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关键词:机械设计制造;计算机辅助技术;绘图;建模;产品质量 文献标识码:A
中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2017)11-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在当前市场经济竞争不断加剧的背景下,企业要想立足于激烈的市场竞争中,必须通过各种合理手段增强自身的综合实力,提升企业在市场中的竞争力。尤其是机械设计制造类企业,要想进一步提高产品的技术含量,必须充分利用现代化的科学技术,计算机辅助技术的出现和应用正好满足了机械设计制造的需求,不仅提升了工作效率,还提升了产品质量,稳定了企业在市场竞争中的地位。
1 机械设计制造的基本概述
1.1 基本概念
机械设计制造,从名字不难看出,它由两部分组成,即机械设计和机械制造。机械设计,即以机械设备使用要求为依据,合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等,通过各种技术手段的应用,为机械制造提供依据。机械制造,顾名思义就是进行机械设备生产的总称,涵盖的内容有机床、仪器、仪表等。
1.2 主要特点
那么机械设计制造有什么特点呢?在社会经济快速发展的背景下,科学水平也不断提升,机械设计制造逐渐朝着虚拟化、数字化、智能化以及绿色化的方向发展,具备了上述几方面的特点。其中的虚拟化依托先进的计算机技术,模拟操作工作内容,是今后行业发展的重要方向,虚拟化目标的实现离不开计算机辅助技术的应用。
2 计算机辅助技术基本概述
2.1 基本概念
计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助教学等各个领域。辅助强调的是人的主导,计算机和使用者构成了一个密切交互的人机系统。现阶段,计算机辅助技术已经广泛地应用于社会各领域中,如飞机制造、汽车制造、船舶制造等,对这些领域的发展起到了巨大的推动作用。
2.2 发展历程
计算机辅助技术起源于20世纪50年代,经过10多年的缓慢发展后,计算机辅助技术在20世纪70~80年代取得突飞猛进的进步,并逐渐进入实用化阶段,逐步被社会各领域所应用。我国对于计算机辅助技术的应用推广开始于20世纪70年代末期,经过近40年的发展,我国的计算机辅助技术水平已经达到了一定的高度。
3 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势
3.1 提升机械设计制造的工作效率
计算机辅助技术的应用,除了在图纸的设计和模型的构建方面作用明显之外,在一些复杂的预算方面也可以发挥出很大的作用,另外在机械重组方面也能够起到一定的帮助效果,这样能够最大限度地减轻工作人员的任务和压力,有利于提升机械设计制造的工作效率。
3.2 提高机械制造产品的生产质量
依靠科学技术水平的提升,机械设计制造技术也有了很大的进步,机械制造的产品质量也有了很高的保障。计算机辅助技术的应用为机械制造产品的质量提供了更加可靠的保证,相当于为机械制造产品加了一层“质量保护码”,与机械制造产品质量的提升有着非常紧密的联系。
3.3 方便多机械设计进行必要修改
在传统的机械设计制造中,过程比较长,也比较复杂,期间出现问题的概率还相当高,有些问题如果严重的话还需要重新进行设计,既费时也费力。计算机辅助技术与机械设计制造的结合,有效地解决了这些问题,减少了设计过程中失误和错误的出现,方便及时更正。图1是计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。
4 机械设计制造和计算机辅助技术结合的应用
4.1 计算机辅助技术在机械设计制造图形和符号中的应用
在机械设计制造中,图形和符号十分常见,这些图形和符号出现于各个设计制造的环节中,需要工作人员进行合理的编排,如果合理度不足,之后的一些工序就会变得更加繁杂,工作的难度随之增加。由于图形和符号在机械设计制造中的地位非常重要,是机械设计制造不能脱离的,加上传统的设计制造技术存在严重的不足,通过计算机辅助技术的应用,能够帮助工作人员对图形和符号进行合理编排,既能够做好分类,又能够方便储存,工作人员在进行设计时可以很好地利用这些图形和符号。与此同时,计算机辅助技术的应用可以将各种图形和符号单独地放置于一个地方,方便直接使用,简化使用程序,有利于设计工作更加有序地进行,极大地提升了工作人员的效率。
4.2 计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用
绘图工作是机械设计制造中最为关键的一项工作,同时也是机械设计制造中技术含量和技术难度最好的流程之一,其重要性不言而喻。在传统的机械设计制造条件下,工作人员通常需要大量的时间和精力进行手工操作,计算机辅助技术的应用则不同,它拥有特定的计算机绘图软件,机械设计工程师可以对所要绘制的图形进行自由的编辑和挑战。此外,机械设计工程师如果对设计好的图形的规格不满意,还可以借助计算机软件对尺寸、大小等内容进行修改。更加重要的是,在计算机辅助技术的条件下,机械设计工程师可以对文字进行编辑以及进行相关图形剖面的工作,不仅提升了设计绘图的准确性和合理性,还极大地提升了绘图的效率和准
确性。
4.3 计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用
在机械设计制造过程汇总时,工作人员需要对机械设计产品进行建模处理,这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中,三维建模技术非常常见,也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中,要想实现对建模的三维化处理难度可想而知,计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持,使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看,里面涉及到多种建模体系,如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候,可以利用计算机辅助技术,根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外,对于一些复杂度和难度高的零件,机械设计工程师可以先进行二维建模,然后再利用计算机辅助技术进行三维建模,使得各项参数更加标准化和规范化,保证设计制造出来的模型更加精确。
5 结语
总而言之,机械设计制造与计算机辅助技术的结合是两者共同发展和进步的需要,促进了机械设计制造水平提升的同时,计算机辅助技术也在实战中不断改进和发展。尽管计算机辅助技术仍然存在一定的不足之处,但是只要计算机辅助技术应用于机械设计制造行业中,根据具体需要,以机械设计制造的特点为依据,就一定能为研发新型机械创造条件,推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献
