计算机辅助工业设计教学改革与实践探索

贾梅宵

河北美术学院

随着网络技术和信息技术的快速普及与迅猛发展，利用计算机设备及相关技术实现工业设计的质量提升与模块优化已成为工业设计领域内十分常见的现象和非常重要的环节。凭借这一手段所具有的资源整合速度快和技术操作精度高的优势，现代工业设计不仅可以在物体形象的塑造方面表现得更具体、精准，同时也给技术人员对相关产品的规格测评提供了极大的便利，更直接推动了整体工业设计技术的进步和资源的合理化重组。通过以上事实不难看出，各大职业院校的任课教师应当对计算机辅助工业设计课程形成足够的重视，根据现今计算机助力工业设计领域的发展状况和方向实时调整教学理念、策略与具体的方式方法，从而切实提高课程的讲解质量和学生的掌握水准。

一、计算机辅助工业设计教学的不足

首先，教学方式的不足。计算机辅助课程主要以集中授课的形式出现，教师通过控制学生电脑演示教学内容。学生观看后，照搬整个操作过程。基本上以灌输知识的形式教学，限制了学生的创新思维。由于学生专业素养、学习能力、兴趣等方面的差异，学习进度差异很大。有的同学觉得太简单了，上课不认真听课的同学却一问三不知。其次，教学内容的不足。教学内容一般只强调工具的学习，很少加设计的知识。教学内容与其他前后课程密切相关，关系到整个专业课程的衔接。如果学生在本课程中学习了相关软件并熟练掌握了软件操作，但后续课程没有相关内容应用，学生很容易忘记所学的知识。如果这门课只注重工具的使用，课堂上使用的教学内容没有有针对性地与后续课程相结合，就会缺乏对学生创新能力的培养[1]。最后，缺乏实践练习。软件学习、理论讲解和实践练习同样重要。不能只通过听而不练习来学习软件工具。一般来说，在学习了一个工具之后，会按照相应的示例练习来巩固工具的使用。上课时间有限， 老师讲完理论知识后，一般会给学生布置相应的实践任务。这些实践任务基本都是课后完成的，教师不能有效地指导实践，不能很好地激励学生实践的兴趣，导致课堂练习和实践的真实性下降，无法学以致用。

二、升级建模思维，优化学生的精准建模的能力和意识

（一）优化授课理念

建模方面的知识是计算机辅助工业设计这一学科的核心部分，并对其他各项内容的价值体现和逻辑连接起着根基和纽带的作用。在计算机辅助工业设计的课堂讲授中，教师要树立正确的建模理论核心认知，确保学生在充分认识到建模环节关键意义的基础上形成“精准建模，灵活建模，动态建模”的科学意识[2]。此外，计算机辅助工业设计教师还可在课堂中引入必要的互动式教学，对一些专业难度较小或已有较好教学铺垫的内容，可安排具备一定条件的学生代为讲解，既促使授课学生对既有知识和技能的再次强化，也充分活跃了课堂气氛，实现了对班级整体的学习效果优化。

（二）结合常见工具

为保证学生对建模程序形成准确、渐进、连贯的认知链条，计算机辅助工业设计教师可在涉及相关思维构建的环节引入对Rhino等具有前段应用价值的建模程序的讲解，并以之为前提融入对诸如vary之类的3D渲染引擎软件的利用实例分析，帮助学生在具有实效展示性和原理呈现性的讲解中充分感受到高质建模所能达到的产品效果和操作效力，进而促使学生在主观层面产生进一步掌握色彩运用、材质展现等关联性技能的强烈诉求，并最终形成设计、制造优质工业产品的技能框架[3]。

（三）侧重细节处理

考虑到实际情况下建模程序应用过程的环节性特征以及职业院校计算机辅助工业设计学科的教学实践性特点，教师在升级学生思维层级与引入典型建模程序时，应引导学生构建以环节系点和模缘纹路为主要对象的细节处理体系，促使学生在形成相对清晰的建模、优模认识的基础上有效掌握各类常见的微视性建模步骤和要领，从而具备可执行细致绘图和保真还原的标准技能，并进一步达成实现常态化巩固和持续性优化的目标[4]。

（四）组织仿效实践

完成这一阶段的任务后，计算机辅助工业设计教师要继续推进对授课模式的深入完善，借助实体模型的展示实现标准诉求的具体化、直观化，并在引导学生对实例模具进行全角度观察后根据“尺寸定位——三视图刻画——搭设实体及曲面——雕琢细节”的步骤组织学生尝试仿效建模，从更高位面优化学生的建模过程和结果，以为后续各阶段的实践操作提供可靠的标准参照、深刻的执行记忆和熟练的微调思路。此外，计算机辅助工业设计教师还应注重基于多种形式的典型建模实操观摩，保证观摩内容的环节完整性和流程正确性，使学生在这一项活动中夯实前段的学习基础。

三、 重视课件教学，组织学生进行专题式实操

（一）培养学生的完善素质

通常情况下，学生在初步形成精准建模的整体能力和意识后便可实现对模体的较优化加工，同时将这种进步体现在具体的建模成品上；然而为了使学生获得更清晰、直观的实践依准和流程参照，计算机辅助工业设计教师在进行课程讲解时，应在强调学生还原模例能力和创模水平的同时，积极突出对学生发现问题、研究问题、解决问题等完善素质的培养[5]。故而在改革工业设计课程的实践操作中，教师要通过课件制作和展示的方式，以更具感官效力和直观属性的形式帮助学生理解在建模过程中常见的问题，在更高层次上实现理论教学和实践指导的有机统一。

