计算机辅助工业设计论文

一、计算机辅助教学与传统师生教学关系的变化

计算机辅助教学内在蕴含的教育理念和工作方式，通过对教学过程和教学流程的优化，使得教育技术的工具理性与教育真正的人本价值逐渐实现了有效契合，在教育过程中促进了师生关系从语言到心理上的交流与沟通，有助于构建一种真正新型的教育人际关系，并在新教育理念的冲突与对撞中呈现出以下几个方面变化。

1．教学模式的二元对立与三元融合在传统的教学模式中，师生处于界限清晰的二元对立统一模式，教师负责讲授，学生负责学习，教师和学生之间通过语言的传递完成知识的传递，这种讲授关系对条件的要求也是很宽松的。而计算机辅助教学将二元教学模式变成了三元教学模式，师生之间的教与学不再单纯依靠人类语言而由计算机辅助设计软件来完成。由于计算机辅助教学需要建设有与之相适应的硬件和软件环境，因此这种教学模式具有很强的排他性。它对教师素质提出了更高的要求。从事工业设计的教师在熟悉专业知识的同时还要能够熟练掌握和操作计算机辅助设计软件，并能够通过现场教学实现其教学目标，这首先考验的是教师的计算机操作水平。学生也必须具备一定的计算机专业基础知识，这被视为学习该门课程的必备要素。这种排他性给师生教与学都造成了一定的困扰，作为非计算机专业的教师和学生要掌握计算机专业知识并非一件易事。教师如何将艺术设计的专业语言与计算机语言相结合也是一个很大的挑战，最大的困难是当计算机作为第三方处于师生联系时，并没有很好地发挥桥梁的作用，相反还横亘其间，弱化了工业设计专业的主体地位，使得许多学生过度沉溺于软件操作，忽视了对设计本身的基础训练和结构思维。

2．教学方法的程序固化与灵活多样传统的工业设计教学方法，受制于课堂表达方式和传递媒介的制约，更多地需要教师在课堂上通过绘图、拆解以及专业的讲解，向学生实际演示设计软体的设计原理、构成方式、成果运用，然后依靠学生依照操作步骤进行反复尝试和多次模仿，其目的是希望学生可以达到理解并记忆相关工具或命令的使用方法与作业流程。这种教学方法的弊端在于，受制于设计软体即教学道具往往只能是既有存在事物的影响，课堂的表现力较差，留给学生的自主学习和想象空间不足，学习难度较大，不利于学生艺术思维、构造思维以及创新思维的形成。通过计算机辅助软件，可以直观清晰地向学生展示设计软体的动态构成与变化，便于学生理解和模仿。同时，还可以利用计算机虚拟技术创设问题情境，设置一些具有跳跃思维和前瞻性的课程内容，拓展学生视野，激发创作潜能。这种效果绚丽、花样迭出的教学方法引导一些学生过分追求工业设计时的效果表现而忽视设计方案的构思，还有的学生过分依赖电脑软件，使艺术设计变成了计算机语言的排列组合，成为了计算机辅助设计软件的俘虏。

3．设计过程的主体能动和技术掌控设计思维的精髓在于构思。以前设计构思主要通过人脑来实现，最基本的过程就是一种范式:大脑(思维)———手(绘图)———眼(看图)———大脑(思维)，这是一个全闭环的、反复循环的构思过程，是完全依靠人来实现。人脑与电脑相比，在存储功能、数值运算以及图像展示方面存在巨大劣势，但设计思维的生命力源于一种人脑所特有的存在形式———灵感，电脑是没有灵感的，它是完全理性的个体。传统的设计思维是脑、手、眼协调统一的整体。而计算机设计软件，在某些方面使设计者与设计对象之间产生了一定的疏离，这种疏离是灵感、思维和人文精神的丧失。因此，即使现在的工业设计者需要充分依靠计算机辅助设计软件，但依然需要人的思维来决定设计对象的最终构成。这是在计算机辅助教学环境下，教师和学生所面临的艰难选择。

二、计算机辅助教学环境下师生教学新型关系的建构路径

针对以上问题分析可以看出，计算机辅助设计教学既有传统设计教学中无法比拟的优越性，也存在一些亟需克服的不足和缺点。因此，需要一些有针对性的教与学的具体方法，以实现计算机辅助设计在工业产品设计教学中的人机互动及相辅相成的支撑应用。