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计算机辅助教学(Computer Aided Instruction ,简称CAI),主要利用Web作为教学媒介传输教学内容,计算机将图像、动画、文字、声音、图形等进行有机组合,通过各网络系统根据特定的结构建立逻辑连接,形成具有交互能力的信息系统。教师与学生、学生与学生可以通过网络进行交流、实施教学或者管理教学,不仅可以提高教学质量,提升学生的认知能力,还能促进师生、生生之间的交流合作,是促进教学有效性的重要途径。
网络软件和硬件设施的逐渐完善和计算机技术的进步,为辅助教学系统提供了有利的物质基础。CAI系统可以运用强大的计算机作为应用服务器和Web服务器,可以保证系统又快又稳的运行。不断进步的数据库技术,功能齐全,资源丰富,为CAI系统提供了有利支柱。高校校网的安全性能较高,为计算机辅助教学系统提供了一个良好的应用环境和载体。另外,网络技术的进步,帮助教师从繁琐的工作中解放出来,教师可以将教学的重点、难点、常出现的问题等通过网络公布,创建一个基于Web的辅助教学环境,学生可以获取更多丰富的信息,为学生的独立自主学习提供了一个良好的平台。
1 系统需求和系统功能分析
计算机辅助教学系统的设计与实施是高校教学改革的重要部分,其中CAI系统的数据库与核心功能的设计是非常关键的部分,要求系统有较强的功能性,便捷合理的数据库字典,这对整个系统工作的设计与实施有着直接的影响。
1.1 系统用户
在Web应用环境下,CIA系统是现代课堂教学的关键环节,旨在现有的高校网络环境条件下,辅助教师完成对学生的教学、管理和监督工作,帮助学生在线学习,及时解决疑问,实现教与学的智能化模式。与此同时,为了便于为教学资源的管理,系统设置专用的管理人员,即:学生用户、教师用户、管理员用户。
1.2 系统功能
计算机教学系统是基于Web环境下,凭借计算机和网络的优势,完成教与学的互动过程,不受时间、空间的约束,不论是教师教还是学生学的过程,比较灵活多变,有较强的应用性,是现代教育中的一项有效教学措施,帮助学生提高自主学习能力,改善教学效果。为此,可以确定计算机教学系统存在多方面功能,详见图1。
1.2.1 学生用户
学生使用教学系统主要是为了学习,首先学生要利用个人信息,如姓名、学号、用户名、密码等信息进行注册,有了使用权限进入教学系统,通过学习空间、在线论坛、在线测试等途径进行各种学习。
(1)学习空间。学生可以自主的下载所需要的教学资源,根据目录或者关键词浏览教学信息,查阅相关知识点,进行课件学习。系统还可以统计知识点的浏览次数分析知识点的被关注程度,教师可以有针对性的组织教学。
(2)在线论坛。学生登陆后可以在系统中以留言的方式提出疑问,系统自动识别类似的问题,通过系统分析,将问题与答案公布在网上,学生还可以在论坛中与他人交流探讨,若答案与数据库中的解答无法匹配,则可以提交教师回答,并将解答过程给予公布,以便日后参考。
(3)在线测试。主要分为两种类型:不同章节的单独测试和课程综合测试。试题数据库根据学生的各类要求抽取若干客观试题,学生完成解答后提交系统,系统可以立刻查出检测结果并提供标准答案和评价,方便学生以后改进。对于一些主观性的题目,系统只需要提供答题要点即可,不去限制学生思维,学生在答题过程中可以比较灵活一点,有利于培养学生的分析能力和创新能力。
1.2.2 教师用户
教师在进入系统之前,需要提供姓名、教师编号、用户名和密码等信息进行注册,之后就可以对数据库进行管理,上传教学资料,还可以与学生进行交流互动等。
(1)课程管理。主要包括课程开设管理和课程内容管理。课程开设管理分为课程申请和正式开设两部分,教师若需要添加课程,可以提交相关的课程申请信息,系统管理员进行审批,确认无误后,即可批准开课,然后管理员在后台公布课程资源信息,指定课程代码,生成课程信息记录。课程内容管理主要包含课件信息、课程介绍、实验项目、教学辅助资源等。
(2)在线论坛。论坛栏目的版主主要由教师担任,教师可以围绕学校教育教学的要求向学生发起讨论,学生可以将自己的学习心得、学习疑问和生活困难等以发帖子的形式公布出来,生生、师生之间可以相互讨论。
(3)教学资源管理。教师将教学资源到系统上,学生在课余时间利用这些教学资源进行预习、复习和自主学习,还可以随时下载教学资源作为辅助材料。教学资源主要包括:课程教材、实验指导书、教学讲义、试题、教学难点重点、教学目标和教学要求、教学大纲等。
(4)题库信息管理。教师利用这一系统对各类试题进行管理。试题类型主要分为:单选题、多选题、主观题、判断题等。
1.2.3 管理员用户
主要可以修改个人信息、师生信息维护、课程维护等。
(1)用户信息管理。管理系统的注册用户,分配权限。
(2)教学资源管理。提供教学相关关文件的上传、下载和维护、备份、回复。
(3)系统信息管理。相关网站、用户人员的相关信息,相关网站首页、论坛的栏目和栏目版主。
2 教学系统业务流程设计
在整个系统设计阶段,业务流程体现的是系统的逻辑模型,属于管理信息系统的重要组成结构,直接关系到系统后期的开发和利用,根据前面系统功能和需求分析可以得出,系统主要包括了学生、教师、管理员三个外部实体。为此,教学系统业务流程设计描述如下:首先网络用户要根据自己的姓名、学号等信息进行注册,获得使用权限,然后系统用户在网络应用中输入用户名和密码,稍后登陆信息将提交系统后台,系统后台根据之前用户保存的注册信息,来判别用户权限,再利用用户权限,将用户对应界面的信息和菜单初始化,然后再等待用户的进一步口令。系统会根据不同权限的用户的要求来解析用户命令,接着将信息提交系统数据库,从而获取用户所需要的数据信息和资源,最后将所有信息返还用户界面,将信息显示给用户。在这一操作过程中,若用户没有注销系统或者退出界面,系统会一直等待用户的命令。
如果使用用户是教师,系统初始化为其对应的功能菜单和界面主要包括以下功能:学生答疑、在线互动、教学资源管理、作业批阅、教学效果评估、音视频资源点播等;如果使用用户是学生,系统初始化为其对应的菜单功能和界面主要包含:在线作业、最新资讯信息、课件资源、课程信息浏览、教学资源浏览与下载等;如果用户是管理员,系统将会进入后台管理页面,主要功能是:用户权限管理、教学资源管理、课程信息管理、音视频资源管理等。
3 教学系统安全设计
计算机教学系统主要是通过校园网进行传输,其涵盖面比较广,为保证教学资源的安全共享和校园网的安全性,对系统安全也要进行设计。在系统服务器端设置过滤IP地址,防止非法用户或者非IP用户的越级访问,还可以利用IP地址跟踪技术,记录用户的IP,以便以后的审查工作。另外,用户角色权限安全认证也是一项有利保护措施,系统可以对学生用户、教师用户、管理员用户的权限进行判别,初始化相应的系统功能菜单,这样系统拒绝匿名登陆,必须通过身份认证,在一定程度上避免了非法用户的访问。
4 教学系统的优势分析
从实际教学角度分析,计算机辅助教学系统具有一定的优点:安全性比较高;简单便于操作;系统维护和管理方便快捷;教学内容以Web页面的形式展现,有利于教学内容的更新;学生可以通过教学系统自主学习,并下载和上传教学内容,实现教学资源的共享;通过网络平台的谈论与交流,增强了师生与生生之间的交互性。
5 基于Web环境下的计算机教学系统的应用
随着教学体制的深入改革,推动了计算机教学系统的实现,对优化教学结构,改善教学内容、教学方法有着重要的意义。而其最终目的就是辅助教师教学,为国家和社会培养更多的具备知识与技能的双重人才,从而适应科学研究和生产实践的需要。计算机教学系统在教学中的应用主要表现在以下方面:
5.1 多媒体课件的浏览和下载
