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關鍵詞:計算機輔助技術;機械設計制造;結合
隨著高科技的不斷創新,計算機技術獲得了較大的發展。如今,我國計算機輔助技術水平越來越高,在機械設計制造中普遍運用著計算機輔助技術。它可以有效改善機械設計制造的整體水平。因此,CAD技術對機械設計制造來說有著深遠的影響。
1計算機輔助技術對機械設計制造的重要意義
1.1輔助人類思維,提高設計質量
機械設計師在展開設計工作中通常是先在腦海中形成一個大致的概念。由于在腦海中構思出的圖形并不是平面的,因此通過CAD技術可以更加真實的體現出設計師所構思出的圖形,使得設計師的構思得以充分展現。這樣,機械設計師就有更多時間進行其它設計工作,而不再在畫圖中浪費時間,并促進了機械設計師思維能力的提高。通過CAD技術能夠實現更加清晰直觀的圖形,從而促進了設計質量的改善[1]。通過應用CAD技術中的三維設計,可以高效地完成較為復雜的設計工作。CAD技術中很多功能可以降低設計工作的難度,以達到理想的設計目標。在運用三維CAD過程中,只要設計部分零件就可以大致完成工作,從而實現了高效的設計工作。
1.2方便修改,提高產品質量
運用計算機輔助技術可以依據相關零件的具體細節來設計出新零件,實現了便捷與高效。并且保證新零件和與之相關的零件之間相互融合,減少單獨設計而導致的不兼容等情況。在機械中可以適當地設置查找器。當設計工作完成時就可以在查找器中進行后續的工作。再通過回放程序,就能夠把機械中相關部件的具體操作程序通過回放的方式表現出來,使得設計程序變得更加透明。機械技術在不斷進步著,機械產品逐漸與信息技術融合在一起,在運用CAD技術后,產品的整體設計質量有了很大的改善。運用CAD技術中的設計優化等功能,能夠提高產品的優越性[2]。此外,隨著數控加工水平技術的快速發展,并結合CAD技術,在加工有關零部件過程中取得良好的效果,提高了產品的優越性。通過計算機輔助技術,不僅能夠準確掌握設計對象的具體特征,還進一步促進了設計對象的完善。
2CAD技術在機械設計制造中的應用
2.1圖形與符號的運用
機械設計師在展開設計過程中,通常會運用到大量的特殊符號,設計工作也因此顯得更加復雜了。如果有效運用CAD技術,那么機械設計師在工作時就可以把這些大量的特殊符號集中在一起,然后再展開設計。這樣不但可以大大縮短設計所花費的時間,機械設計師進行設計時也十分方便。并且,把計算機輔助技術運用于機械設計制造過程中,還可以避免出現不要必要的錯誤。
2.2機械零件與設備
機械設計師在設計機械零件過程中通常會涉及到很多計算。設計師在計算時可以通過人機對話的方式,修改相關參數,提高機械的應用性能。設計機械模具是機械設計過程中經常遇到的問題。通過了解有關模具所運用到的計算機輔助技術的特征,提高應用CAD的性能,并掌握其目前與未來發展趨勢。此外,還應當充分認識到相關冷卻系統等零件的設計,使得機械設計更加高效、快捷。
2.3三維造型與繪圖
機械設計師在運用實體模型進行設計過程中,把CAD技術運用于三維造型,建立三維立體模型,能夠促進分析工作的開展,提高設計質量[3]。把CAD技術運用于三維造型,不但能夠提高設計師的工作效率,并且在設計過程中遇到各種問題也能夠依據計算機輔助技術進行處理。繪圖對于設計工作來說是十分關鍵的。把CAD技術運用到繪圖過程中,不但充分節約繪圖所花費的時間,實現了高效的工作,并且還保證了繪圖的質量。
3結束語
我國目前正處于經濟飛速發展的階段,機械制造產品的質量直接影響著我國的經濟發展。它不僅能夠促進企業實現目標收益,還能促進人們生活水平的提高。CAD技術已經普遍運用于機械設計制造之中,它可以有效實現機械設計工作的最終目標。因此,CAD技術對于機械設計制造有著深遠的影響。然而計算機輔助技術會隨著科技的發展而發展,因此,有關工作人員應當對CAD技術展開深入的研究與探討。
參考文獻:
[1]莫乾坤.計算機輔助技術與機械設計制造的結合探討.[J].現代經濟信息,2015,(12),361.
[2]劉銳鋒.探討計算機輔助技術與機械設計制造的結合.[J].化工管理,2015,(07),194-195.
