设计学类专业计算机辅助设计课程常见问题及改进措施

梁 勇

(安徽农业大学轻纺工程与艺术学院，合肥 230036)

设计学是一门将科学、艺术、技术交叉融合的综合性学科，高校设计学类人才培养方案采取的是以工程技术素质训练、计算机技术应用素质训练和造型艺术素质训练相结合的模式。为了培养大学生计算机技术应用素质，设计学类各专业都开设针对本专业方向特色的计算机辅助设计课程，培养学生掌握二维绘图设计和三维几何造型设计的能力。

1 计算机辅助设计课程概述

计算机辅助设计是指利用计算机技术，处理计算机存储器中的设计数据，并在显示器或绘图仪上产生设计图的一种方法；是在计算机环境下完成产品的创造、分析和修改，以达到预期设计目标的过程。包括二维绘图设计、三维几何造型设计、仿真模拟及产品数据管理等内容[1]。

从专业方向的角度看，计算机辅助设计可分为二维绘图设计和三维几何造型设计课程。二维绘图设计偏向于图形图像处理，以绘图设计、图形创意、图像处理等方式，完成设计构思和方案。二维绘图设计能力主要通过二维电脑设计课程教学完成，最终应用在插画设计、标志设计、海报设计、书籍装帧设计等课程学习中，其特点是应用广泛、易学易懂，以视觉传达设计专业开设为主；三维几何造型设计偏向于三维建模，以造型设计、模型制作、空间表现等方式，实现设计构思和方案，三维几何造型设计能力主要通过三维电脑设计课程教学完成，最终应用在产品设计、家具设计、动画设计、建筑与景观设计等课程学习中，其特点是行业针对性强、学习难度大，以产品设计专业、数字媒体艺术专业、环境设计专业开设为主。另外，从授课软件的角度看，计算机辅助设计分为二维设计软件和三维设计软件课程，二维设计软件课程主要学习Photoshop、Illustrator、Flash、CorelDRAW等软件，应用在平面设计行业；三维设计软件课程主要学习3ds Max、Maya、Rhino、SketchUp等软件，主要应用在室内设计、动画设计、产品设计、建筑和景观设计行业。

计算机辅助设计是高校设计学类专业开设的重要基础课程，是培养具备较强动手能力、创新型应用型人才的重要一环。文章从教学方法、教学手段等方面进行探讨，对教学中常见问题以及解决措施做出分析。

2 计算机辅助设计课程教学中常见问题

2.1 从图纸绘画到软件操作转换的适应性问题

艺术生从考前的素描、水粉，到入学后的图案、色彩等课程，都是在绘图纸上进行艺术创作。虽然大多数学生在中学阶段甚至小学阶段都接触过信息技术课程，对软件操作有一定的学习基础，但从图纸到显示屏、从现实世界到虚拟世界之间的转换，仍然需要一定的时间来逐步适应。如传统绘画时绘图纸一经选择，尺寸是固定不变的，而二维设计软件文档大小能随工作需要随时改变。另外在学习三维设计软件时，让学生充分理解和认识存在于虚拟空间的三维透视关系也非常重要[2]。

2.2 设计软件操作的复杂性增加了学习难度

相对于通过纸笔进行设计工作的传统模式，计算机辅助设计活动则是借助外接设备、显示设备以及设计软件进行的。功能强大的设计软件在为设计人员提供快捷高效的设计手段时，也对初学者学习造成了障碍。首先工具命令增多带来了学习内容的增加。传统的绘图设计以纸笔为主要工具，考验的是设计人员扎实的基本功底。而计算机辅助设计课程工具命令众多，不仅要求学习者具备较强的专业素质，也要有足够的耐心去消化吸收学习内容，深入理解工具特性。另外工具命令虽然进行了分类归纳以便学习理解，如三维设计软件的绘图工具、建模工具放置在视图界面的特定位置，并以列表的形式存在，但三维软件学习是一个复杂的工具组合使用过程，部分工具既有区别又互为补充，这对初学者学习提出了更高的要求。

2.3 学习被动无法形成独立设计能力

讲授法是理论课教学中经常用到的方法，它的主要特点是教师运用语言方式，系统地向学生传授科学知识。这种以教师、书本、课堂为中心的传统教学模式，不利于激发学生学习的主动性。计算机辅助设计课程教学实践中发现，在实操性很强的软件工具命令教学环节，单一的语言方式无法达到教学目的，必须借用多媒体手段进行操作演示，以带领学习的方式逐步教授，才能达到预期效果。但这种方法通常仅限于单个工具命令的学习。当需要学生运用软件综合应用能力时，往往达不到教学要求，学生很难独自完成案例制作，这在一定程度上打击了学生学习的主动性[3]。