教师用户通过多媒体下载课件,节约了板书时间,将课堂的主动权交到学生手上,给学生留出更多的时间进行交流互动,另外,教师可以通过远程教育的方式随时为学生解决疑问,通过网络搜索丰富教学资源,拓宽教师的知识视野。学生用户可以通过教学系统从查询和获取自己需要的信息,有利于实现教学资源的共享,还能培养学生的自主学习能力,启发学生思维,有利于学生创新能力的形成。
5.2 虚拟实验环境教学
对于实践性较强的科目,多以实验课程为主,实验是培养学生实际操作能力的重要措施。通过网络技术与虚拟技术的结合,计算机可以在网络中模拟一些实验现象,可以使得很多现象更为逼真,学习可以观察的更为细致,从而提高学生的学习效果。
5.3 建立教学公共信息区域
将教学内容及时在网上公告,并根据教学进度进行调整和更新,使得教师和学生在网络公共信息区域随时获得最新的教学信息,从而方便按照要求进行下一步教学活动。例如:计算机等级考试信息、四六级英语考试信息、本学期教学计划信息、教学进度等。
5.4 师生通过交流平台沟通
师生可以通过电子布告栏系统,在公共电子板上,每个人都可以个人看法或者其他信息,还可以下载一些教学资料上传到系统平台,这样不但可以促进师生、生生之间的互动,还能最大限度的发挥资源共享。
5.5 网络在线考试
在线测试主要包括平时练习与测试、模拟试卷、试题库。学生登录网站后,根据需要的考点选择练习题,系统会提供标准的试题,学生操作后将答案提交服务器,系统会立即给出分数和答案,并会对案例进行详细分析,给出答题思考和考试要点。对答错的试题,学生可以根据考点再次选择类似的试题进行反复练习,帮助学生加强对知识的理解和记忆。
【关键词】计算机辅助设计;平面设计;教学应用
一、引言
随着信息技术的不断发展,传统的纸质教材内容沉闷单一,学生难以对学习内容产生兴趣。计算机辅助设计能够高效帮助教师编排文字与图形,节省大量的备课时间,还可以增加课件的多样化,扩展教师和学生的想象空间,培养双方的创新思维。
二、在平面设计教学中引用计算机辅助设计的原因
在平面设计中,利用计算机辅助设计软件进行教学,能够简化图文的设计工作和制作过程中,繁杂的学科知识能够变得更加容易理解,足以可见,计算机辅助设计能够有效帮助教师解决平面设计教学工作难以开展这一问题。教师通过引用计算机辅助设计软件及网络中的各种与平面设计相关的新资讯,作为教学内容及其相关补充内容向学生们展示,可以有效地弥补教材知识点过于繁杂、陈旧等缺点。另一方面,平面设计课程的实践性较强,要求学生具有一定的创新思维以及动手能力。
三、计算机辅助设计在平面设计教学中存在的问题
目前想要通过引用计算机辅助设计解决平面设计课堂的问题,其根本还是要依赖老师。计算机辅助设计软件能够帮助教师顺利开展平面设计教学工作,但如果教师想要提高教学水平,增强教学效果,首先要发现计算机辅助设计在平面设计教学中存在的问题,才能够采取具有针对性的解决措施。
(一)课程设置不合理。目前我国有很多高职院校在条件尚未能满足相关要求的时候,开设平面设计专业和计算机辅助设计类的课程,导致教学成果没有达到计划中的效果。例如教师对于计算机辅助设计软件并不熟练,只学会简单的操作,但是对于更加深入的相关操作却一知半解,这对于教师的教学工作开展以及学生的学习都是不利的教师应该先要增加对相关教学软件的熟练程度,然后运用教师的个人魅力,在课堂通过语言、肢体、情感和板书这四方面不断刺激学生的学习兴趣预热器。
(二)教师过分利用计算机辅助设计软件。计算机辅助设计软件只是在平面设计教学工作中的其中一种辅导工具,并不能代替教师的授课。因此,在开展平面教学工作的时候,教师要利用自己的激情和个人魅力,充分展现生动有趣的教学氛围,从而吸引学生。引用计算机辅助设计软件帮助教学虽然能够弥补传统教学方法的缺点,但总体来说,是不能够取代常规的教学方式的,只能够在日常教学中提供辅助功能,营造崭新的教学环境。过分使用计算机辅助设计软件或引用网络资源只会让学生感到无趣和单调。
四、提高计算机辅助设计在平面设计教学中的应用水平
(一)在色彩教学中应用计算机辅助设计软件。传统的平面设计是通过手绘的方式来完成设计的,但是这种创作方式存在着用时长、上色不均匀、容易出现错误等问题,从而导致设计作品与创作者的想象存在一定的差距。应用计算机辅助设计软件能够有效解决这一问题,软件中的调色板能够为创作者提供丰富的色彩参考,而且在上色的过程中,如果学生对于自己的作品不满意,只需要轻轻点击鼠标,就可以自由地转变颜色,还可以通过两个文件的对比,得出最佳的设计。其次,教师在进行教学的时候,也可以运用这种方式,通过不同的对比,让学生能够更加直接明了地了解到色彩的运用原理,并深刻地牢记在心中。
(二)在格局教学中应用计算机辅助设计软件。不仅仅是色彩教学中能够应用计算机辅助设计软件,在文字、图形对象、绘画等教学内容都能够应用计算机辅助设计软件,和以往平面设计的设计技巧、手段、方法和思维等方面相比,都有了全新的突破和创新,这对于教师和学生来说是一个很好的教学方式,通过计算机辅助设计软件进行平面设计的文字编排,让学生能够更加直观地学会如何更好地布局,从而设计出更美观的平面设计作品。计算机辅助设计软件不仅是教师良好的教学工具同时也是学生的优质设计工具,学生在使用计算机辅助设计软件的时候,能够简化繁杂的手绘设计工作,提高作品的智爱玲和完成效率。
(三)及时更新计算机辅助设计教学的设备。即使更新计算机辅助设计软件版本及计算机,是提高平面设计教学水平的前提条件,同时也是增强教学质量的前提。在平面教学课程安排上应充分利用计算机资源,避免出现计算机闲置的现象,提高使用率。其次,除了必要的计算机配置外,在教学环境上也有其特殊要求,在机房几十台甚至上百台计算机同时使用的时候,需要注意计算机的散热工作,避免由于温度过高从而缩短计算机设备的工作寿命,夏天的机房应开设散热系统,二冬天应保正良好的保暖通风环境。
五、结束语
随着时代的发展,以及我国教育改革的不断展开,相信在未来的平面设计教学工作中,引用计算机辅助设计教学将会得到平面专业教育行业的重视,并成为最受欢迎的教学方式。学生能够对学习产生一定的积极性,学生不仅能够全身心地投入到学习中去,全面提高学生的综合素质,成为新一代复合型人才。
参考文献:
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关键词:计算机辅助设计;平面设计;设计效率
自上世纪80年代起,电脑开始普及,随着电脑硬件的不断完善和软件的陆续开发,电脑在人类生活的各个领域开始崭露头角。1984年苹果公司推出了名为麦金托什的电脑,同一时期阿多比公司研发了文字处理软件系统,阿度斯公司为苹果公司的麦金托什电脑研发了平面编排软件,这些公司的软硬件研发和配合运用使计算机辅助平面设计成为可能。虽然初期的数字技术辅助平面设计还不成熟,但是它把设计师从纯手工的平面设计工作中解放出来。随着时间的推移,功能齐全的设计软件层出不穷,例如被大家所熟知的图像编辑软件Photoshop,矢量图像设计软件Illustrator和Coreldraw,以及专业排版软件Indesign.这些专业的设计软件极大的推动了平面设计的发展。新生事物的发展,总是在不断的质疑和修正中演进。计算机辅助设计给平面设计工作带来便利的同时,也带来了一定的消极影响。本文通过对计算机辅助设计的利与弊两方面进行分析,并在此基础上提出一些建设性意见,以期能够促进平面设计的发展。
一、计算机辅助技术对平面设计的正面影响:
1、计算机辅助设计缩短了设计时间,提高了设计效率