關鍵詞:計算機輔助設計; 機械設計; 優勢; 應用
計算機輔助設計技術主要應用計算機的強大數值計算能力與圖形處理能力,協助工程技術人員,對產品或者工程進行設計、分析,達到理想目標,并獲得一定成果。自從1950年誕生了計算機輔助設計技術(CAD),已經在航空航天、建筑、機械、化工、電子以及能源交通等領域廣泛應用,提高了產品的設計效率與設計質量。
1.計算機輔助設計技術在機械設計中的優勢
1.1與人腦思維相適應
機械設計師在進行設計時,一般是先構思、后表達,由于在腦海中構造的產品形狀是立體的,因此通過三維實體模型反映產品的真實幾何形狀,更利于思維的表達。這樣,機械設計師會有更多的時間和精力用于產品設計,而不再費神于產品的圖形表達,更利于激發機械設計師的創新思維能力,實現設計的連續性。通過計算機輔助設計技術,可獲得更直觀、更利于理解的三維立體圖,促進設計的深入性,擴展設計思維,便于溝通交流。
1.2提高設計效率
通過應用計算機輔助設計技術中的三維機械設計,更利于體現復雜的幾何造型。通過布爾運算等軟件功能,利用簡單幾何實體計算復雜的幾何實體,自動形成截交線與相貫線,減少工作設計工作強度,縮短設計周期,提高設計效率。在使用計算機輔助設計的三維CAD系統時,開發全新機械設計,只需要對其中的部分零件重新設計與制造即可,而更多的零部件設計可以應用以往信息,這樣極大提高機械設計的效率,降低設計難度。另外,計算機輔助設計系統的變型設計能力極強,可以實現快速重構功能,獲得全新機械產品。
1.3便于零件設計與修改
利用計算機輔助設計軟件,可以實現在裝配環境下的新零件設計,也可根據相鄰零件的形狀、位置等設計新零件,提高方便性、快捷性,同時確保新零件和相鄰零件之間的有機融合,減少單獨設計而產生的錯誤或者不兼容。例如,在裝配環境下,根據箱體形狀以及具體要求,快速、準確地設計出符合要求的箱蓋。在零件環境中,配備了查找器。當完成機械零件的造型設計,就會在資源查找器中列出已經完成零件的命令,只要點擊相應命令,就可了解零件的具體步驟,再利用資源查找器中的零件回放功能,將零件造型全過程以動畫的形式,連續表示出來,提高過程的透明性。另外,在修改零件過程中,也可利用資源查找器的某一命令來完成,在裝配環境下也可以修改零件,只需要點擊需要修改的零件即可,非常方便。
1.4提高機械產品的設計質量
隨著機械技術的不斷發展,機械產品逐漸與信息技術有機結合,再加上應用計算機輔助設計技術及CIMS技術,提高了產品的設計水平。通過計算機輔助設計技術,例如設計優化、分析有限元受力情況等,確保產品的設計質量。另外,一些大型企業的數控加工工作日益完善,再加上計算機輔助設計技術的配合,在機械零件加工方面的效果良好,提高產品應用質量。通過三維機械設計,既可準確描述對象的大小、位置、形狀等特征,同時也賦予了設計對象的體積、紋理、顏色、慣性、重心等信息,描述了設計對象的幾何形狀與工作狀態,更加真實、準確、充分、全面地表達設計意圖。
2.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用
計算機輔助設計主要包括設計、建模、協同、集成、仿真五個部分。其中包括諸多內容,例如優化設計、概念設計、分析有限元、計算機輔助畫圖、計算機仿真、計算機輔助設計管理等。目前,計算機輔助繪圖已成為CAD中應用較為成熟、完善的領域。最初CAD僅局限在計算機輔助繪圖領域,隨著理念的創新與技術的進步,CAD逐步發展為計算機輔助設計。計算機輔助設計涵蓋了概念設計、優化設計、工程數據庫、計算機仿真與分析、智能CAD、接口技術、CAD/CAM集成等。一個健全的CAD系統,還應該包括工程數據庫、圖形程序庫、應用程序庫等。以下將對計算機輔助設計技術在機械設計中的具體應用進行分析:
2.1機械零件
在設計機械零件過程中,一般涉及到大量的計算。例如,在AutoCAD、Visual Basic平臺中開發參數化繪圖軟件、直線共軛內嚙和齒輪泵輪設計,通過人機對話方式,修改設計的參數,提高齒輪泵的應用性能。這種方法多在設計一般性機械零件中應用。
2.2機械設備
設計機械模具已成為機械設計中常應用的問題。通過了解注塑模具的計算機輔助設計特點,提高應用CAD的優越性,了解現狀與未來發展趨勢。另外,還應充分認識到注塑模具的冷卻系統、模具結構、頂出系統以及成型零件工件尺寸的設計,提高模具設計的快捷性、準確性。
2.3機械系統參數
機械系統參數是機械設計的一部分。例如,分析并計算全液壓推土機的行駛靜壓驅動系統參數,可通過VB6.0平臺應用計算機輔助設計技術。通過該軟件,除了計算傳統的牽引性能之外,還同時可以計算液壓系統的速度、剛度、參數校核、系統效率等等。
2.4機器人
機器人設計是機械設計的綜合體現。例如,在應用Pro/E動態仿真原理的基礎上,利用CAD計算機輔助設計,憑借SCARA機器人的速度快、精準度高、反應靈敏等特點,研究下棋機器人的手臂操作以及手掌運動過程、運動范圍、運動特性,最終確定下棋機器人的具體尺寸與型號結構。通過利用Pro/E動態仿真系統,可確保運動控制的實時性,提高安全性、可靠性。
參考文獻:
