的設計對象時就很難做到面面俱到，往往是功能概念能表述得十分清晰，可對于實現的手段卻無從下手，究其原因主要是不能將功能與造型、結構與材質形成一個有機的聯系，進行總體的把握，缺乏工程的實踐鍛煉。學生想要通過目前的在校學習去解決上述問題是非常困難的，因為學校很難提供對應的教學條件。隨著計算機輔助設計的廣泛應用，為實踐教學提供了一個行之有效的平臺，我們可以通過對產品概念設計的虛擬建構教學，使學生能夠對產品設計開發的過程形成較為直觀的認知，特別是對產品的造型、結構、材質等內容，從而完善學生的工程經驗。

一、計算機輔助設計課程教學現狀

計算機輔助產品設計對設計創意的實現起到了深入完善的作用，同時也建立起了設計師與用戶溝通的橋梁。所以，現代產品設計專業教學極其重視計算機輔助設計課程的教學，伴隨著各類輔助設計軟件的開發與應用，目前針對產品設計專業所使用到的軟件可分為二維輔助設計和三維輔助設計兩大類。計算機輔助產品設計課程教學是通過對設計軟件的學習，幫助學生能更加完整地展現自己的設計意圖。結合產品設計流程計算機輔助設計在其中的各個階段都能起到十分重要的作用，例如：在設計概念提出階段可以借助二維輔助設計來完成概念草圖的繪制；在設計方案完善及評價方案階段則可以借助三維輔助設計來虛擬完成產品的造型及其結構演示，方便設計師以及用戶更加直觀地對產品設計方案進行修改或評價。

目前，在計算機輔助產品設計課程教學中，大多院校的設定主要是圍繞某一項設計軟件基礎操作進行教授，這樣就會導致學生在對計算機輔助產品設計的理解上有較大的偏差，計算機輔助產品設計的目的是為了輔助評估設計師在設計過程中的思維模型，而非單純意義上的對某一項設計軟件的操作熟練程度。在這樣一種教學形式下，學生能深究的只是產品設計視覺化過程中的產品模型、表面效果的優劣，而非產品的造型與結構特征以及產品開發的系統過程，這樣訓練出的學生雖然掌握了軟件中操作工具的使用，能按照教授的過程完成課堂上的設計案例制作，但一旦離開了課堂學生就缺乏舉一反三的思考能力，面對自己的設計創意往往感到束手無策，不知該選擇何種軟件、何種工具去實現自己的設計意圖。這種硬性的教授曲解了軟件開發者的初衷，沒有完整地去解讀軟件的實際應用價值。

二、計算機輔助產品設計課程改革設想

依據上述我國計算機輔助產品設計課程的教學現狀，我們可以考慮利用項目教學法來增進理論與實踐教學的結合。項目教學法重在以實際項目來訓練學生對于實踐內容的理解和解決途徑，強調學生在專業教師的輔導下完成項目，其中涉及項目信息收集、設計方案實施與評價等，這樣使學生能夠較為系統地融入項目的開發過程中，其顯著特征是“以項目為依托，教師為輔助，學生為主導”，用以加強學生對專業相關知識的靈活運用能力。

對于計算機輔助產品設計課程教學而言，專業教師在課程導入階段應對所授軟件功能進行全面的介紹。在進入到項目教學時，教師應根據設計軟件的特點、課程培養目標以及學生所學知識結構介紹相應的設計案例，用以增強學生的興趣度。接下來我們可以以學生為中心，草擬各種設計項目課題供學生選擇后，由學生（可以是單一的學生個體或是學生工作小組）為主導、教師為輔助，針對具體的設計項目展開分析討論，制定實施工作計劃，完成設計項目的制作。在整個項目的教學過程中，專業教師必須針對擬定的項目內容及完成思路進行講解，針對不同的軟件需要涉及到的用于解決問題的工具逐一進行引導示范，這樣更有利于學生就軟件工具的選擇和軟件基礎知識的運用有機地聯系在一起，使得學生能真正透過項目制作理解軟件的作用及使用方法。

三、結合項目教學法的Rhino軟件教學思考

Rhino中文名“犀牛”，是計算機輔助產品設計中三維類輔助設計軟件，在我國的產品設計專業計算機輔助設計教學中被使用得最為廣泛。該軟件的優點是對計算機系統的要求不高、安裝體積小巧、運算過程穩定，作為一款以Nurbs曲面建模功能為主體的軟件，對于學生而言操作簡單易學，同時能有效地幫助完成設計創意的展示，更可以作為基礎平臺，幫助學生進階性地學習專業性強的Nurbs核心建模軟件。

在Rhino軟件教學中引入項目教學法，將繁雜眾多的軟件操作工具分層為初、中、高級設定入教學中，循序漸進地將理論分解融入項目的實踐環節，培養學生的實操能力和獨立思考能力，讓學生通過項目案例明確建構思路。在教學的初級階段，以實體工具、曲線繪制工具結合常用線轉面工具的使用方法為主，在教學中可選用生活中常見的產品作為項目案例，要求學生根據教學案例完成與案例形態相似的產品模型建構。在中級階段，以教授產品建構的思維方法為主，在這個階段學生需要掌握Nurbs建構原理與技巧、曲線及曲面連續性等內容，并配合性地講解曲線建面中相關的操作工具使用，項目案例可選用不太復雜的曲面型產品進行建構講解，同時提供給學生更多的真實項目案例圖片并給予相應的建構思路指導，讓學生以工作組形式完成項目建構。在高級階段，學生應根據自身掌握的操作技術，通過自己的設計創意完成一款產品的構建，而不是臨摹式的拷貝。這種分層式的項目教學不僅讓學生的實操能力得以提高，還可以將理論與技術進行有機結合，為日后學生的專業實踐打下堅實的基礎。

四、結語

對于計算機輔助設計課程而言，必須從產品設計專業的實際教學需求出發，重點培養學生思考及解決問題的能力，設計類軟件只是一種輔助手段，它無法替代設計者原有的設計思維，我們必須合理地運用軟件功能，實現設計意圖，從而提高設計的精確度、快速性和數據化。本文從產品設計專業及其計算機輔助設計課程的教學現狀出發，結合學生的實際情況，針對性地提出了教學改革設想，并以Rhino軟件教學為例，以求更好地發揮計算機輔助設計軟件在設計創意實踐中的積極作用，并將在今后的教學過程中通過實踐逐步完善。

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