进入数码时代,各种图形和图像软件被陆续的开发并运用到平面设计的工作中,这些设计软件的运用把平面设计师从繁重的平面设计工作中解救出来,逐步取代了徒手绘制平面设计稿的设计方法。计算机辅助设计可以大大缩短诸如字号大小调节,文字图片的排布位置,改变图片的颜色,增加画面的肌理等手工环节所耗费的时间,为设计师的工作带来了巨大的便利。使设计师能够将更多的精力投入到作品的创意构思上。设计师使用电脑做设计稿,可以方便快捷的将自己的创意想法转化成作品,增加设计方案的量。与传统平面设计方法相比,计算机辅助平面设计的一个重要特征是可逆性,无论何时发生了怎样的错误,都能够对错误进行实时的编辑和修改,也可以保留不同创作时期的创作草稿,高效地提高设计师的工作效率。
2、有利于设计师和客户之间的沟通
随着计算机通讯技术的发展,远距离的沟通成为可能。对于有设计需求的顾客,可以打破地域的限制,通过网络技术将自己的需求和想法与远在千里之外的设计师进行沟通和交流;设计师也可通过网络通讯将自己的创意想法和设计草图传达给客户,并进行及时的修改。
3、计算机辅助设计拓宽平面设计的创意空间
计算机辅助设计由于其自身的特性可拓宽设计师的创新思维,通过计算机辅助设计,既可以客观的表现设计对象,也可以提取出设计对象的特点,进行提炼、糅合,抽象表现。计算机辅助设计扩大了设计师在创意、表现题材上的自由度,使设计师思维的不确定性、抽象性更加的具体、明晰。设计师可充分发挥想象力和创造力,将相关的图片、字体、素材导入计算机的设计软件中,然后运用设计软件中的相关功能对素材进行处理,直至将头脑中的创意准确直观的表现出来。通过计算机辅助设计,设计不仅可以表现二维空间的作品,也可以表现三维空间的设计作品。随着数码时代的到来,设计师可通过网络这个大平台实现资源共享,相互交流设计创意,互通设计素材,学习不同的设计方法,尝试各种设计风格,拓宽设计思维。
4、丰富平面设计的表现手法
在传统设计表现手法中,只有二维的静态图片,计算机辅助设计将进一步丰富其表现手法。计算机辅助设计是科学技术发展浪潮下艺术设计的一次革命性变革,实现了技术与艺术的统一。利用设计软件表现设计效果较为精确且具有真实感。设计师可以利用设计软件里的单位设置和参数输入窗口精确的控制变量,,提高设计精度和速度,计算机可以显示效果预览模式,使设计效果直观的呈现出来。
5、有利于数据的传输和保存
计算机辅助设计可便捷的将设计初稿和成品在设计师和客户之间传输,提高效率。还可直接将软件处理过的图形图像直接存储在软盘,硬盘和云盘上,方便资料的保存和调取。也可将设计作品整理成册,刻录在光盘上,可以保存很多年。也可以将以前珍贵的书籍、图片资料,扫描下来做备份或在其基础上进行再设计,避免珍贵的素材因受潮和虫蛀等原因破坏阅读性。
二、计算机辅助技术对平面设计的负面影响:
1、设计作品缺乏个性
计算机辅助设计把设计师从纯手工的设计工作中解放出来,提高了工作效率。但是用软件绘制的设计作品比用手工绘制的设计作品缺乏温情和生动性。在一定程度上来讲,这是由于计算机辅助设计自身特性的标准化和规范化所导致的,若设计师无法避免这个缺陷,设计出的作品就容易雷同。随着网络的普及,没有了时空和地域的限制,许多设计师直接会下载或模仿他人的作品,丧失了主动创作的欲望,使得作品出现大同小异的现象更加的严重。数码时代,计算机辅助设计极大地减少了设计师的工作量,设计师们应该将更多地精力放在设计创意上,可将手工设计和计算机辅助设计结合起来,创作出个性鲜明的设计作品。
2、使设计师产生依赖心理
计算机辅助设计在平面设计领域的广泛应用,减轻了设计师繁重的工作,也使设计师产生了严重的依赖心理,许多年轻的设计师将计算机视为设计工作的唯一工具,计算机彻底代替手工。在设计中有时设计师的创意丧失设计的主体地位,软件本身的局限性限制了设计构思,让设计师放弃一些设计上的设计灵感,让位于数字技术,设计师不再是工具的使用者,开始沦为计算机的奴隶。
3、重技术,忽视对艺术修养的培养
随着软件的不断开发,操作指令越来越简单,自带功能越来越齐全,通过自学就可掌握这些设计软件,一些缺乏设计思维的人觉得依赖于软件的自带功能就可以从事设计工作,其大多是对别人作品的简单模仿,认为只要做到视觉效果冲击力强,吸引人的注意力就可以,忽略对艺术修养的培养,降低了设计的从业门槛,导致整个设计水平的下降。
三、总结
计算机辅助设计在平面设计中的应用有利有弊,平面设计师要正确的认识自己与电脑的关系,科学合理的运用计算机,尽量避免计算机辅助设计的弊端,采取手工设计和计算机辅助设计相结合的设计方法,注重设计思维和艺术修养的培养。
作者:杨春华 单位:湖南师范大学
关键词: 园林计算机辅助设计教学重要问题解决方法
园林计算机辅助设计是利用计算机辅助园林知识劳动者进行园林设计与分析工作,达到理想的目的和取得创新成果的一种技术[1]。园林计算机辅助设计技术是信息时代的产物,目前,各院校的园林专业均不同程度地设置了园林计算机辅助设计方面的课程。
1.园林计算机辅助设计的教学目的
园林计算机辅助设计课程开设主要目的是让园林专业学生了解掌握计算机制图软件的应用,并能从事园林设计和绘图工作,本课程应该成为一个课程体系,让学生综合运用绘图命令,达到灵活作图的目的。教学中,以必需和够用的目标为尺度,针对园林专业特点,做到理论与实践相结合,在掌握理论的同时,重点提高其分析和解决问题的能力。
2.园林计算机辅助设计的授课软件及相应的硬件配置
目前在园林教学中常用的计算机辅助软件有美国Autodesk公司的AutoCAD软件,主要用于绘制园林平面图、施工图等,其绘制图精度高,修改便捷;美国Autodesk公司的3dsMAX软件,主要应用于三维建模、效果图渲染等,软件界面层次分明,算法先进,功能强大;美国Adobe公司的Photoshop软件,主要应用于效果图后期制作与处理[2]。选择这三款软件的原因:一是这些软件在绘图方面有较大的优势,绘图功能强大,图纸绘制能做到精确和规范,软件能承担起园林图纸的绘制任务;二是这些软件具有广大的用户群体,软件知名度高,软件开发商也有较多的培训机构,软件推广比较到位,在园林行业使用普遍;三是有关这些软件的学习资料非常多,网络上的学习论坛比比皆是,学习交流更容易,对软件操作和应用能力的提高起到很好的作用。
开设计算机辅助设计课程时不但需要合理地选择授课软件,而且需要选择合适的计算机硬件配置。当前,有些园林专业虽设置了计算机制图课程,但由于其硬件条件限制,严重制约了计算机辅助设计优越性的发挥及学生积极性的调动。因此,在本科教学中,根据AutoCAD、3dsMAX、Photoshop等教学软件的最新版本要求,建议所用计算机一般应具有Intel Pentium Ⅲ 或Pentium 4 CPU的主机;至少128M内存,推荐256M或更高;带16位颜色或更高级的显卡,显存32M以上,具备800×600或更高分辨率的显示器;至少1.2G以上可用的磁盘空间;WindowsXP或更高的运行环境。
3.园林计算机辅助设计教学中存在的问题
3.1课时安排少,上机操作不足。
以青岛农业大学海都学院园林专业为例,园林计算机辅助设计共安排72学时,其中理论36学时,上机操作36学时。计算机辅助设计三个软件学共20章,无论是理论还是上机操作,每章学习不足2学时。从时间安排来看,总学时量相对较少,理论课程只能讲解基本的软件操作,没有多余课时进行实例拓展,而上机操作时,学生只能简单练习软件的基本界面,基本操作,自己完成实例的时间几乎没有,而上机操作时间的明显缺失,造成学生实际动手能力较差。
3.2学生计算机基础薄弱,专业知识储备不足。