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【關鍵詞】機械工程設計;CAD技術;應用分析
CAD 技術是Computer Aided Design d 的簡稱,也叫做計算機輔助設計技術, 具體指的是在進行設計的時候,工程師將計算機作為設計的工具的計算機技術的總稱。各種設計技術、計算技術、設計工具乃至新材料、新工藝在機械設計與制造中的應用,使機械工程設計過程中單調機械的工作大幅度持續減少,設計人員的創造性思維得到前所未有的解放。與此同時,傳統的理論體系、方法體系也受到強烈的沖擊。CAD 技術是先進制造技術的重要組成部分,是計算機技術在工程設計、機械制造等領域中最有影響的一項高新應用技術。CAD技術作為現代設計方法的一種,為設計人員解開了諸多束縛,創造了一個便利快捷的設計平臺。人們的思維得到了解放,設計工作的強度也降低了不少,這對于機械工程設計行業發展而言具有極其重要的意義。
1. CDA技術應用于機械工程設計中的主要優勢
1.1促進機械設計的數字化升級
隨著科技水平的不斷提高,計算機輔助設計軟件的系統也在不斷地進行優化升級,由于計算機輔助設計軟件的數字化工程比較明顯,所以機械制造業的機械設備的生產裝置也慢慢地實現了數字化的控制和設計。因此,計算機輔助設計技術促進了機械設計的數字化發展。
1.2有利于縮短機械工程設計時間
機械設計是一個需要大量時間的工作,自從引用了CAD 技術,機械設計周期就大大減少了。因為,CAD 三維機械設計有利于解決復雜的幾何造型問題。它可以由簡單幾何實體通過布爾運算等功能組合出各種復雜的幾何實體,并能自動生成相貫線和截交線,大大減輕了設計工作量,縮短機械設計周期近一半以上,大幅度地提高了設計和生產效率。在使用三維CAD 系統進行新機械的開發設計時,只需對其中部分零部件進行重新設計和制造,而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息,使機械設計的效率提高了好幾倍。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能夠通過快速重構,得到一種全新的機械產品。
1.3有利于確保機械產品質量
在機械設計當中,計算機輔助技術系統中通過一些軟件系統, 使機械設計當中的機械產品的參數實現了精確化和精準化,除此之外,計算機輔助設計軟件系統當中的系統模型的體系都是計算機軟件進行精確設計的,此外,計算機輔助設計軟件系統融合了力學體系和結構優化系統等內容,使設計出來的機械產品既具有精確的設計,而且承受力的程度也能夠得到科學的保證,因此,利用計算機輔助設計系統,機械產品的質量得到了保證。
2. CDA技術應用于機械工程設計中的具體體現
2.1計算機輔助繪圖
計算機輔助繪圖是CAD技術在機械工程設計中最早的應用,也是最基本的功能。傳統的手工繪圖工作量大,且圖紙的質量受到諸多外界因素的影響,其準確性和美觀性都難以得到保證。而利用CAD軟件中自帶的豐富的圖形庫和繪圖命令,可以輕易畫出高質量的工程圖。且打印出來的圖紙整潔清晰,易于保存。計算機輔助繪圖使得廣大繪圖人員可以不再需要長時間伏案繪圖,減輕了繪圖工作的勞動強度。同時,充分利用CAD軟件中的圖形庫和功能完備的繪圖命令,可以大大提高工程圖繪制的效率。
2.2 CAE機械軟件
CA E 在機械工程設計當中的軟件系統的實際功能主要包括:結構優化設計、工程數值分析、運動學/動力學仿真、強度壽命預估與設計評價等等。在設計的過程中,CA E系統軟件要在等CAD 技術解決完機械產品的造型問題之后,方可進行產品剛度、強度、材料、壽命、合理性、運動特性以及結構等方面的動態特性問題和其他問題的設計。
2.3應用于機械工程設計建模
建模工作是機械設計工作當中最關鍵的部分。在計算機輔助設計軟件當中, 三維建模技術是使用最為廣泛的技術,在三維模型當中,線框模型、表面模型以及實體模型是三個使用特別廣泛的建模技術。三維設計的最主要的設計理念就是對建模設計實現參數化和變量化的設計,傳統的機械設計技術當中,很難實現對建模技術的三維化處理,然而計算機輔助設計軟件通過一些最基本的技術體系的建設, 實現了對機械設計建模技術的三維模型處理。在計算機輔助設計系統當中一共擁有六種建模體系,分別是立方體、球體、圓柱體以及圓錐體,除此之外還包括環狀體和楔形體。機械設計工程師按照設計的需要,通過將一些不同的體系進行相應的分解和組裝,來完成機械的模型設計工作。然而,在機械設計當中,如果遇到一些設計比較復雜的零件,就需要機械設計工程師先畫出零件的二維圖像, 在此基礎上,機械設計工程師再將這些二維圖像利用計算機輔助技術軟件進行三維的處理,最終構建出零件的三維模型。借助于計算機輔助技術軟件,機械設計的工程師可以實現機械設計當中參數的精確化和準確化, 使設計出來的模型更接近于實際生活當中的需求,從而最終將機械設計當中的誤差降到最低。
2.4集成制造CAD/CAM模具
隨著CAD技術的不斷應用和更新,機械制造業的生產設備也從過去的普通機床逐步的向著數控機床進行轉變,通過運用CAD設計技術,能夠將模具制造向著數字化、集成化的方向發展。CAD/CAM技術的功能主要包括:圖形編輯、三維繪圖、仿真模擬、曲面造型有限元分析、數控加工以及動態顯示等等。
