設(shè)計學類專業(yè)計算機輔助設(shè)計課程常見問題及改進措施

梁 勇

(安徽農(nóng)業(yè)大學輕紡工程與藝術(shù)學院，合肥 230036)

設(shè)計學是一門將科學、藝術(shù)、技術(shù)交叉融合的綜合性學科，高校設(shè)計學類人才培養(yǎng)方案采取的是以工程技術(shù)素質(zhì)訓練、計算機技術(shù)應(yīng)用素質(zhì)訓練和造型藝術(shù)素質(zhì)訓練相結(jié)合的模式。為了培養(yǎng)大學生計算機技術(shù)應(yīng)用素質(zhì)，設(shè)計學類各專業(yè)都開設(shè)針對本專業(yè)方向特色的計算機輔助設(shè)計課程，培養(yǎng)學生掌握二維繪圖設(shè)計和三維幾何造型設(shè)計的能力。

1 計算機輔助設(shè)計課程概述

計算機輔助設(shè)計是指利用計算機技術(shù)，處理計算機存儲器中的設(shè)計數(shù)據(jù)，并在顯示器或繪圖儀上產(chǎn)生設(shè)計圖的一種方法；是在計算機環(huán)境下完成產(chǎn)品的創(chuàng)造、分析和修改，以達到預(yù)期設(shè)計目標的過程。包括二維繪圖設(shè)計、三維幾何造型設(shè)計、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容[1]。

從專業(yè)方向的角度看，計算機輔助設(shè)計可分為二維繪圖設(shè)計和三維幾何造型設(shè)計課程。二維繪圖設(shè)計偏向于圖形圖像處理，以繪圖設(shè)計、圖形創(chuàng)意、圖像處理等方式，完成設(shè)計構(gòu)思和方案。二維繪圖設(shè)計能力主要通過二維電腦設(shè)計課程教學完成，最終應(yīng)用在插畫設(shè)計、標志設(shè)計、海報設(shè)計、書籍裝幀設(shè)計等課程學習中，其特點是應(yīng)用廣泛、易學易懂，以視覺傳達設(shè)計專業(yè)開設(shè)為主；三維幾何造型設(shè)計偏向于三維建模，以造型設(shè)計、模型制作、空間表現(xiàn)等方式，實現(xiàn)設(shè)計構(gòu)思和方案，三維幾何造型設(shè)計能力主要通過三維電腦設(shè)計課程教學完成，最終應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計、家具設(shè)計、動畫設(shè)計、建筑與景觀設(shè)計等課程學習中，其特點是行業(yè)針對性強、學習難度大，以產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)、數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)、環(huán)境設(shè)計專業(yè)開設(shè)為主。另外，從授課軟件的角度看，計算機輔助設(shè)計分為二維設(shè)計軟件和三維設(shè)計軟件課程，二維設(shè)計軟件課程主要學習Photoshop、Illustrator、Flash、CorelDRAW等軟件，應(yīng)用在平面設(shè)計行業(yè)；三維設(shè)計軟件課程主要學習3ds Max、Maya、Rhino、SketchUp等軟件，主要應(yīng)用在室內(nèi)設(shè)計、動畫設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、建筑和景觀設(shè)計行業(yè)。

計算機輔助設(shè)計是高校設(shè)計學類專業(yè)開設(shè)的重要基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)具備較強動手能力、創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的重要一環(huán)。文章從教學方法、教學手段等方面進行探討，對教學中常見問題以及解決措施做出分析。

2 計算機輔助設(shè)計課程教學中常見問題

2.1 從圖紙繪畫到軟件操作轉(zhuǎn)換的適應(yīng)性問題

藝術(shù)生從考前的素描、水粉，到入學后的圖案、色彩等課程，都是在繪圖紙上進行藝術(shù)創(chuàng)作。雖然大多數(shù)學生在中學階段甚至小學階段都接觸過信息技術(shù)課程，對軟件操作有一定的學習基礎(chǔ)，但從圖紙到顯示屏、從現(xiàn)實世界到虛擬世界之間的轉(zhuǎn)換，仍然需要一定的時間來逐步適應(yīng)。如傳統(tǒng)繪畫時繪圖紙一經(jīng)選擇，尺寸是固定不變的，而二維設(shè)計軟件文檔大小能隨工作需要隨時改變。另外在學習三維設(shè)計軟件時，讓學生充分理解和認識存在于虛擬空間的三維透視關(guān)系也非常重要[2]。

