工科工業設計專業設計透視課程教學改革

金鑫　霍鴻源　周仲偉

摘要：工科工業設計學生的設計表現能力不足一直是教學難題，其中設計透視是重要的基礎。文章以廣東石油化工學院工業設計專業為例。從設計透視課程的教學實踐出發，簡化了復雜工程制圖式的授課方式，運用計算機三維軟件虛擬展示物體的透視現象，并且結合專業特點設置練習作業。深入淺出的把透視概念和原理教授給學生，使學生能夠較好的將理論應用于實踐，為學生的設計表現能力打下了堅實的基礎。

關鍵詞：工科；工業設計；設計透視；教學改革

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中圖分類號：G642.3

文獻標志碼：A

文章編號：1008 2832（2016）05-0137-03

一、工科工業設計專業《設計透視》課程現狀

20世紀80年代我國引入工業設計專業，隨著我國工業的高速發展需要，近年來各大院校紛紛開設該專業?？v觀全國，工業設計專業主要分為兩大類：一是以產品造型設計為主，主要設置在藝術學院或設計學院，也叫產品設計；另一類是以工程設計為主，主要設置在機電工程學院。然而，任何一種將工業設計中的“藝術”和“技術”成分孤立的教學理念都是片面的。工科工業設計學生美術基礎薄弱的現實與藝術類課程課時量不足的矛盾是眾所周知的問題。

透視不僅是確保所畫物體形態正確的基礎，又是學生理解產品結構的橋梁。系統的設計透視課程教學既可以使學生理性的認識繪畫，又能夠通過邏輯思考把握物體結構并進行精準繪畫，起到事半功倍的教學效果。因此，設計透視是工科工業設計專業的重要基礎課程。

二、設計透視課程教學改革實踐一一以廣東石油化T學院工業設計專業為例

廣東石油化工學院工業設計專業成立于2008年，隸屬于廣東石油化工學院機電工程學院，在機械工程類學科基礎上建立，具有扎實的工科背景，至今已有四屆本科畢業生，每一屆新生大概80人左右。本專業新生入學時沒有任何美術基礎，素描和色彩等美術課程安排僅限于大一的兩個學期，由于課時量有限，學生的繪畫水平提高緩慢。所以通過設計透視課程的學習，發揮工科學生邏輯思維敏捷的特點，教會學生從理性角度掌握透視原理，從而將透視原理應用到設計表現的實踐當中，可以在較短時間內教會學生表達正確的物體形態、結構。

（一）重新制定教學內容

《設計透視》是工業設計專業的一門基礎課程，我校安排在第二學期，承接了第一學期的《畫法幾何與機械制圖》，以及第三學期的《設計速寫》《建筑風景寫生》等課程。

設計透視課程的課時安排為32學時，周學時為2。本課程選取教材為盛建平主編的《工業產品設計透視方法》，教材內容邏輯嚴謹，從透視原理到一點透視、兩點透視、三點透視、陰影透視、鏡面透視，內容十分豐富，但比較晦澀難懂，并且有部分內容不適合專業實踐。在實際教學中，無法在規定時間內完成全書的教授。本課程的教學內容在教材的基礎上進行了刪減，主要講授一點透視、兩點透視和陰影透視，刪減了鏡面透視章節，增加了點、線、面的透視原理，把復雜難懂的三點透視作圖方法簡化處理。

（二）教學器材與授課環境改革

設計透視不同于工程制圖。工程制圖是面向生產的，必須按照制圖標準嚴格繪制，而設計透視是面向設計表現的，在整體透視準確的基礎上，允許局部細小的誤差。此外，設計透視制圖有著輔助線密集的特點，結構稍微復雜的物體在繪制過程中會出現繁瑣的透視線，不適合在黑板上演示。近年來多媒體教學工具頻繁應用于透視教學中，教師經常把繪制過程制作為PPT動畫在授課時播放繪圖步驟完成講解，但是這種方式脫離了學生尺規作圖的實際，勢必會影響學生聽講的專注度。通過多次師生約談了解到，學生更希望看到老師拿起筆和尺進行現場繪制步驟演示。因此，實物投影儀是必要的教學工具。在課程最后的陰影透視部分，教師可運用數位板結合平面繪圖軟件進行徒手畫透視教學。

在課后輔導中，充分利用QQ、微信等現代通訊工具，將作圖的步驟制作為圖文教程分享給班級同學。同時，教師隨時保持與學生的溝通，保證學生課下也能夠得到及時輔導。

（三）注重實際的教學內容——由“定量”尺規作圖轉向“定性”徒手畫

設計透視課程的最終目的是鍛煉學生的三維理解力，教會學生運用透視原理去進行手繪設計表現。對于工科學生而言，透視原理的掌握顯得更為重要，借助實際案例教學并輔以相關練習，是幫助學生掌握透視原理的有效途徑。如圖1所示，在一點透視教學內容中，選擇貼近專業實際的涼亭透視圖練習，為下一學期的建筑風景寫生實習打下透視基礎。如圖2所示，在兩點透視的教學內容中，選擇汽車的透視圖練習，幫助學生理解復雜物體的透視規律，為后續的設計表現技法打下基礎，為了便于學生理解其透視原理，汽車輪廓被簡化為簡單幾何圖形。