結 語
中國制造業不斷發展強大,在未來的社會發展中,信息化、自動化、智能化必將成為
社會各行各業發展的主要趨勢,在機械工程設計當中應用CA D技術是非常必要的,也是順應當前整個社會大環境發展的要求。機械企業要大力引進和推廣CA D技術,積極地擴大它在機械設計領域內的應用范圍,促進機械制造行業的現代化、智能化發展。
參考文獻
關鍵詞:典型工作;計算機輔助設計與制造;課程體系;構建
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)05-0102-02
計算機輔助設計與制造(以下簡稱計輔)是近年來發展非常迅速的先進制造技術。由于該技術的應用大大加快了機電制造業的發展,使生產速度成倍地增長,產品設計和生產周期大大縮短。《珠海市國民經濟和社會發展十一五規劃綱要》提出在“十一五”期間,努力構建廣東省重要的高新技術產業、重化工業和先進制造業基地。做強現代制造業,引導現有制造業由加工裝配向零部件設計、制造和研發延伸,實現“珠海加工”向“珠海制造”、“珠海創造”的轉變。珠海產業結構的升級和轉型,迫切需要一大批計輔方面的高技能人才。可見,本專業的發展和建設具有良好的行業背景和區域產業優勢。
計算機輔助設計與制造專業職業崗位群分析
根據學院的辦學定位,首先確定了計輔專業服務于先進制造業和區域經濟。然后經過廣泛的行業人才需求調查,對生產過程中具有邏輯關系的崗位職業進行分析,并對所需要的共同知識、技能和態度進行合并,形成一種建立在職業分析基礎上適合學歷教育的崗位群:(1)模具設計師;(2)數控編程員;(3)產品設計師;(4)模具鉗工;(5)數控機床操作工。其主要工作崗位對應的職業能力見表1。
計算機輔助設計與制造專業培養目標
人才培養目標定位主要依據四個方面:第一,按照國家教育方針確定的培養人才的總體要求;第二,按《高等教育法》和《職業教育法》確定的學業標準;第三,按職業資格標準及職業技能鑒定標準確定的作業規范與職業道德;第四,按專業面向的崗位群業務規格要求確定職業知識、職業能力、職業素質結構。本專業以服務珠海和廣東省經濟社會發展為宗旨,面向現代制造業,培養德、智、體、美全面發展,具有良好的綜合素質,掌握冷沖壓工藝、塑料成型工藝、數控技術的基本理論方法及技術,具有冷沖模、塑料模的設計與制造,模具制造設備的安裝、調試、使用和維護能力的高素質技能型專門人才。要求學生至少具有計算機輔助設計繪圖員、計算機輔助制造程序員、數控車、數控銑、加工中心操作工、助理模具設計師等中高級職業資格證書之一。
基于工作過程的課程體系改革與實踐
根據學生由簡單到復雜的認知規律,從單項技能到綜合能力,從技術員到助理工程師、工程師的職業成長規律,分析知識和技能的遞進關系,構建課程體系。課程體系中的各類課程均以職業能力培養為主線,從職業認知、職業興趣到單項能力( 技能)培養,再到復雜、綜合職業能力( 技能) 培養。參照相關的職業資格標準來確定教學內容,保持教學內容與實際工作的一致性,并將職業技能考核內容課程化。這種以職業能力分析為起點,以工作過程為主線,與職業資格證書相結合的系統化課程體系,可充分體現系統性和職業性。
課程體系構建的具體實施步驟如下:(1)根據專業培養目標,分解落實課程教學目標;(2)遵循職業成長規律和教育規律,以工作過程導向重構課程結構和知識序列,設計學習情境,選擇能實現課程目標的載體。構建好的課程體系框架如圖1所示。
為了使學生更好地掌握知識和技能,需設計選擇各種載體,將每個學習領域轉化成學習情境。學習情境的導出,既是對具體崗位工作子任務轉化的結果,也是對學習領域的進一步分解,最終成為教學的基本單元。筆者擬以主講的“模具結構單元綜合實訓”為例,來分析這一過程。
首先要給課程定位。該課程是計算機輔助設計與制造專業(模具方向)的核心技能課程。通過本課程的學習、實訓,使學生能掌握中等復雜程度注塑模設計、制造的能力,達到助理模具設計師(注塑類國家職業資格三級)要求,具備從事該崗位所需的基本職業素質。
課程設計思路:在對模具設計師職業崗位能力分析的基礎上,課程教學“以工作過程為導向,以產品任務為驅動”,通過對一些生產案例進行造型、模具設計,以實際產品開發流程為學習主線,任務驅動貫穿于整個教學過程中。將現代模具設計與制造過程所涉及的設計知識、模具裝配知識及設計軟件應用知識等必需的知識進行融合,以工廠典型產品模具開發的技術流程為中心組織課程內容。
教學模式創新:以工作過程為導向,采用單元模塊化教學,根據注塑模具結構將本課程分為5個學習情境(見表2)。每個學習單元使用精心選擇的產品作為載體,依托這些教學情境開展教學做一體化活動。通過對案例進行模具設計,使學生在工作過程中熟悉模具設計結構,掌握模具設計的要點。在模具設計完成經過確認后,讓學生出工程圖紙并編制加工工藝進行加工,完成后裝配成實物模具。使設計制造一體化。
效果評價
