浅议工业设计专业CAD教学改革策略

王薇

（湖南工艺美术职业学院，湖南益阳，413000）

工业设计专业的学生既要具备艺术创意设计能力，又要具备严谨的工程技术知识。不同于纯艺术的创作，工业设计作品必须是能够用于实际生产制造的产品。仅有华丽炫目的外观造型是不够的，还要能够满足功能需求、合理选材、安全的工艺结构，同时控制好生产成本，以利于生产与销售。在专业课程中，《工程制图》是最重要的工程技术知识的基础课，是研究工程图样的绘制和阅读的。《CAD》课程旨在让学生使用CAD软件精确绘制符合行业标准的工程图样。只有通过产品图样明确产品的形状、构造、尺寸、材料、工艺等，才能使设计方案变成真实的工业产品。因此，实现CAD课程的有效教学对实现专业培养目标具有至关重要的作用。

1 CAD课程重要性

工业设计的基本流程是：确定选题——市场调研——明确设计定位——展开设计构思并绘制草图——定案效果图设计——绘制工程图样——与工程技术人员讨论方案生产制造的可行性——调整修改后制作手板模型——批量化生产制造。由此可见，工程图样是工业设计师与结构工程师之间的“沟通桥梁”，对于产品方案的实现有着至关重要的作用。

工业设计专业的学生不仅要具备艺术造型创意能力，还要具备严谨的工程技术知识。设计的作品是要应用于实际生产制造的工业产品，而不是艺术品、工艺品。所以，在设计过程中除了要考虑外观造型之外，还要考虑产品的材料选择、结构工艺、加工制造与生产成本等因素。因此，在工业设计专业人才培养方案中设置CAD课程，就是为了培养学生绘制符合国家标准和生产需要的产品工程图样的专业能力。CAD工程图样是将产品设计方案转换为实际产品的重要环节，CAD课程教学对学生职业能力的培养有着重大的意义。

2 CAD课程的教学现状分析

工业设计专业开设了与工程图样相关的课程，主要有工程制图和CAD。这两门课程是密切相关、相辅相成的。两者在教学内容方面大致相同，都是以国家制图标准、投影法和作图原理为理论基础的，但因其各自不同的特点，所使用的教学方法存在一定的差异。工程制图将手绘产品工程图样作为实践教学重点，而CAD侧重于CAD软件操作技能，让学生在工业设计领域应用CAD来绘制符合标准的产品外观图、产品装配图等工程图样。

在目前的实际教学中，大多数院系是把工程制图和 CAD 两项课程分开教学的。相互分离的教学模式存在一定的缺陷，难以将理论与实践内容相结合，使学生无法正确地绘图，且无法根据国家标准与具体要求绘制出工程图样，不利于学生连贯扎实的掌握工程图样的绘制的理论和方法。同时，不但使课时量增加，学生的学习负担加重，而且教学内容的重合或重复讲授会严重影响教学效率和教学效果，难以与社会对人才的实际需求相适应。面对这样的现实教学状况，笔者认为有必要将两课进行整合优化，以提升教学质量、促进人才培养目标的有效达成。

3 CAD课程的教学改革策略

工程制图能够通过手绘产品图样来展现产品的形状、结构、尺寸等，而CAD 则是绘制工程图样的重要软件，能够提高绘图的效率，为制图提供了有力保障。为了适应行业发展趋势，把工程制图与CAD课程有机结合，能够确保两者优势互补，可以调动学生的学习兴趣，有利于教学效果的优化。

3.1 分析差异性，设定有效教学目标

工程制图与 CAD 课程的教学目标存在根本差异。为了实现有效教学，应全面分析两者的差异，合并教学目标。可将教学目标整合为：（1）掌握国家制图标准、投影法基本理论及应用，培养空间想象力；（2）培养阅读工程图样并使用CAD软件绘制产品图样的基本能力；（3）培养学生由平面转向立体的空间思维、空间想象力和形体表达能力。围绕整合后的教学目标来展开有效课程教学。

3.2 精选教学内容，明确教学重难点

首先，要结合工业设计专业特点，精选教学内容。将工程制图知识融入到CAD软件课程中，简化一般知识，在讲解投影法概念、多面视图作图与轴测图绘制的过程中，将CAD绘图命令与修改命令贯穿其中，并强调制图国家标准与相关规定，强化组合体视图的绘制。零件图与装配图应以工业产品造型为实例，而不是采用传统的机械零件作为实训项目，从而实现知识与技能的融合与渗透。其次，合理分配教学时间、调整教学重点、突破教学难点。两课整合后，压缩了课时，需要合理安排教学内容，以培养学生的空间想象力为教学重点，确保学生更容易接受新知识。在 CAD教学中，应合理运用绘图命令，制作三维模型，将平面三视图与立体三维模型做对照，从而突破教学难点，以保证更好地融合两种教学。

3.3 创新教学方法，提高教学效果

众所周知，教师进行手工绘图演示教学会占用很多的课堂时间，因此笔者会结合PPT动画、教学视频等方式来演示绘图步骤。虽然能够缩减部分课堂绘图时间，但依旧受到时间的限制，导致传授知识量的减少。此外，动画演示作图过程中，教师与学生的互动交流不足，不利于教学组织的有序进行。这样的教学方法相对传统，无法满足学生的心理特点，难以营造活跃的课堂氛围，会让教学效果大打折扣。因此，把工程制图与CAD软件绘图进行有机结合的形式展开教学，空间想象和空间思维与投影分析和CAD作图过程紧密结合。CAD软件的学习应结合制图知识点来安排：先确定所学的工程图样会使用到的CAD工具，再讲解这些CAD工具命令，接着讲授制图理论，最后在实训中要求学生用 CAD 软件绘制出图样。每个教学内容都按这种步骤进行。

教师应在教学中对绘图制作内容进行合理安排，在讲解制图方法时应尽可能采用CAD软件来进行几何作图。运用 CAD技术制作二维平面图形与三维立体图形，丰富课程教学资源，使教学素材更加多样化。一般而言，零件图的学习以及组合视图是绘图学习的重点和难点，还可以将典型产品引入课堂教学，以产品为依据开展教学，使学生参与到典型产品全套图样的绘制过程中，并运用现代教学设备与信息技术手段，在合理利用时间的同时优化教学质量。

3.4 细化教学环节，优化教学实施方案

在图样阅读环节，教师给学生布置图样抄绘任务，要求学生仔细观察图样，在实训过程中熟悉并理解图样。在图形绘制环节，先进行手工绘图再使用CAD软件绘图，通过对比让学生体会到CAD作图的效率与作图优势，激发学习积极性，乐于深入了解 CAD 技术的先进性。在思维与兴趣培养环节。通过多种多样的方式提高学生的学习兴趣，围绕教学目标，不断增强学生的空间想象能力，将其转化为个人空间逻辑，培养学生由平面转向立体的空间思维、空间想象力和形体表达能力。

4 结束语

总之，传统的教学方式与课程设置已经不能够满足社会需求与职业岗位要求，在CAD课程教学改革中，将工程制图与CAD软件相结合是必然趋势。在充分了解两者关系以及实现两者有机整合优化的重要意义的基础上，从教学目标、教学内容、教学方法与教学实施等方面的展开改革措施，这样才能让学生快速掌握工程制图的基本技能，熟练运用计算绘图软件CAD，成为适合现代社会需求的复合型人才。

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