淺議工業設計專業CAD教學改革策略

王薇

（湖南工藝美術職業學院，湖南益陽，413000）

工業設計專業的學生既要具備藝術創意設計能力，又要具備嚴謹的工程技術知識。不同于純藝術的創作，工業設計作品必須是能夠用于實際生產制造的產品。僅有華麗炫目的外觀造型是不夠的，還要能夠滿足功能需求、合理選材、安全的工藝結構，同時控制好生產成本，以利于生產與銷售。在專業課程中，《工程制圖》是最重要的工程技術知識的基礎課，是研究工程圖樣的繪制和閱讀的。《CAD》課程旨在讓學生使用CAD軟件精確繪制符合行業標準的工程圖樣。只有通過產品圖樣明確產品的形狀、構造、尺寸、材料、工藝等，才能使設計方案變成真實的工業產品。因此，實現CAD課程的有效教學對實現專業培養目標具有至關重要的作用。

1 CAD課程重要性

工業設計的基本流程是：確定選題——市場調研——明確設計定位——展開設計構思并繪制草圖——定案效果圖設計——繪制工程圖樣——與工程技術人員討論方案生產制造的可行性——調整修改后制作手板模型——批量化生產制造。由此可見，工程圖樣是工業設計師與結構工程師之間的“溝通橋梁”，對于產品方案的實現有著至關重要的作用。

工業設計專業的學生不僅要具備藝術造型創意能力，還要具備嚴謹的工程技術知識。設計的作品是要應用于實際生產制造的工業產品，而不是藝術品、工藝品。所以，在設計過程中除了要考慮外觀造型之外，還要考慮產品的材料選擇、結構工藝、加工制造與生產成本等因素。因此，在工業設計專業人才培養方案中設置CAD課程，就是為了培養學生繪制符合國家標準和生產需要的產品工程圖樣的專業能力。CAD工程圖樣是將產品設計方案轉換為實際產品的重要環節，CAD課程教學對學生職業能力的培養有著重大的意義。

2 CAD課程的教學現狀分析

工業設計專業開設了與工程圖樣相關的課程，主要有工程制圖和CAD。這兩門課程是密切相關、相輔相成的。兩者在教學內容方面大致相同，都是以國家制圖標準、投影法和作圖原理為理論基礎的，但因其各自不同的特點，所使用的教學方法存在一定的差異。工程制圖將手繪產品工程圖樣作為實踐教學重點，而CAD側重于CAD軟件操作技能，讓學生在工業設計領域應用CAD來繪制符合標準的產品外觀圖、產品裝配圖等工程圖樣。

在目前的實際教學中，大多數院系是把工程制圖和 CAD 兩項課程分開教學的。相互分離的教學模式存在一定的缺陷，難以將理論與實踐內容相結合，使學生無法正確地繪圖，且無法根據國家標準與具體要求繪制出工程圖樣，不利于學生連貫扎實的掌握工程圖樣的繪制的理論和方法。同時，不但使課時量增加，學生的學習負擔加重，而且教學內容的重合或重復講授會嚴重影響教學效率和教學效果，難以與社會對人才的實際需求相適應。面對這樣的現實教學狀況，筆者認為有必要將兩課進行整合優化，以提升教學質量、促進人才培養目標的有效達成。

3 CAD課程的教學改革策略

工程制圖能夠通過手繪產品圖樣來展現產品的形狀、結構、尺寸等，而CAD 則是繪制工程圖樣的重要軟件，能夠提高繪圖的效率，為制圖提供了有力保障。為了適應行業發展趨勢，把工程制圖與CAD課程有機結合，能夠確保兩者優勢互補，可以調動學生的學習興趣，有利于教學效果的優化。

3.1 分析差異性，設定有效教學目標

工程制圖與 CAD 課程的教學目標存在根本差異。為了實現有效教學，應全面分析兩者的差異，合并教學目標?？蓪⒔虒W目標整合為：（1）掌握國家制圖標準、投影法基本理論及應用，培養空間想象力；（2）培養閱讀工程圖樣并使用CAD軟件繪制產品圖樣的基本能力；（3）培養學生由平面轉向立體的空間思維、空間想象力和形體表達能力。圍繞整合后的教學目標來展開有效課程教學。