基于工作過程的計輔專業課程體系的構建,進一步提高了人才培養質量,取得了一系列的專業成績。2006年,我院參加廣東省高校數控技能大賽獲得團體二等獎和一項數控車床個人三等獎;2009年,我院參加珠海市第三屆“天威杯”打印耗材創新設計與專利大賽,獲得一項銀獎和兩項鼓勵獎;2010年,我院參加全國二維/三維CAD技能競賽分別獲得全國第二和全國第十的好成績。自2008年以來,畢業生“雙證率”一直保持100%,其中,獲得高級職業資格證書的達55.6%。另外,計輔專業2010年被評為廣東省省級示范性專業,《模具結構綜合實訓》課程于2008年被評為校級精品課程。
實踐證明,以工作過程為導向的計算機輔助設計與制造專業課程體系的構建與課程開發,可完全改變長期以來學習與工作兩部分割裂的狀態,讓學生在校期間不但獲得必要的專業知識和操作技能,更重要的是學會工作。工學結合課程讓學生親身經歷結構完整的工作過程,并完成一些在所學專業(職業)中最具典型意義的綜合性工作任務,確保學生的職業素質與職業能力的系統培養。
參考文獻:
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關鍵詞:計算輔助設計與制造專業 職業發展導向 人才培養 專業特色
浙江省是長三角的重要組成省份,地理位置優越,外資和民營企業眾多,制造業是浙江工業經濟的支柱,也是國民經濟增長的重要驅動力,政府非常重視制造業的發展,把打造先進制造業基地作為事關工業化和現代化的重大戰略任務。近年來,浙江制造業眾多企業加快推進制造業的轉型提升,構筑產業優勢,形成了資源節約型、生態環保型的制造業發展新格局,能夠直接吸納利用先進技術和設備,尤其是計算機輔助設計與制造技術得到企業的廣泛應用。這幾年從企業調研情況來看,企業急需具備機械基礎技能,同時具備扎實的二維、三維數字化能力,能熟練完成二維工程圖和三維造型、分析以及運用等能力的高技能人才。浙江機電職業技術學院作為浙江省制造業應用技能型人才的培養基地和搖籃,培養“服務企業,滿足企業技能人才需求”的計算機輔助設計與制造類應用技能型人才,是進行計算機輔助設計與制造特色專業建設與改革的出發點。
一、專業人才需求分析
通過對企業的人才需求以及近年來畢業生就業情況的調研,計算機輔助設計與制造專業技能型人才可以應用于CAD/CAM軟件應用、模具設計與制造、機械加工與檢驗、電加工、中小企業機械設計與輔助管理等職業崗位。根據調研,學生的工作崗位(群)主要包括:
1、計算機輔助設計繪圖員:能利用計算機輔助工程軟件進行機械產品數字化設計與制造,能設計與繪制產品的二維工程圖、三維工程圖,具備熟練的機械產品成圖技術。
2、產品結構設計輔助工作:能利用機械設計與結構設計知識結合計算機輔助設計技能進行機電類產品模具、鈑金結構設計以及出圖工作。
3、產品造型、工業設計相關工作:能利用常規和先進的工具、儀器以及設備(如常規測量工具、三坐標測量機、掃描儀、數碼攝像機等)進行機電類產品外形的正向和逆向設計,并能對產品工業設計質量進行常規分析。
4、計算機輔助制造相關工作:能按圖紙編制相應數控機床能識別的加工程序,操作數控設備進行工件切削加工編程。
5、計算機輔助工藝設計信息管理工作:能利用機械加工專業基礎知識與CAPP軟件應用,進行制造業信息化相關工作。
6、機電類其他工作:質量檢測以及機械設備維修、管理、銷售等工作。
二、人才培養模式與專業特色的結合
作為培養機械CAD/CAM高級技能人才的高職計算機輔助設計與制造專業,作為機電職業技術學院機械類專業,應基于機電人才培養模式,立足于服務地方企業,滿足行業產業結構調整對高技能人才知識能力結構的需求,以學生職業發展為導向,圍繞浙江省制造業的發展以及各類企業對高技能應用人才的需求,圍繞學生的目標崗位群和職業發展需求,培養學生良好的專業職業能力以及職業素質;依托浙江制造業的發展,打造具有浙江機電特色的3D-CAD人才培養搖籃,構建特色課程和職業技能培訓基地,形成突出的職業崗位核心能力和職業素質的專業人才培養模式。
“職業發展導向”人才培養模式強調學生就近崗位遷移的職業能力、學生在經歷社會實踐后形成的個人期望的崗位職業能力、學生學會學習的能力以及學生自主設計職業生涯的能力。計算機輔助設計與制造專業作為機械制造業急需的復合型專業,應培養具有扎實的機械基礎技能、掌握了計算機輔助設計(CAD)和制造(CAM)技術專業技能的具備首崗能力以及職業發展能力的學生,在專業培養中注重工程實踐、強化基礎與CAX應用技能的融合,建設以“掌握機械制造的基本理論、材料及其加工的基本知識,掌握常用CAX軟件,熟練進行機械產品三維數字化設計與制造”為培養目標的專業,即學生通過學習,在畢業時成為具備使用軟件進行機械產品三維數字化設計與制造的高技能人才,使本專業培養的學生在操作技能、工程實踐能力以及在中小企業的適應能力等方面要優于省內同類專業的學生,從而形成特色優勢。
立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺,構建以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色,是為了滿足學生在機械類崗位遷移的能力,使學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。
三、專業建設特色探索