2.4 艺术生课堂自律能力稍弱

艺术生具有鲜明的个性和特点，艺考前的生活规律和学习习惯在入学后仍会存在。当面对操作复杂、功能繁多的计算机辅助设计课程时，部分同学会产生一定的抵触心理，如不及时引导会影响课程教学质量。在现代信息社会中，各种自媒体、客户端会吸引学生的视觉和听觉感官，课堂注意力不集中情况时有发生。针对艺术类学生的特点，在立足完善现有教学内容的同时，需要积极引入新兴教学方法来改善计算机辅助设计课程教学模式，保障和提高教学质量。

3 计算机辅助设计课程教学的改进措施

3.1 进行多元化教学，解决软件学习适应性问题

以计算机为创作手段进行的设计活动，必然要求使用者熟悉和理解设计软件的一般使用规律。设计软件界面布局通常分为绘图区、工具栏、菜单栏和属性栏。进行三维软件学习时，学生首先要理解绘图区场景内的三维透视关系。教学中通过实物展示现场模拟虚拟空间的三维模型对象，并对照讲解x、y、z坐标方向方法，相对于单纯的视图操作理解起来更直观有效。如在透视图中建立立方体的同时使用粉笔盒来模拟立方体，参照理解视图中x、y、z坐标轴方向。此外随着学习的深入，建模对象越来越复杂，教师在教学案例时尽可能选择日常生活中容易接触到的物品为教学对象，并带入课堂让学生观摩造型结构。这些看得见摸得着的物品，在学生对造型结构的理解过程中会起到事半功倍的效果。例如从外观简洁的手机、音箱到较为复杂的电水壶、投影仪等，循序渐进、由简而繁、由浅到深地引导学生学习[4]。

3.2 创新授课思维，通过案例教学对工具编组学习

软件工具的合理分类可以带来很好的使用体验，对初学者来说能快速地认识和熟悉工具，找到工具所在位置。然而工具的使用顺序不是一成不变的，如画家需要什么颜色就使用什么颜色，而不是按照色谱顺序用色。同样一位具有较高计算机应用素质的设计师，一定是根据绘图对象的难易程度、造型结构的制作需要，来安排绘图顺序、规划建模工具组合。因此在计算机辅助设计课程教学过程中，跳过工具面板的排序，针对关联或类似工具以特定案例展开工具编组教学尤为重要。

3.3 巧用几何概括法，培养独立建模能力

三维模型是一系列建模工具组合使用的结果，是一套建模思路的整理与总结。建模流程会因对象不同有所变化，类似于农业生产过程中的因地施肥原则。如何找到建模的起点、安排使用什么样的工具组合、如何规划合理有序的建模流程，是三维设计师建模能力的体现。初学者建模能力的培养不能一蹴而就，如何培养独立建模能力是三维设计软件课程教学过程中值得思考的问题。任何一个复杂的形体，都可以概括为是由多个简单几何形状组成的，概括是对客观对象的自然形态进行归纳处理。外观明显富有几何特征的模型可以对其形状概括，通过几何概括法确定模型制作所需的工具。如手机是扁平的带有圆角的立方体，可以先绘制圆角矩形再挤出实体、也可以先建立扁平立方体再进行圆角处理。外观复杂不易概括的模型，可以以繁化简进行结构分解，找到合适的几何形体进行概括。如电水壶可以概括为圆柱体壶身和弧形把手的组合，可以先绘制圆柱形壶身的一侧对称轮廓线，使用旋转成形完成壶身制作。再使用双轨扫掠制作弧形把手。以此类推，任何建模对象都可以通过几何概括法，拆分为大小不一的几何部件进行细化建模。

3.4 开辟混合式教学，弥补课堂学习缺失环节

教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。随着科学技术的发展，教学手段经历了口头语言、文字和书籍、印刷教材、电子视听设备和多媒体网络技术等五个使用阶段。在“互联网+”语境下，传统教育结合网络教育开辟第二课堂，符合当下教学资源共享化、教学手段现代化的发展的趋势。混合式教学是一种采用线上教学+线下教学相结合的教学方法，将计算机辅助设计课程教学的基础性和理论性的内容视频化、微课化、网络化，实践性和应用性的内容课堂化。学生可以通过移动客户端设备随时随地进行线上学习，不受教室和学习时间的限制，利用碎片化时间进行学习。这种模式既能起到课前预习的作用，也能对课堂注意力不集中的学习环节进行弥补。

4 结 语

实践是设计学类专业课程的基本属性，作为实践性很强的课程，计算机辅助设计课程教学不能因循守旧，应多了解学生需求、行业发展方向，不断探索新的教学方法以适应时代发展要求。立足课程特点与时俱进，利用现代化教学手段来提升教学效果改善教学质量[5]。计算机辅助设计能力作为设计学类专业学生直面社会的必备条件，不断强调和完善计算机辅助设计课程在设计学类专业人才培养体系中的重要作用，是培养学生动手能力、提高学生创新能力的有力保障，更是为设计行业提供高质量专业人才的前提条件。