2.2 設(shè)計軟件操作的復(fù)雜性增加了學習難度

相對于通過紙筆進行設(shè)計工作的傳統(tǒng)模式，計算機輔助設(shè)計活動則是借助外接設(shè)備、顯示設(shè)備以及設(shè)計軟件進行的。功能強大的設(shè)計軟件在為設(shè)計人員提供快捷高效的設(shè)計手段時，也對初學者學習造成了障礙。首先工具命令增多帶來了學習內(nèi)容的增加。傳統(tǒng)的繪圖設(shè)計以紙筆為主要工具，考驗的是設(shè)計人員扎實的基本功底。而計算機輔助設(shè)計課程工具命令眾多，不僅要求學習者具備較強的專業(yè)素質(zhì)，也要有足夠的耐心去消化吸收學習內(nèi)容，深入理解工具特性。另外工具命令雖然進行了分類歸納以便學習理解，如三維設(shè)計軟件的繪圖工具、建模工具放置在視圖界面的特定位置，并以列表的形式存在，但三維軟件學習是一個復(fù)雜的工具組合使用過程，部分工具既有區(qū)別又互為補充，這對初學者學習提出了更高的要求。

2.3 學習被動無法形成獨立設(shè)計能力

講授法是理論課教學中經(jīng)常用到的方法，它的主要特點是教師運用語言方式，系統(tǒng)地向?qū)W生傳授科學知識。這種以教師、書本、課堂為中心的傳統(tǒng)教學模式，不利于激發(fā)學生學習的主動性。計算機輔助設(shè)計課程教學實踐中發(fā)現(xiàn)，在實操性很強的軟件工具命令教學環(huán)節(jié)，單一的語言方式無法達到教學目的，必須借用多媒體手段進行操作演示，以帶領(lǐng)學習的方式逐步教授，才能達到預(yù)期效果。但這種方法通常僅限于單個工具命令的學習。當需要學生運用軟件綜合應(yīng)用能力時，往往達不到教學要求，學生很難獨自完成案例制作，這在一定程度上打擊了學生學習的主動性[3]。

2.4 藝術(shù)生課堂自律能力稍弱

藝術(shù)生具有鮮明的個性和特點，藝考前的生活規(guī)律和學習習慣在入學后仍會存在。當面對操作復(fù)雜、功能繁多的計算機輔助設(shè)計課程時，部分同學會產(chǎn)生一定的抵觸心理，如不及時引導(dǎo)會影響課程教學質(zhì)量。在現(xiàn)代信息社會中，各種自媒體、客戶端會吸引學生的視覺和聽覺感官，課堂注意力不集中情況時有發(fā)生。針對藝術(shù)類學生的特點，在立足完善現(xiàn)有教學內(nèi)容的同時，需要積極引入新興教學方法來改善計算機輔助設(shè)計課程教學模式，保障和提高教學質(zhì)量。

3 計算機輔助設(shè)計課程教學的改進措施

3.1 進行多元化教學，解決軟件學習適應(yīng)性問題

以計算機為創(chuàng)作手段進行的設(shè)計活動，必然要求使用者熟悉和理解設(shè)計軟件的一般使用規(guī)律。設(shè)計軟件界面布局通常分為繪圖區(qū)、工具欄、菜單欄和屬性欄。進行三維軟件學習時，學生首先要理解繪圖區(qū)場景內(nèi)的三維透視關(guān)系。教學中通過實物展示現(xiàn)場模擬虛擬空間的三維模型對象，并對照講解x、y、z坐標方向方法，相對于單純的視圖操作理解起來更直觀有效。如在透視圖中建立立方體的同時使用粉筆盒來模擬立方體，參照理解視圖中x、y、z坐標軸方向。此外隨著學習的深入，建模對象越來越復(fù)雜，教師在教學案例時盡可能選擇日常生活中容易接觸到的物品為教學對象，并帶入課堂讓學生觀摩造型結(jié)構(gòu)。這些看得見摸得著的物品，在學生對造型結(jié)構(gòu)的理解過程中會起到事半功倍的效果。例如從外觀簡潔的手機、音箱到較為復(fù)雜的電水壺、投影儀等，循序漸進、由簡而繁、由淺到深地引導(dǎo)學生學習[4]。