通過對浙江省多個地區的調研以及多屆畢業生的反饋,基于機電人才培養模式下的計算機輔助設計與制造專業應圍繞專業技能和崗位核心能力,構建基于機械基礎和專業(CAD)基礎,突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能,具備職業發展能力,滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式?!半p基”的專業培養模式針對浙江制造業的大環境,強調機械基礎技能和專業基礎技能,通過職業活動導向和工作過程導向的專業能力訓練,培養學生的崗位基礎技能、崗位核心技能、崗位綜合技能以及職業發展能力,使學生具備在機械類崗位遷移的能力,在具備首崗勝任能力的基礎上,學生能在“零件裝配與產品設計”、“逆向工程方向”、“零件質量檢測方向”、“模具結構設計”、“鈑金結構設計”、“計算機輔助制造方向”等具備職業發展的專業能力。如圖1所示:
圖1、專業人才培養特色體系
專業特色主要體現在:
1、形成為浙江省制造業服務的CAX應用人才培養模式,強化機械基礎技能+CAD專業技能。
2、構建能力遞進培養(崗位基礎能力崗位核心能力崗位綜合能力職業發展能力)教學模式,形成基于機電平臺的行動導向課程體系。
3、構建培養學生產品造型設計加工和逆向工程能力的實訓體系。
四、總結
浙江省是制造業的大省,有明顯的區域經濟模塊。浙江機電職業技術學院以服務浙江制造業為己任,致力于培養制造業高技能人才,確定了“職業發展導向”的人才培養模式創新的指導思想。計算機輔助設計與制造專業作為機械領域的一個專業,基于機電人才培養模式建設服務企業,滿足學生職業發展需要的專業人才培養方案,提出了圍繞專業技能和崗位核心能力,構建基于機械基礎與專業(CAD)基礎,突出崗位基本技能、崗位核心技能、崗位綜合技能,具備職業發展能力,滿足浙江制造業需求的“雙基”的專業培養模式;立足于浙江省制造業以及浙江機電職業技術學院機電人才培養平臺,構建了以扎實的機械基礎和專業基礎為專業建設的“雙基”特色,滿足了學生在機械類崗位遷移的專業能力。
參考文獻
[1]黃錫昌 高職計算機輔助設計與制造專業人才培養的思考.職業教育研究,26(5)133-134 2010。
關鍵詞:計算機輔助工業設計;CAID;學習方法
一、引言
計算機輔助工業設計,即在計算機輔助工業設計系統的支持下進行的工業設計領域的各類創造性活動。CAID是以現代信息技術為依托,以數字化、可視化為特征,計算機輔助工業設計的設計方式。其目的是提高效率,增強設計的科學性和可靠性,并適應信息化的生產制造方式。CAID以CAD為依托,隨著CAD的發展而發展,并和數控加工、快速成型、模型制作、模具生產等相聯系。綜合設計已成為當今設計中的流行趨勢,計算機輔助工業設計將向著專業化和綜合化方向發展。從計算機技術的發展歷程中我們可以看到,計算機對工業設計的影響決定于CAD技術的發展程度??梢灶A見,未來的CAD技術將向著專業化、集成化、智能化、網絡化、可視化、并行化和標準化的方向發展。當代的工業設計學生,更應該站在時代的前沿,努力學習計算機輔助工業設計知識。更重要的是,計算機輔助工業設計能直觀而有效地表達設計,是現代社會必不可少的設計工具之一。熟練地應用計算機輔助工業設計軟件來完成設計效果的展現,已成為工業設計學生必備的一項專業技能。
二、計算機輔助工業設計在工業設計專業學習中的意義
根據調查,九成以上設計工作室或公司設計部招聘時都要求畢業生能熟練使用一款三維設計軟件。在工業設計專業學生未來的工作中,一定離不開各種計算機輔助設計軟件的使用。計算機輔助工業設計對工業設計行業改革能起到推動作用。在現代社會的需求下,工業設計原有的設計工作方式已經很難適應現代經濟社會發展的需求,現代工業設計要求快速、精準地反映出設計師的想法,能進行直觀地展現,同時使設計者在各個方面的修改都能方便地進行,以滿足設計需求。而這些就推動了計算機輔助工業設計的蓬勃發展。計算機輔助工業設計是計算機對工業設計行業交叉融合的產物,它的出現不僅能夠讓設計工作更加輕松,也很大程度上提高了設計工作效率,同時我們能夠直觀地將設計作品的外形、細節等展現出來,使設計者更加方便地查看設計是否符合設計意圖?,F代計算機輔助工業設計軟件日新月異,即使是同一計算機輔助工業設計軟件也經常通過更新來達到滿足時代進步所帶來的需求。這就使現代設計者必須時刻關注計算機輔助工業設計軟件的發展,及時學習設計輔助軟件。目前,大部分軟件更新只能通過更新提示與說明進行自主學習,因此設計者要有主動學習的能力。計算機輔助工業設計的應用鍛煉了設計人員的自身主動學習能力,也就促進了設計行業整體綜合素質的提高,對促進設計行業發展也有著積極的意義。
三、當前計算機輔助工業設計學習中存在的問題及改進措施
1.當前計算機輔助工業設計學習中存在的問題