3.2 精選教學內容，明確教學重難點

首先，要結合工業設計專業特點，精選教學內容。將工程制圖知識融入到CAD軟件課程中，簡化一般知識，在講解投影法概念、多面視圖作圖與軸測圖繪制的過程中，將CAD繪圖命令與修改命令貫穿其中，并強調制圖國家標準與相關規定，強化組合體視圖的繪制。零件圖與裝配圖應以工業產品造型為實例，而不是采用傳統的機械零件作為實訓項目，從而實現知識與技能的融合與滲透。其次，合理分配教學時間、調整教學重點、突破教學難點。兩課整合后，壓縮了課時，需要合理安排教學內容，以培養學生的空間想象力為教學重點，確保學生更容易接受新知識。在 CAD教學中，應合理運用繪圖命令，制作三維模型，將平面三視圖與立體三維模型做對照，從而突破教學難點，以保證更好地融合兩種教學。

3.3 創新教學方法，提高教學效果

眾所周知，教師進行手工繪圖演示教學會占用很多的課堂時間，因此筆者會結合PPT動畫、教學視頻等方式來演示繪圖步驟。雖然能夠縮減部分課堂繪圖時間，但依舊受到時間的限制，導致傳授知識量的減少。此外，動畫演示作圖過程中，教師與學生的互動交流不足，不利于教學組織的有序進行。這樣的教學方法相對傳統，無法滿足學生的心理特點，難以營造活躍的課堂氛圍，會讓教學效果大打折扣。因此，把工程制圖與CAD軟件繪圖進行有機結合的形式展開教學，空間想象和空間思維與投影分析和CAD作圖過程緊密結合。CAD軟件的學習應結合制圖知識點來安排：先確定所學的工程圖樣會使用到的CAD工具，再講解這些CAD工具命令，接著講授制圖理論，最后在實訓中要求學生用 CAD 軟件繪制出圖樣。每個教學內容都按這種步驟進行。

教師應在教學中對繪圖制作內容進行合理安排，在講解制圖方法時應盡可能采用CAD軟件來進行幾何作圖。運用 CAD技術制作二維平面圖形與三維立體圖形，豐富課程教學資源，使教學素材更加多樣化。一般而言，零件圖的學習以及組合視圖是繪圖學習的重點和難點，還可以將典型產品引入課堂教學，以產品為依據開展教學，使學生參與到典型產品全套圖樣的繪制過程中，并運用現代教學設備與信息技術手段，在合理利用時間的同時優化教學質量。

3.4 細化教學環節，優化教學實施方案

在圖樣閱讀環節，教師給學生布置圖樣抄繪任務，要求學生仔細觀察圖樣，在實訓過程中熟悉并理解圖樣。在圖形繪制環節，先進行手工繪圖再使用CAD軟件繪圖，通過對比讓學生體會到CAD作圖的效率與作圖優勢，激發學習積極性，樂于深入了解 CAD 技術的先進性。在思維與興趣培養環節。通過多種多樣的方式提高學生的學習興趣，圍繞教學目標，不斷增強學生的空間想象能力，將其轉化為個人空間邏輯，培養學生由平面轉向立體的空間思維、空間想象力和形體表達能力。

4 結束語

總之，傳統的教學方式與課程設置已經不能夠滿足社會需求與職業崗位要求，在CAD課程教學改革中，將工程制圖與CAD軟件相結合是必然趨勢。在充分了解兩者關系以及實現兩者有機整合優化的重要意義的基礎上，從教學目標、教學內容、教學方法與教學實施等方面的展開改革措施，這樣才能讓學生快速掌握工程制圖的基本技能，熟練運用計算繪圖軟件CAD，成為適合現代社會需求的復合型人才。

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