有些学生对计算机的理解只停留在上网和游戏上,对于计算机辅助设计应用的三款软件的认识几乎为零,而且多数学生没有认识到计算机辅助设计的重要性,没有意识到其是就业时必不可少的技能,所以对于课程的学习积极性不高。此外,学生对园林制图规范、园林景观表现技法、园林设计知识、园林施工识图缺乏了解,教学过程中常见的问题有:施工图图例和规范看不懂,规划设计作图没有尺度和比例,对于渲染图形色彩、阴影、高光、反射与折射等处理缺乏科学性,等等。
3.3高质量园林素材匮乏。
学生要想完成高质量的园林效果图和各种园林CAD图形,除具备扎实的园林基础知识及过硬的计算机应用能力外,还必须建立一个庞大的园林素材库[3]。当前,教学中缺乏高质量的园林素材也是普遍存在的问题。
4.如何解决园林计算机辅助设计教学中存在的问题
4.1优化教学课程设置。
结合市场对园林专业毕业生的需求及课时安排较少的现状,必须合理地安排课程设置,才能在有限的时间内使学生具备较强的绘图能力。所以,本课程可分为两个阶段进行教学。
第一阶段结合实例学习软件基础知识,理论讲解安排50学时。首先,对计算机制图软件的基础知识进行讲解,安排40学时,包括:CAD软件主要教授基本图形绘制与修改、图层运用、图案填充、块文件的运用、文字和尺寸标注等知识;3dsmax教授二维和三维建模、材质贴图、灯光设置和图形输出等知识;Photoshop主要教授选区的建立、填充和渐变、添加人物和汽车等配景、优化出图等内容。其次,在学生了解软件基础知识的之上,进行实例教学,安排10学时,通过实例教学演示三个软件文件的互导,并通过实例,让学生理解所讲授的理论知识,增强实际分析和应用的能力,强调学以致用。
第二阶段上机操作,实例绘制,上机安排50学时。随着学生对基础知识的学习,和对实例讲解的领会,安排大量的上机操作,让学生熟悉软件基本操作的同时,鼓励他们动手自己绘制园林场景,从而提高操作水平。在实例绘图的过程中,建立与其他课程的融合,比如:CAD课程部分与园林制图、园林工程施工课程融合,在绘制图形的过程中掌握制图课程中的绘图规范,才能严格、准确绘制出施工图和设计图;3D课程可以与园林建筑学融合,掌握园林建筑和小品设计的常规理论,才能更好地设计作品;PS课程的学习可以与园林艺术、园林美学等课程进行融合,把握色彩、构图、比例、空间组合等基本知识理论,更好地对CAD和3D进行图形渲染[4]。实际操作中,可以拿一个完整项目的图纸来进行综合实习,从总体方案的设计开始,到园林工程平面、立面、剖面的施工图设计,最后进行效果图的设计(平面效果和立面效果图设计)。
4.2改变课堂教学模式,采用先进教学方法。
计算机辅助园林设计课程要求学生不但能掌握一定的园林设计理论知识,还要求学生在有限的学时内独立完成园林平面设计图和效果表现图,而常规教学方法注重的是理论知识的系统性和完整性,有可能造成学生的“高分低能”现象[5]。为了避免这种现象的发生,教师必须注重教学方式的合理选择与综合运用,采用学生容易接纳的教学方式,优化课堂教学结构。为此,建议采用理论讲解与图纸实例分析相结合的多媒体授课方式,从实际操作出发,注意培养学生的动手能力,在实际绘制园林图的过程中学习软件的使用方法,将作图方法融入图纸的绘制过程中。另外,为了提高学生的学习效率,在教学过程中,充分利用flash、超级屏捕等软件制作PowerPoint课件,并结合虚拟现实的教学模式,使文字、语言、图像、动画等多方位的信息与学生交互融合,使学生在直观、形象生动的教学方式中加深对课程内容的理解和掌握,从而有效地讲授教学内容。
4.3将学生引入实战模式。
辅助设计的学习就是为了在实际工作中运用,在园林实战中会遇到许多问题,如何解决这些问题是学生最关心的[6]。只有让学生进入实战项目,才能让学生积累实战经验、对立应对实战的自信心。辅助设计的任课教师经常会承担一些园林项目的设计和绘图工作,教师应该引导学生进入自己的工作项目,让学生完成一些相关任务,从而让学生了解工作项目的流程,获得解决问题的经验。教师也可以把自己以往的工作项目作为实战作业提供给学生,让学生独立完成相关工作。完成这样的实战训练不仅可提高学生的设计及绘图水平,而且能培养学生分析和解决实际问题的能力,更重要的是使学生有信心面对未来的实际工作。
4.4更新考核方式,提供创造空间。
计算机辅助设计应该通过布置园林场景,由学生独立完成整套设计方案的方式进行考核,这种考核方式没有统一的答案,学生无论用什么机型、绘图流程,只要在规定的期限内,完成计算机设计图,并达到了考核的基本要求,即考核合格,超过基本要求并有创新的作品,就可获得加分。这种新的计算机辅助设计的课程考核方案使学生摆脱了死记硬背的学习方法,学习起来轻松;考核积极性高涨,提高了学习兴趣,为学生的后续学习和应用发挥了良好的导向作用。
5.结语
放眼未来,园林设计已完全跨入一个全新的数字时代,掌握计算机辅助设计技术将是园林设计学生处于竞争社会的安身立命之本,高校园林专业教师只有不断探索园林计算机辅助设计新的教学模式,创新教学方法,才能跟上园林专业发展的步伐,培养出真正合格的高技能应用型人才。
参考文献:
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【关键词】项目导向教学法 电子类专业 计算机辅助设计 课程教学
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)01C-0158-02
计算机辅助设计是计算机网络技术、应用电子技术、计算机信息管理、电子信息工程和电子商务等电子类专业的一门综合性核心课程,其实践性、应用性和技术性很强,主要作用是锻炼学生的实际动手操作能力,使学生了解和掌握借助计算机完成网络、监控、安防、电话、多媒体等电子信息设备的综合布线设计、布线施工图、电子信息设备的安装,培养学生职业岗位的综合应用能力,以及团队合作精神,使学生初步认识一个工程项目的全过程。因此,这门课程对电子类专业学生的技能提升具有非常重要的作用。
一、电子类专业计算机辅助设计课程教学中存在的问题
当前,在高职电子类专业开设的计算机辅助设计课程中,主要存在以下几方面问题:
首先,重绘图、轻工程项目设计和分析,往往是简单地把计算机辅助设计等同于计算机辅助制图,虽然能够完成基本的教学任务,但未能和电子类专业的其他相关课程联系起来进行工程设计,只是单独地学习AutoCAD这个软件。这样不仅学生学习枯燥乏味,而且也不能够达到良好的教学效果,特别是未能使学生了解如何借助计算机设计一个有机的电子信息类产品施工项目整体,构建一个功能完善的绿色、生态设计施工项目。
其次,教学安排仍以章节形式进行,知识点之间彼此独立、缺乏连贯性,学生虽然能够掌握每个知识点,但缺乏设计工程项目整体性概念,难以将所学知识应用到具体的工程项目设计当中,教学与社会需求脱节严重。这往往导致学生毕业后无法适应计算机辅助设计的相关岗位需求。
再次,教学方法以“讲解+上机练习”为主,先是在教室里单方面地灌输知识给学生,然后让学生计算机绘图室中练习在教室里所讲的内容。这种教学方式是脱离实际的教学,使学生很容易忘记在教室所学的知识,从而导致学生对课程失去兴趣,不能调动学生的积极性。
又次,课程的教学多数在校内教室和计算机绘图实验室中完成,使得学生缺乏对计算机辅助设计行业的基本认知,无法了解企业真实工作环境、真实工作岗位和真实工作任务,因此融入社会后很长时间也无法胜任相关岗位的工作。
最后,考核方式以理论考试为主,虽然在一定程度上能体现学生对知识点的掌握程度,但不能反映出学生对所学知识的综合运用能力。