教育應該站在時代前沿。1919年德國“包豪斯”成立,“工業設計”一詞開始出現并形成了工業設計原始的教育模式。隨著科學技術的發展,時代選擇了以計算機信息技術為核心的并行設計模式。學習方法應該更加先進而不是跟隨在后。在中國,計算機輔助工業設計的教育普遍是以單一科目內容整理,以課堂講授為主的教學模式。學生在課下很少有機會應用課上所學到的知識,自然難以學好計算機輔助工業設計軟件,難以適應現代設計模式對設計人才的需求。目前市場競爭的激烈、電腦軟硬件的更新迅速、各種新興手段的產生等造成學生學習的知識很容易與社會的需求脫節,學生在畢業后很難適應崗位的需要。產生這些問題的主要原因是教學與實踐脫節、教學系統不全面、教學手段單一、教師水平不同等。
2.改進措施
(1)認真學習計算機輔助設計相關課程知識,掌握計算機軟件知識。工業設計專業學生在高校中一定會有計算機輔助設計的專業課程,一般是平面和三維軟件先后安排學習。在學校開設Photoshop課程的時候,學生應認真聽課,了解Photoshop各項基本用法,認真完成作業。作為工業設計專業學生,應該在課程中努力夯實基礎,為更好的應用做準備。在課程中系統、詳細地了解軟件的知識,是能熟練應用軟件并將其用于實踐的最關鍵一步。
(2)對課程進行更系統的分析,使學習更加全面。在計算機輔助工業設計專業學習中,我們有時會把計算機輔助工業設計軟件和計算機輔助工業設計畫上等號,這樣的認知是不對的。軟件只是其中很小一部分,我們應該在學習好基礎軟件的同時了解其他方面內容,即數控加工、快速成型、模型制作、模具生產等。在當前的工業設計教學中,我們習慣性地把計算機輔助工業設計軟件分為計算機輔助平面設計和計算機輔助三維設計兩大類,而不再進行深入、細致的劃分,所學習的軟件也是兩種各選其一。但其實這并不全面,計算機輔助平面設計軟件分為矢量繪圖軟件(如Coreldraw)、圖像處理軟件(如Photoshop)、工程制圖軟件(如Autocad)及用于網頁設計、平面動畫和插畫設計的軟件等。計算機輔助三維設計分為建模渲染軟件(如犀牛、3d max),工程制作軟甲(如Proe、Solidwords),動畫視頻合成展示軟件(Premiere)等。計算機輔助平面設計和三維設計的基礎課程應在大二前就完成學習,在大一完成計算機輔助平面的工程制圖軟件和圖形圖像處理軟件的學習。在大二完成建模渲染軟件和工程制作軟件的學習,以使得專業學生在校時有充分的應用機會。在大三再進行更加深入的學習,有計劃地參加設計項目和設計比賽,以提高學生軟件應用的寬度和深度,也可以為學生即將面臨的就業增加籌碼。
(3)將計算機輔助工業設計滲透到其他課程當中,在學習中加強軟件的應用。在工業設計專業課程的學習中,應將CAID課程學習成果與工業設計專業的專業課的學習緊密聯系在一起,強化設計軟件和設計學習的關系,用軟件來提高設計類學習的效率。目前,大部分學生的計算機應用能力很難得到提高的根本原因在于學而不用。實際上,工業設計專業的許多課程作業都是可以直接用軟件來完成的,例如《設計基礎》《產品語意學》《產品設計》《人機工程學》等。教師也可以要求學生使用軟件來完成作業,這樣不僅增加了學生應用軟件的機會,在鍛煉和提高計算機輔助設計技能的同時也節省了完成作業的時間,節約了成本,減輕了學生的負擔。
圖1 (空間構成作業手繪)是“設計基礎”平面構成課程中用傳統手繪方式完成的作業,圖2 (空間構成作業計算機輔助設計)是用計算機輔助設計軟件完成的作業。我們可以看出,兩張作品都能體現立體和空間感,但用計算機輔助設計軟件來制作使得學生可以更好地發揮自己的想象力,也更容易實現作業內容,減少做作業的時間。
圖3( 色位置變化作業手繪)是設計基礎色彩構成課程中色位置用傳統手繪方式完成的作業,圖4 (色位置變化作業計算機輔助設計)是用計算機輔助設計軟件完成的作業。我們可以看出,兩張作品都能體現色彩的平面對比,而用手繪方法,一旦確定初稿就不再有機會更改作品,除非全部從頭開始。但用計算機輔助設計軟件來制作使得學生可以更容易實現作業內容,可做很多嘗試和排列組合,不滿意一種表現形式,可以很容易地換到另外的位置,同時還能減少做作業的時間。
圖5 (傳統手繪完成作業場景)是傳統手繪完成作業時教師指導學生手繪技法的圖片,圖6(計算機輔助設計完成作業場景)是學生用計算機輔助工業設計軟件完成作業的圖片??梢钥吹?,這是兩種完全不同的工作環境,手繪可以磨練我們的耐力,但同時容易出錯,導致全盤重來;計算機輔助設計更自由,可以發散想象力,鍛煉計算機輔助設計能力,但容易出現粗制濫造的作品。
(4)豐富學習方法,多方面進行訓練。想要提高自己計算機輔助工業設計的應用水平,首先是要激發出自己對于軟件學習的興趣,讓自己在興趣的指引下有自主意識地學習軟件的功能。學生自己可以找一些真實的案例作為訓練內容。在現代設計教育中,案例教學法是應用學科教學的一個實用方法,充實了課堂教學內容,豐富了教學信息,縮小了社會實踐與課堂學習的距離,并以生動、真實的案例調動了學生的學習積極性與求知欲,使教學達到一個更完善、更合理、更科學的結構與體系,促進設計教學的改革。在教學過程中,教師要不斷豐富和補充新的案例,如近期的參賽作品、設計項目、新的軟件應用技巧等。如,在學習產品造型課程時,可以依托一個比賽來學習,實際完成一整套的設計工作。另外,要制造更多在課下使用軟件的機會,可以請求教師介紹一些真實的項目,由教師帶領,增加實踐的機會,在不斷的實踐中提高設計思維和軟件應用水平。