3.2 創(chuàng)新授課思維，通過案例教學對工具編組學習

軟件工具的合理分類可以帶來很好的使用體驗，對初學者來說能快速地認識和熟悉工具，找到工具所在位置。然而工具的使用順序不是一成不變的，如畫家需要什么顏色就使用什么顏色，而不是按照色譜順序用色。同樣一位具有較高計算機應(yīng)用素質(zhì)的設(shè)計師，一定是根據(jù)繪圖對象的難易程度、造型結(jié)構(gòu)的制作需要，來安排繪圖順序、規(guī)劃建模工具組合。因此在計算機輔助設(shè)計課程教學過程中，跳過工具面板的排序，針對關(guān)聯(lián)或類似工具以特定案例展開工具編組教學尤為重要。

3.3 巧用幾何概括法，培養(yǎng)獨立建模能力

三維模型是一系列建模工具組合使用的結(jié)果，是一套建模思路的整理與總結(jié)。建模流程會因?qū)ο蟛煌兴兓?，類似于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的因地施肥原則。如何找到建模的起點、安排使用什么樣的工具組合、如何規(guī)劃合理有序的建模流程，是三維設(shè)計師建模能力的體現(xiàn)。初學者建模能力的培養(yǎng)不能一蹴而就，如何培養(yǎng)獨立建模能力是三維設(shè)計軟件課程教學過程中值得思考的問題。任何一個復(fù)雜的形體，都可以概括為是由多個簡單幾何形狀組成的，概括是對客觀對象的自然形態(tài)進行歸納處理。外觀明顯富有幾何特征的模型可以對其形狀概括，通過幾何概括法確定模型制作所需的工具。如手機是扁平的帶有圓角的立方體，可以先繪制圓角矩形再擠出實體、也可以先建立扁平立方體再進行圓角處理。外觀復(fù)雜不易概括的模型，可以以繁化簡進行結(jié)構(gòu)分解，找到合適的幾何形體進行概括。如電水壺可以概括為圓柱體壺身和弧形把手的組合，可以先繪制圓柱形壺身的一側(cè)對稱輪廓線，使用旋轉(zhuǎn)成形完成壺身制作。再使用雙軌掃掠制作弧形把手。以此類推，任何建模對象都可以通過幾何概括法，拆分為大小不一的幾何部件進行細化建模。

3.4 開辟混合式教學，彌補課堂學習缺失環(huán)節(jié)

教學手段是師生教學相互傳遞信息的工具、媒體或設(shè)備。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，教學手段經(jīng)歷了口頭語言、文字和書籍、印刷教材、電子視聽設(shè)備和多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等五個使用階段。在“互聯(lián)網(wǎng)+”語境下，傳統(tǒng)教育結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教育開辟第二課堂，符合當下教學資源共享化、教學手段現(xiàn)代化的發(fā)展的趨勢。混合式教學是一種采用線上教學+線下教學相結(jié)合的教學方法，將計算機輔助設(shè)計課程教學的基礎(chǔ)性和理論性的內(nèi)容視頻化、微課化、網(wǎng)絡(luò)化，實踐性和應(yīng)用性的內(nèi)容課堂化。學生可以通過移動客戶端設(shè)備隨時隨地進行線上學習，不受教室和學習時間的限制，利用碎片化時間進行學習。這種模式既能起到課前預(yù)習的作用，也能對課堂注意力不集中的學習環(huán)節(jié)進行彌補。

4 結(jié) 語

實踐是設(shè)計學類專業(yè)課程的基本屬性，作為實踐性很強的課程，計算機輔助設(shè)計課程教學不能因循守舊，應(yīng)多了解學生需求、行業(yè)發(fā)展方向，不斷探索新的教學方法以適應(yīng)時代發(fā)展要求。立足課程特點與時俱進，利用現(xiàn)代化教學手段來提升教學效果改善教學質(zhì)量[5]。計算機輔助設(shè)計能力作為設(shè)計學類專業(yè)學生直面社會的必備條件，不斷強調(diào)和完善計算機輔助設(shè)計課程在設(shè)計學類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要作用，是培養(yǎng)學生動手能力、提高學生創(chuàng)新能力的有力保障，更是為設(shè)計行業(yè)提供高質(zhì)量專業(yè)人才的前提條件。