二、项目导向教学法的特点及优势
上述问题的存在,使得高职电子类专业的计算机辅助设计课程教学实效性较差,因此,对电子类专业的计算机辅助设计课程教学进行改革,破除传统教学模式、消除程式化的弊端,使学生所学内容更具实用意义、符合计算机辅助设计行业岗位需求已迫在眉睫。而基于项目导向教学法的改革不失为高职电子类专业计算机辅助设计课程教学改革的有效途径。
项目导向教学法就是以实践为导向,将教学的内容确定为可行动的方案,即师生为实践的活动过程设计的工作任务。项目教学模式就是在教学活动过程中,围绕着一个或者多个真实的项目,综合当前任务驱动教学、探究教学、案例教学等特点,让学生在真实工作过程中,通过该项目的进行,学习和掌握每一环节的基本知识和必备能力。在完成项目过程中,可以有针对性地培养学生的独立工作能力、想象力、创新能力以及与人合作沟通的能力。这种教学法,有利于学生在实践中验证理论知识,实现理实一体化教学,同时由于让学生在项目实施过程中全程参与,因而有利于学生全面提高综合职业能力和全面素质,掌握工作技能。
项目导向教学法的特点及优势可概括如下:一是有明确的项目主题和目标。项目的内容就是项目教学法的核心,以一个真实具体的项目或者任务为主题组织和实施教学,教学的整个活动过程都是围绕它来展开,而它的完成就是整个项目要达成的目标,也是整个学习活动的方向和动力。二是与现实生活紧密相连。基于项目导向是让学生参与到真实的生活和工作情境中,学习知识和技能,履行专业性的职责。在与工程项目情境的交互中,学生就会产生感悟,内化知识,形成技能,整个过程中,体现了“以人为本”的教学思想。三是有利于培养学生的职业能力和综合素质。项目导向教学法一般以小组合作形式开展项目活动,强调学习活动中的合作性,通过小组或独立实施项目的过程,大大提高学生的自学能力、观察能力、动手能力和独立分析处理问题的能力,同时也培养他们团结互助、协作交流和分享的能力。四是有助于培养学生的创造能力。由于项目具有导向性,也有一定的难度,学生为了完成项目,会主动学习所需的知识、技能、方法。因此,这个过程本身就是一个人人参与的创造过程,在完成项目时无形中也提高了学生的创造能力。
三、基于项目导向教学法的计算机辅助设计课程教学改革实践
基于项目导向教学法的计算机辅助设计课程教学改革是指师生共同完成一个完整的计算机辅助设计项目,“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”。学院优秀的多媒体教室、公共机房和视频监控区域等场所的电子信息工程施工设计项目,是实施项目导向教学法的一个很好的平台。在这一平台上,项目导向教学法主要分项目设计、项目导向教学实施、检查和评价三大步实施,详细的实施过程如图1所示。
首先,设计项目。每个项目都按照电子类计算机辅助设计的实际工作任务及岗位需求进行设置。要求教师对企业进行调研,了解计算机辅助设计成功的项目,整理出实施项目教学法的教学步骤,与学院优秀的电子信息工程施工设计项目相结合,加以分析,得出可行性分析报告。
其次,实施项目导向教学。教师引导、指出完成该项目应有的能力和知识点,进而让学生掌握每个项目所需要学习的计算机辅助设计的知识和技能。将每个知识点的内容作为一个项目布置给学生,要求学生带着项目去学院优秀的多媒体教室、公共机房和视频监控区域等场所的电子信息工程施工设计项目等真实的环境中测量数据;了解在施工设计中操作每一电子信息设备需要注意的问题;对工程进行真实的设计、绘制出工程的施工图。对每一技术知识点的设计,都应按照“企业案例引入”、“项目工作过程导向”、“组织现场教学”的思路进行,使学生能够在复杂的计算机辅助设计中随机应变,最终扎实掌握计算机辅助设计的各项技能。同时,以该思路进行课程实训,可以充分地发挥项目教学法的优势,让学生在校内就能够切实体验真实的计算机辅助设计项目的步骤从而掌握职业技能,实现生态设计、节能设计的理念。
最后,教师对学生做的计算机辅助设计项目进行检查和指导,综合客观地评价该项目设计,为下一个项目引入做准备。
图1 项目导向教学法的具体实施过程
四、结语
基于项目导向教学法的课程改革打破了高职电子类专业的计算机辅助设计课程只在教室和计算机绘图室中完成的局限,将设计的构思、功能设计、计算机辅助制图、机构分析、施工工艺等的步骤展示给学生,并让学生学习到企业的计算机辅助设计方案及岗位要求,实现了“项目法教学”和“五个真实”(真实环境、真实任务、真实生产、真实产品、真实市场)的良性教学结合。
通过安排一个完整的真实的设计项目教学,不仅可以使学生从整体上了解计算机辅助设计项目的设计的构思、功能设计、计算机辅助制图、机构分析、电子信息产品施工工艺的步骤,还能提高学生的参与程度,激发学生的学习兴趣,培养学生的团队精神、协调能力和创新能力,使学生毕业后能够快速融入社会,适应各种岗位的工作。同时,项目导向教学法注重学生平时表现与实验实训成绩,可以更加准确地反映学生学习该课程的成绩。因此,以项目导向教学法为指导进行计算机辅助设计课程教学改革具有广泛的研究意义,不仅可以为其他高校该课程改革提供依据,还可以扩展到其他课程领域。
【参考文献】
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【基金项目】2013年广西农业职业技术学院教育教学改革项目(桂农职科改130512)
关键词:计算机辅助设计;CAD;计算机中升本;教学探究
计算机辅助设计CAD是我国大部分高校中非常重要的技木基础课程之一,尤其是建筑、机械和艺木设计等专业,芫全离不开这门课程。如今大部分企业的制图都采用计算机辅助设计技木,因为计算机辅助设计技木不但代替了手工制图,节省开发和绘制时间,我校为民办应用型转型高校中的一员,对于学生的动手实践能力和专业技木的实际应用万面的要求非常高,要求学生不仅要学好理论知识,更要/王重实践应用的能力,因此,计算机中升本专业开设了计算机辅助设计CAD这门课程。
1计算机辅助设计在计算机中升本专业的教学中存在的问题
计算机辅助设计这门课程的开设目的是让计算机中升本专业的学生扩展自己的知识层面,加强自己的逻辑思维和动手能力,为以后的就业和学业深造提供更多的选择和机会。但是,计算机辅助设计这门课程主要是针对建筑、机械、艺木等专业,这些专业又各自有着自己的专业特卢和发展万向,所以,这些专业的教学万/去并不能适用于计算机中升本专业。计算机中升本专业的学生动手能力相对较强,对于计算机基础操作掌握良好,但是理论基础相对薄弱,在平时的授课中,明显感觉逻辑思维较弱,针对于计算机中升本专业学生的这些特卢并结合计算机辅助设计课程的特卢,对这门课程的教学进行改革和探宄。
11学生的逻辑思维较弱
计算机辅助设计具有比较强的逻辑性,操作界面、操作内容比较复杂,容易造成部分学生掌握较差。其中,逻辑思维对于绘图来说是非常重要的,因为绘图之前要做的第一件事清就是读瞳图,然后思考从哪开始着手,但是计算机中升本专业的学生逻辑思维能力较弱,这对他们来说是必须解决的问题。
12学生的自制能力较差
使用计算机辅助设计软件绘图不但但只是要求学生能够绘制出图形,而且对绘制图形的速度和绘制图形的准确度要求也是极高的。但是计算机中升本专业的学生自制能力较差,对学习也不够专心积极,这对于制图来说是一大难题,所以,针对这些问题必须对教学进行改革和研宄来解决这些问题,从根本上来提高学生的自制能力。
13学生的课后练习不够