1．教师授业方法的改进(1)完善课程设置。注重工业设计专业计算机辅助设计课程设置的合理性，确立工业设计基础知识和专业知识课程的主体性。在开始计算机辅助工业设计教学活动之前，应开设足够的专业基础课程，让学生掌握一定的设计理论和设计方法，充分培养学生在无电脑辅助情况下的艺术构思能力和手绘能力，在这一基础上开始运用计算机辅助教学，就能起到事半功倍的效果。与此同时，设计专业课程的教师应正确引导学生的设计观念，在进行计算机辅助教学的同时有意识地设置电脑与手绘作品的比对联系。既强化学生的设计思维，又强化学生的基本功底。(2)虚拟项目驱动教学。通过计算机设置虚拟项目，创设问题情境，让学生有目的、有任务的在教师的激励引导下去学习，这种教学方法十分符合计算机辅助工业产品设计课程的教学要求。在对虚拟项目的设置方面要能够真正的体现“个性突出、全部覆盖、生动有趣、结合实际”的原则。因此，为了能够确保学生在有限的时间内可以学习到尽可能多的知识，教师需要在授课前为每位学生量身准备一个课程作业(可以题目相同，但参数不同)，让学生在作业当中寻找问题，并且带着这些问题去实践，这样可以最大限度的激发学生对知识的求知欲与主观能动性。回应教师在作业环节的精心辅导，学生也在作业制作过程中进行了大量的实践。同时要加强对参与项目的学生的考核，参与学生首先要对所学习的理论知识进行透彻的理解;其次能够熟练掌握所学的技能并进行一定程度的变通;最后再考察学生是否具备了综合所学的知识进行自我发挥去创造完成设计的能力。(3)实行案例教学。在课堂上，通过一些具体设计案例制作方法过程的讲解、演示，使学生在实例演练中逐步掌握软件的操作和功能，让学生在较短时间内对软件的主要命令和综合运用能力有一定的认识和掌握，在案例的制作中充分享受计算机辅助设计带来的规范与便捷。在课程教学中还要加入大量的对电脑设计优秀作品的分析，引导学生注意作品中设计创意思维方面的处理以及淡化设计技法的表现。使学生充分认识到工业设计的精髓在于设计思维，任何形式的表现形式都要在设计思维的指引下去完成。(4)实践项目推动。在条件允许的情况下，联系社会企业进行实际项目实践。如通过开展校外实训基地顶岗学习，让学生真正参与实际工作，熟练综合运用相关软体，提高学生的综合素质，面向社会、面向生产、面向实际，提前与社会接轨，缩短适应期;或者由高校聘请知名企业或设计公司的一线设计师，一方面可以亲身经历讲解企业具体项目的标准流程，另一方面可以给学生提出当下实际社会的需求方向，以及未来设计工作岗位所需知识、技能要求。为从事计算机辅助教学活动的主体———教师和学生提供一个很好的学习实践机会，并且熟悉当前计算机辅助设计的最新发展和应用状况，从而促进教学改革。

2．学生学习思维模式的转变计算机辅助教学为师生之间的交流提供了新型的交互模式，以计算机辅助软件为媒介，学生不再被动等待教师传授知识，他们需要更加主动地通过互联网学习计算机技术和工业设计知识。同时，计算机辅助设计软件极大地降低了人的劳动强度和资源使用率。在传统教学关系下受条件限制而无法实现的一些创意思维可以通过三维构图等虚拟技术手段得以实现，学生可以充分发挥想象的空间完成工业产品设计。更为重要的是，应把计算机的作用适当弱化，它在整个工业产品设计教学中起到的是辅助作用，全部自动化的把设计所涉及的所有任务都智能完成的愿望是不现实也不可能实现的。学生应该重视工业产品设计专业理论知识和设计方法的学习，包括对材料和加工工艺的掌握与了解，以及日常生活中的经验和技巧。教与学两个环节都不能过于依赖于计算机，要明白自己所属的专业是工业设计而并非计算机，不管计算机辅助设计如何发展，创意思维和手绘表达能力依然是设计师的首要素质。尤其是项目实践或课程作业时要多动脑筋，不能把网络资源看成是即拿即用的万能工具，对于设计作品没有丝毫自己的见解和看法。综上所述，经过多年的教学和实践，计算机辅助设计在工业产品设计教学中已成为必不可少的重要手段、有效方法和组成部分，但在实际教学授课中，仍然存在教与学的两个方面互相交流和切磋，以及人与机的相互利用和补充的问题，要充分调动教师教学的积极性，并为其创造更多更好的调研、实践、科研的机会，同时改进传统教学方法，激发学生学习的主动性、创造性和探索性。要扬长避短，克服其不足之处，真正将计算机辅助教学融入工业产品设计领域，逐渐发挥计算机自动、精确、快捷的强大功能，助推高等教育中工业设计专业的教学水平、科研能力及办学效率不断提高。为社会发展输送更多、更尖、更强的有生力量，推动工业设计学科在国民经济建设中与时俱进，不断向前发展。

作者：刘淼单位：华东理工大学艺术设计与传媒学院