（二）重视典型实例的导入

计算机辅助工业设计教学课件的制作除了要保证理论知识的完整性、正确性和问题举例的代表性、针对性外，教师还需在其中加入能兼具两项内容的具体实例，引导学生根据实例的体现内容和教师的示范操作开展技能训练[6]。在这个过程中，教师要注意对引入实例和课程目标间双向体现效力的保证与强化，从而帮助学生得以在更深层面的探究和思考中掌握更丰富、更灵活、更有效的处理策略和检验手法。

另外，在实例的选取上，计算机辅助工业设计教师要突出对不同领域、不同方面、不同技艺的平衡性体现，还要针对不同发展方向的学生进行相关元素的适当调整，同时也要做到对二者间契合效力的动态维持。

（三）结合产品实体的实践检测

另外，在计算机辅助工业设计教学的课件中，教师要形成以课程目标为核心的大量实例体系，而在内容的体现层面上要为学生留出足够的思考与实践空间[7]。与此同时，教师还应准备若干件与本节课题有着较强关联性的产品实体，为学生将课本和课件内容与思考结果和实践体会相融合提供必要的实物载体，而后再基于学生整体的探究、设计水准布置有着明确时间和精度标准的绘图作业，检验学生对理论的消化程度和对实体产品的真实还原水平。

（四）课件的共享性保留

还有一点需要强调的是，在组织学生完成绘图作业的环节中，老师要注意对课件内容的重点复现和必要提示；而在确保学生对课件内容有了进一步的把握后，教师还应将课件及与之相关的辅助性资料统一上传至网络共享空间，以使学生可根据自身实践结果在课后开展自我巩固，为课程效果的长效优化提供资源支持。

四、引入竞争机制，刺激学生实践能力的自发性强化

（一）增加竞赛平台

竞争是实现促优动力内化的有效机制，也是突出行为主体能动作用的最好手段。高效、有序的建模竞赛可在极大程度上激发学生钻研技术、提升水准的积极性，同时从主客观层面实现对学生学习资源的高质调动与开发；还可以培养学生在准备与执行过程中重视团队协作和创意展现，为教学效果的丰富化和人文化提供有力保障[8]。所以，计算机辅助工业设计教师要将竞赛机制贯穿在整个教学阶段，并在结合院校实际条件和学生整体意愿的前提下积极创造更多的竞赛平台，而对在竞赛中取得优异成绩或拥有突出表现的学生要给予充分肯定，并对其中涌现出的先进经验要进行课程化吸纳。

（二）课内竞赛意识的培养

尽管在职业院校的计算机辅助工业设计授课过程中，教师往往更强调实践操作环节在时间占比上的主要地位，并且学生普遍也会在课下开展自发性的实操训练，但课程中的理论感知时间毕竟是非常有限的，这就需要教师利用有限的时间创造出更大的教学效能。在大多数情况下，为了强化学生的理论设计和实操表现能力，计算机辅助工业设计教师在讲课中应按照“1:3”的时间分配比重安排实例讲述和实操还原这两个环节[9]。在给实例讲述过程中，教师对可能出现的学生个体理解瓶颈或共性疑问要在给予充分提示和引导的前提下做快速解答，并可适当补充其他的反映同类问题的实例以实现巩固，同时提示学生可采用多角度思维方式实现对瓶颈问题的规避式处理。当然，这些问题更可以作为设计竞赛的考查点被体现在具体的主题当中，一来可以保证竞赛活动的选拔性，二来有利于学生在竞赛过程中实现个人水准的二次突破，三来则可作为对课堂检测的一项有机补充。

从技术实质和课程结构来看，计算机辅助工业设计教学更侧重于对理论知识的实操还原，只要为学生对知识的理解和技法的消化提供充足的时间与条件，并在教学过程中有意识地培养学生的竞赛意识，便可以在很大概率上实现学生综合素质的自我提升。

（三）社会生产效率原则的引入

任何一项专业技术的最终目的都是为了推进社会及相应行业的发展，满足有关领域提升生产效率的要求。除了在职业院校内部组织竞赛活动和课程竞技外，计算机辅助工业设计教师还可根据院校的具体安排和学生的整体情况，在保证安全和秩序的前提下引入社会生产效率原则[10]。具体来讲，教师可在学生学业基本完成时，组织学生进入与院校或专业建立人才培养和输送合作关系的企业，安排学生在真实的社会环境下应用所学技术参与企业生产，借助企业“奖优汰劣”的效率机制促使学生提高个人工作效率与质量。这一方法还能在客观上开拓学生提升专业水平的视野，为其提供更详实、更现实、更真实的自我优化素材，并对技能在未来能为自身创造的自我上升价值产生更真切、更直观的认识，继而间接地激发学生钻研技术的积极性和创造性。

不过，计算机辅助工业设计教师要在这期间切实做到保护性陪同，既要保证学生的合法权益不受侵犯，也要防止社会企业中的一些负面能量影响学生的继续发展，同时还要对学生的实践予以必要的指导与完善。

五、结语

总而言之，随着社会经济和工业的不断优化发展，计算机辅助工业设计已越来越体现出其所蕴含的科技意义和生产价值，计算机辅助工业设计教学也应该在常态化的理念变革和方法改进下更加强调靶向指导性和环节适配性。计算机辅助工业设计教师不仅要做到对学生专业技能的关注，更要意识到对学生学习热情和探索兴趣的强化所具有的极大促优效力，同时还应该重视对学生发现问题、研究问题、解决问题等完善素质的提升，最终达成利用教学为社会和工业建设输送高质人才的目标。