在實際的產品繪制過程中，由于物體結構復雜，需要繁多的透視輔助線，如果一個產品所有細節都嚴格按照尺規作圖來完成，效率上是較低的。因此，一些局部的細節可以用“定性”的方法繪制，比如圖1中涼亭頂部的柵格結構畫法；而關系到產品的整體透視的問題，則必須要按照嚴格的尺規作圖“定量”繪制準確的形體透視。一定要教會學生在畫圖前做到“胸中有透視”，在教學的最后一部分內容“陰影透視”中，教師可逐漸脫離尺規，進行徒手繪制教學，這樣才能更好的銜接下個學期的設計速寫和設計表現技法等課程。

（四）結合三維軟件演示透視原理

課程開展初期，學生對透視的作圖基本環境（包括畫面、視點、基準面、視高、視距、視平面、視平線、心點、透視以及基透視）難以理解。教師可結合本專業的基礎三維建模軟件Rhin05，模擬點和線透視的基本作圖環境進行教學。如圖3所示為線的透視三維模擬圖，讓學生能夠從三維空間的視角去理解透視的成因，教學效果顯著。例如在陰影透視教學中，把簡單幾何體的受光和投影情況用三維軟件來模擬，如圖4所示，圓柱體受到水平方向與地面傾斜45。的光照陰影效果，左圖是在Rhino中模擬太陽平行光渲染的效果圖，而右圖則是圓柱體陰影透視的繪制方法解析。在這個陽光一投影關系中，陽光的照射角度、被照射物體、透視角度都可以任意調整，變換不同的透視情況，以幫助學生認識陰影透視規律。

三、設計透視教學案例演示

（一）曲面兩點透視教學方法演示

曲面兩點透視的繪制方法在整個課程中是比較復雜難懂的，然而在產品造型設計中，曲面的應用往往非常廣泛，曲面可起到豐富產品的造型，拉近人與產品之間距離的作用。不管是在手繪還是在三維建模教學活動中，曲面的表達都是相對復雜的，因此教好曲面的透視就顯得極為重要。在教學中，除了在課堂上把透視原理講透徹之外，課下要經常輔導學生，與學生交流，將一些復雜的繪圖步驟制作成圖文并茂的教程，通過QQ或微信平臺分享給學生，使學生在課下也能夠正確的運用課堂知識進行實踐。

下面以曲面的兩點透視為例，介紹教學的過程。如表所示，曲面的繪圖步驟分為以下幾步：

1.在平面圖按照比例畫好方格標上數字，并找到各個曲面上的特殊點，方便定位和連接曲面。

2.根據30，60°兩點透視作圖環境，作出視平線、基線、滅點VPl、量點M1和M2，并利用量點和滅點，根據平面圖中的尺寸把曲面放在方盒子中繪制。

3.利用量點M1和M2畫出方盒子的空間分割，以便后邊確定曲面上的特殊點。

4.根據第1步中確定的特殊點，在透視圖中做出相應的空間點，注意利用滅點，利用水平和垂直方向分割的網格。

5.連接透視圖中所找的點，徒手或者用曲線板，連線要盡量圓滑。

6.接著做前后兩條邊的曲面形狀，繼續在平面圖上找特殊點，在透視圖中找相應的點。

7.連接各點作出前面和后面的曲面。

8用橡皮擦去不必要的輔助線和被形體遮擋的線條，并用深色筆加深所求的曲面透視形體的輪廓。

（二）陰影透視教學方法演示

陰影透視作為設計透視課程的最后一部分內容，是所描繪物體的立體感真實與否的關鍵，也是學生由尺規作圖轉向徒手畫的關節點。講授這部分內容應當從正等測圖的陰影到透視圖的陰影進行過渡，通過正等測圖來強化學生對陰影產生原理的深入理解，最后再將透視的概念融入到繪圖中，完成陰影透視的教學目的。

圖5所示為樓梯正等測圖陰影畫法教學步驟：第一步，為了讓學生直觀的感受到“光”和“影”的存在，在課堂教學中用Rhino5軟件進行物體的三維建模，并模擬太陽的平行光效果，渲染后得到圖5左圖的效果；第二步，在渲染效果圖的基礎上進行陰影產生的原理分析，并繪制光線照射方向和光線的角度等輔助線，根據輔助線得到物體的影線，如圖5中圖所示；第三步，回到二維的練習冊中，課堂展示樓梯陰影的繪制步驟和最終繪制效果，如圖5右圖所示。

四、結論

在工科工業設計設計透視課程教學中，教師應深入了解學生特點，發揮工科學生邏輯思維能力優勢，運用三維軟件效果圖虛擬展示工具，把點線面的透視、一點透視、兩點透視、陰影透視這幾部分主要內容的原理深入淺出的教授給學生，課下作業的題目選擇要更接近學生所學的工業設計產品。整個教學過程簡化了復雜繁瑣的工程圖繪制方法，結合了繪畫專業定性作圖的方法，極大的提高了學生學習該課程的熱情。經過三年的教學實踐，我校工業設計專業學生的透視課程教學效果反映良好，達到了理論結合實際的教學效果。