制图想要孰练卜夬速就必须进行大量的练习,并且还要在练习中总结经验和教训,为以后的更大规模的绘图打下坚实的基础。但是计算机中升本专业的学生的学习热清和学习的积极性相对于本科生较差,而且自制能力也较差,所以,必须采用相应的措施来解决课后练习不够导致的一些问题。
2解决计算机中升本专业CAD教学中存在的问题
21提高学生的逻辑思维
针对计算机中升本专业学生逻辑思维较差的这个问题,在教学中引入了更多的案例来解决。对于CAD绘图中的每个工具都引入了相应的案例,每个工具对应的案例至少3个以上。这些案例不但结合了相应的绘制工具,还跟简单的几何知识进行了巧妙的结合,让学生通过几何知识和教师的启发进一步分析案例,提高自己的逻辑思维。
22提高学生的自制力
计算机中升本专业学生的自制力较差这个问题困扰了很多教师,针对这个问题,计算机教研室的教师进行了研宄和交流,并且教师都从中得到了启发,找到了相应课程的解决办/去。在计算机辅助设计CAD这门课程的教学中主要采用了以下万/去:(1)在计算机辅助设计CAD的教学过程中,对于每次课程所讲授的绘图工具都引入了相应的案例,一部分案例首先由教师讲授绘制万/去,然后学生自行绘制,另一部分案例则是在之前的基础上稍微加大了难度,这部分由学生独卫:芫成,而且最后都需要上交。(2)为了防止学生复制其他学生的又件,课上老师会对学生的作业进行检查和记录,最后会根据学生绘制的准确度和速度给出分数,并算入最终成绩当中。(3)在教学过程中取冶了以往的由一次期末考试决定最终成绩的万式,采用了阶段测试的万/去,这样不但能够督促学生学习,而且如果上一个阶段的测试结果不理想,在以后的学习中可以进行弥补,解决了一次期末考试决定学生成绩所带来的弊端,提高学生学习的积极性和热清。
23学生的课后练习不够
为了万便学生各门课程的学习,解决学生课后练习量不够这个问题,学校允许学生自备电脑,计算机辅助设计CAD的教学都是学生自备电脑上课。在整个教学过程中,从安装软件到绘制图形学生都能够参与进来,学生的计算机基础操作也得到了进一步的提高,学生安装软件之后不但可以课后练习而且还能够进行预习和进一步设计研宄。在教学过程中,除了课堂案例之外,课后还给学生布置了大量的练习,主要是为了解决练习不够的这个问题,同时还设置了提问环节来増加学生的积极性,学生对于课后练习中存在的问题进行提问,针对学生的问题难度给出相应分数,记入最终考核成绩。
3教学改革和探究成果
通过使用以上万/去进行计算机辅助设计的课程教学,充分调动了学生的学习积极性。以往的课堂只有少数学生听课学习,现在的课堂大部分学生都参与了进来,不瞳的地万不但请教教师,还请教同学,加深了学生之间的友垣和师生之间的感清。采用以上万/去也存在一些问题,比如教学进度的掌控较难、知识卢的覆盖不够全面等,针对以上存在的问题,希望在以后的教学中进一步进行探索和研宄。
【摘 要】 本文在分析产品设计表达中传统表达与计算机辅助表达各自优缺点的基础上,论述了信息化背景下产品设计表达教学改革的基本思路:明确计算机表达与传统表达在产品设计中的关系;优化手绘表现课程的教学内容;合理设置计算辅助设计课程的教学内容与重点;研究设计表达的新方向和新趋势。
【关键词】 信息化;产品设计;设计表达;计算机辅助表达;传统表达;教学思路
工业设计是指以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计。产品设计是工业设计的重要内容之一,工业产品设计需要掌握社会学、美学、人机工程学、机械构造、造型方法以及色彩学等多方面的知识。现代工业设计教育观点认为,工业产品设计是技术与艺术的结合,是各种学科、技术和审美观念的交叉产物。在产品设计教学中,作为艺术表现技能的一部分,设计表达在产品设计教学中占有重要地位,长期以来,在教学实践中产品设计表达教学都是以素描、色彩为基础,以传统美术绘画技法训练为主。但是产品设计不同于传统的美术设计,产品设计表达的目的是满足工业产品造型设计表现的需要,尤其是在信息化时代背景下,产品设计表达的方法也在计算机辅助设计手法的不断完善过程中日新月异。因此,探讨信息化时代背景下产品设计表达教学方法,把计算机表现技法与传统表达相结合的教学方法变得尤其重要。
一、产品设计表达
设计表达是设计过程中将设计构思转化为可视形象的特殊语言。娴熟的设计表达能力既是产品设计师表达自己想象力和创造力最便捷的一种方法,也是设计师进行设计、与客户和受众沟通、展现设计成果所应掌握的一种基本技能。
1、产品设计表达的重要性
在产品设计中,一个完整的产品开发设计流程由以下几个步骤构成:计划阶段、发想阶段、深入阶段和实施阶段,在这四个阶段中,从发想阶段到深入阶段再到实施阶段设计表达都占据重要地位。发想阶段需要设计草图来捕捉和表达设计师的灵感,用于设计师的自我反省或团队中设计师之间的沟通交流;深入阶段一是需要在进一步完善的基础上进行设计方案的草图绘制,二是在方案完善的基础上进行效果图的绘制,并实现与客户的交流和沟通;在实施阶段需要进行产品工程图的绘制。在整个过程中,草图绘制、效果图表现和工程图的设计都属于设计表达的内容。由此可知,在产品开发过程中离开设计表达的产品开发设计是不可能实现的。
2、产品设计表达教学
目前,工业设计专业都开设设计表达课程,虽然教学内容和教学手法不尽相同,但大多以手绘表现技法和计算机辅助设计相结合的教学方式为主,然而在具体的教学内容设置中,存在着手绘表现教学和计算机辅助工业设计(Computer Aid Industrial Design-CAID)与专业结合不紧密,甚至相互脱节的现象,主要表现在三个方面:A、手绘课程以传统的美术手绘为主,与艺术类其它专业区别不大,无法体现产品设计的专业特点和专业要求;B、计算机课程流于形式化,缺乏与工业设计需求的紧密结合;C、手绘技法与计算机CAID不能形成优势互补。
解决设计表达教学中存在的问题首先要明确产品设计中设计表达的具体内容和表现形式的具体需要,然后再进行具体的课程设置和教学大纲的制定。目前流行的产品设计表达方法包括传统表达和数字表达(计算机辅助表达)两种,反映到设计表达教学上就是传统手绘表达教学和计算机辅助设计的教学。
二、计算机辅助表达与传统表达的优缺点
信息化时代背景下,对于产品设计表达方法教学改革的前提是明确传统手绘和计算机辅助设计各自在产品设计中的目的、作用及优缺点,从而确定设计表达的教学方向和重点,不断调整和优化设计表达教学体系。
1、传统表达
传统表达以学生的美术基础为基本要求,一般经过素描、设计速写和色彩等教学训练,达到能够进行手绘表现的目的。除了手绘表达之外,传统表达还包括三大构成的训练和传统手工模型制作课程。
传统手绘表达的优点在于能够不受设备的限制(数字表达必须借助于计算机硬件设备),随时随地捕捉和记录自己的灵感。对于产品设计的创新思维而言,理性的逻辑思维和感性的灵感思维同等重要,从艺术性角度来说,灵感思维的重要性甚至超过了逻辑思维。灵感思维的稍纵即逝、突如其来、不可再现的三大特征要求设计师具有灵感捕捉的手绘表现能力,这是手绘快速表现灵活而不可替代的重要原因。
2、计算机辅助表达
计算机辅助设计(CAID)表达是信息化的产物。与传统表达方式相比,CAID具有高效、方便、逼真、画面整洁等优点。计算机作为一种表达工具,可以在二维的基础上生成逼真的三位数字模型,运用Alias软件可以完成从二维到三维的逼真效果设计,进而完成数字动画,并且可以在不重复劳动的前提下完成材质、色彩的变化及细节的修改调整,在现代工业设计中其优势越来越明显。
工业设计专业招收的学生有两类,一是有手绘背景的艺术类学生,另一类是没有手绘背景的理工科学生。对于没有美术教育背景的理工类学生,计算机技术解决了学生的表达难题,对于他们来说在短时间内学会计算机表达比学会手绘要更容易。
三、计算机表达与传统设计表达的结合
从技术的发展角度分析,信息化已成为当今社会的发展趋势,但是作为技术与艺术并重的产品设计,在艺术设计表达的教学实践中存在着设计手绘表达与计算机辅助设计脱节甚至相互排斥的现象。在产品设计专业教育中,目前存在着两种不同的观点,一种观点认为,手绘是艺术的基本表现形式,计算机是死板的工具,排斥计算机在设计中的运用;另一种观点则认为,在当今时代,计算机是万能的,只要学会计算机辅助设计,就可以取消很多手绘课程的训练。
从用人单位的实际情况分析,在产品设计实践中要求产品设计师既要有过硬的手绘表现能力又要有过硬的计算机辅助设计能力,手绘表现可以快速捕捉稍纵即逝的创意灵感,便于设计师之间的沟通交流,其快捷性是计算机操作所不能替代的,而计算机辅助设计的优势在于逼真的效果表现和方便快捷的方案修改、优化,只有将两者相结合,再加上产品设计师的造型能力、人机知识、结构分析能力和对材料的把握,才能最终设计出宜人的工业产品。
在设计表达教学中要做到计算机表达和传统表达相结合,应该包括以下几点:
1、明确计算机表达与传统表达在产品设计中的关系
合理优化设计表达课程体系的基础是明确在产品设计中传统手绘技法与计算机辅助设计的关系,明确两者在设计开发中的不同地位和作用。理顺设计表达课程体系中两者的衔接关系。
2、优化手绘表现课程的教学内容
明确传统手绘表现课程的教学重点,舍弃已经不适应目前产品设计实践中的过时表现技法等教学内容,从产品设计概念设计与方案表达的角度,探讨概念设计快速表现的最新教学内容。
3、合理设置计算辅助设计课程的教学内容与重点
在产品设计创新中,手绘用于设计创意的捕捉和设计师之间的沟通交流,计算机辅助设计用于产品效果的最终表现和虚拟仿真,以此为出发点,兼顾计算机辅助设计教学内容的普适性和产品设计本科教学的专业性要求,合理选择计算机辅助设计软件,突出产品设计的教学重点,提高学生所学计算机辅助产品设计(CAID)内容的专业性和实用性。
4、研究设计表达的新方向和新趋势
在信息化环境下,计算机技术在产品设计表达中的优势越来越突出,现代产品设计中,企业对数字化加工和数字化虚拟现实技术的要求日益提高,在产品设计设计表达教学体系中,需要积极进行虚拟现实技术等新兴设计表达手段的教学探索。
四、结语
基于当前产品设计的教育现状和设计企业的实际需求,我们认为应该形成将基础表现技法、设计手绘技法和计算机辅助设计相结合的设计表达课程体系,其根本目标在于建立以信息化环境下计算机辅助设计教育为切入点,基础表现技法训练和计算机辅助表现技法培养相结合的新型设计表达课程体系。
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关键词:园林;计算机辅助设计;教学;问题;措施
随着计算机技术水平的不断提高,计算机辅助设计技术日益成熟,并在园林设计工作中发挥出了十分积极的作用。下文基于园林计算机辅助设计教学进行全面而深入地探讨。
1 园林计算机辅助设计教学概述
1.1 目标 开设该门课程的主要目的在于,让园林专业学生熟悉计算机制图软件,并掌握其实践应用,为学生将来从事园林设计以及绘图工作奠定坚实的基础。在教学活动中,一方面要结合园林专业的特点和要求,另一方面应以够用为尺度,从而实现理论和实践的有机结合,重点强化园林学生发现问题、分析问题、解决问题的能力[1]。
1.2 特点及优势 在园林绘图工作中,计算机辅助设计比手绘更具优势,不仅精度高,而且耗时短,同时还具有效果逼真的优点。借助三维模型可以实现对场地空间的理想表现,透视关系相当精确,另外,可选取多个观察视点对同一模型进行观察,所以,可以全面而透彻地表现各个视点的景观效果。除此之外,该项技术的应用能够帮助设计者更为理想地体现设计意图,不仅方便反复修改,而且可以反复利用,也利于归档管理。这些优势都是手绘图所不具备的,能够大幅提高绘图质量和效率[2]。
2 教学中常见问题
2.1 计算机基础薄弱 园林计算机辅助设计课程具有较强的应用性,对学生提出了较高要求,要求他们能够通过计算机制图软件进行相关园林绿地的设计以及绘制。高中阶段,文化理论课程的学习是重点,所以,部分学生计算机基础薄弱,尤其是初学阶段很难适应该门课程的学习。
2.2 园林素材偏少 学生如果想制作出高水平的园林效果图,不仅要具备较为扎实的计算机以及园林知识基础,而且需要丰富的园林素材库的支持。现阶段,园林素材偏少是制约该门课程正常开展的一大瓶颈。
2.3 课时严重不足 受课时严重不足的限制,在日常教学中,教师教学时间较为紧张,很难针对园林要素的绘制展开系统而深入地讲解。这在一定程度上制约了园林专业学生的发展,给其计算机绘图水平的提高带来了不利影响。
3 解决问题的措施
3.1 重视并做好前期专业基础课程建设 在正式学习园林计算机辅助设计这门课程之前,应重视并做好园林专业课程的科学安排与设置,即有效落实专业基础课程建设,让学生具有一定的专业技能基础,让学生熟悉并掌握园林规划设计的有关标准以及园林基础知识,让学生具备扎实的美术功底。除此之外,在教学实践中,应适当开展相应的强化训练,从而为学生更好地学习园林计算机辅助设计这门课程奠定坚实的基础。
3.2 加强园林素材库建设 无论是AutoCAD2007,还是Photoshop8.0,又或者是3dsmax8.0,在进行园林设计的过程中,均需要丰富的园林素材予以支持,所以,建立丰富的园林素材库便显得尤为重要了。积累素材的过程中,一般通过以下方式实现:1)到市场上购买园林素材库光盘;2)从相关书刊上获取,可借助扫描仪予以实现;3)使用数码相机拍摄较为经典的园林景观;4)从网络上直接获取;5)运用制图软件自制园林素材图片。
3.3 加大实践课学时 在制定教学计划的过程中,应坚持“必须、够用”的原则[3],重视学生能力培养,突出实践教学的开展,如在理论课程结束之后,可安排为期1周的实践课程设计。这一活动的开展,一方面能够让学生得到全面而深入的实操锻炼,另一方面能够方便教师及时而准确地了解教学状况,从而对教学方法进行有机调整,对教学进度进行合理安排,让教学工作目标明确,效果更佳。在课程设计真正实施过程中,教师可要求学生基于身边的园林建设工程,在一个客观真实的环境中展开实操训练,从而更加完整且高效地展开一项综合设计训练。具体操作如下:积极运用现场教学方法[4],组织学生到一系列城市绿地(公园绿地、广场绿地、小区绿地、景观大道、滨河绿地等)中进行实际观测和调查,通过直观感受强化学生们的感性认识,同时要求学生们随身携带一个速写本,对现场实物进行测量,并手绘园林局部小景若干幅,待回到计算机房后,先使用AutoCAD进行园林平面图的绘制,再将之导入3damax中予以建模,最后使用Photoshop对园林效果图展开相应的后期处理,如此一来,便能够有效强化学生对园林设计实例的深入了解和感性认识。积极运用现场教学方法,能够让学生学会理论联系实际的能力,培养他们运用课本知识解决实际问题的能力[5]。
4 结束语
园林计算机辅助设计属于一门重要课程,和园林专业学生的成长与发展息息相关,所以,应重视该门课程教学中存在的问题,并采取针对性的解决措施,如重视并做好前期专业基础课程建设,加强园林素材库建设,加大实践课学时等。
参考文献
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