(5)學生要努力學習計算機輔助設計知識。計算機的軟件和硬件發展非???,學生不在設計工作第一線,所以很難時刻將知識更新到最新。所以要經常關注工業設計行業的最新動態,計算機輔助工業設計的最新發展等,并認真學習。
四、結論
計算機輔助工業設計對工業設計專業學生有著積極的促進作用,在提高了他們的專業技能和創新能力的同時,也有利于其未來的發展,使其能更好地在工業設計工作中展現自己的才能。工業設計學生應該努力學習計算機輔助工業設計軟件,完成專業學習內容,努力提升自身的能力,更好地為設計事業作出自己的貢獻。
參考文獻:
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作者簡介:王思雨(1995- ),女,江蘇科技大學機械工程學院工業設計系學生。
本文分析了我國高校產品設計專業及其計算機輔助設計課程教學現狀,以設計軟件與產品設計專業的關聯為著眼點,提出了計算機輔助設計課程教學改革的設想,并以Rhino軟件教學為例,希望對產品設計專業計算機輔助設計課程教學提供一些參考。
【關鍵詞】
產品設計;計算機輔助設計;教學;Rhino軟件
近些年,我國的產品設計教育在各類綜合性大學中的發展較為迅速,這與我國工業制造領域的良好發展局面及其對產品設計人才的大量需求有著密不可分的關系,也是制造產業“從中國制造走向中國智造”必不可少的舉措之一。但是我國的產品設計教育起步較晚,與我國工業制造領域的良性發展相比較,教育教學體系顯得相對滯后。產品設計專業教學內容從形式上可分為產品設計方法學(理論教學)和產品設計制作(實踐教學)兩大塊。理論教學主要教授產品設計的一般程序與方法,教學內容條理性強、層次清晰,學生學習后大多能理解并掌握,互聯網的發展也為學生提供了更為豐富的學習參考資源,但這種重理論化的學習正是我國產品設計教育的通病,它缺乏與之相匹配的、實實在在的產品設計過程;實踐教學主要是針對設計對象來決定的,而現實中的產品是指人們日常生活中一切可用的物件,需要考慮的設計內容包括功能、結構、造型、材質、顏色等因素,所以在實踐教學中,我們只能講授一些基礎功能原理、構造原則、加工方法等,而當學生遇到一些實際的設計對象時就很難做到面面俱到,往往是功能概念能表述得十分清晰,可對于實現的手段卻無從下手,究其原因主要是不能將功能與造型、結構與材質形成一個有機的聯系,進行總體的把握,缺乏工程的實踐鍛煉。學生想要通過目前的在校學習去解決上述問題是非常困難的,因為學校很難提供對應的教學條件。隨著計算機輔助設計的廣泛應用,為實踐教學提供了一個行之有效的平臺,我們可以通過對產品概念設計的虛擬建構教學,使學生能夠對產品設計開發的過程形成較為直觀的認知,特別是對產品的造型、結構、材質等內容,從而完善學生的工程經驗。
一、計算機輔助設計課程教學現狀
計算機輔助產品設計對設計創意的實現起到了深入完善的作用,同時也建立起了設計師與用戶溝通的橋梁。所以,現代產品設計專業教學極其重視計算機輔助設計課程的教學,伴隨著各類輔助設計軟件的開發與應用,目前針對產品設計專業所使用到的軟件可分為二維輔助設計和三維輔助設計兩大類。計算機輔助產品設計課程教學是通過對設計軟件的學習,幫助學生能更加完整地展現自己的設計意圖。結合產品設計流程計算機輔助設計在其中的各個階段都能起到十分重要的作用,例如:在設計概念提出階段可以借助二維輔助設計來完成概念草圖的繪制;在設計方案完善及評價方案階段則可以借助三維輔助設計來虛擬完成產品的造型及其結構演示,方便設計師以及用戶更加直觀地對產品設計方案進行修改或評價。目前,在計算機輔助產品設計課程教學中,大多院校的設定主要是圍繞某一項設計軟件基礎操作進行教授,這樣就會導致學生在對計算機輔助產品設計的理解上有較大的偏差,計算機輔助產品設計的目的是為了輔助評估設計師在設計過程中的思維模型,而非單純意義上的對某一項設計軟件的操作熟練程度。在這樣一種教學形式下,學生能深究的只是產品設計視覺化過程中的產品模型、表面效果的優劣,而非產品的造型與結構特征以及產品開發的系統過程,這樣訓練出的學生雖然掌握了軟件中操作工具的使用,能按照教授的過程完成課堂上的設計案例制作,但一旦離開了課堂學生就缺乏舉一反三的思考能力,面對自己的設計創意往往感到束手無策,不知該選擇何種軟件、何種工具去實現自己的設計意圖。這種硬性的教授曲解了軟件開發者的初衷,沒有完整地去解讀軟件的實際應用價值。
二、計算機輔助產品設計課程改革設想
依據上述我國計算機輔助產品設計課程的教學現狀,我們可以考慮利用項目教學法來增進理論與實踐教學的結合。項目教學法重在以實際項目來訓練學生對于實踐內容的理解和解決途徑,強調學生在專業教師的輔導下完成項目,其中涉及項目信息收集、設計方案實施與評價等,這樣使學生能夠較為系統地融入項目的開發過程中,其顯著特征是“以項目為依托,教師為輔助,學生為主導”,用以加強學生對專業相關知識的靈活運用能力。對于計算機輔助產品設計課程教學而言,專業教師在課程導入階段應對所授軟件功能進行全面的介紹。在進入到項目教學時,教師應根據設計軟件的特點、課程培養目標以及學生所學知識結構介紹相應的設計案例,用以增強學生的興趣度。接下來我們可以以學生為中心,草擬各種設計項目課題供學生選擇后,由學生(可以是單一的學生個體或是學生工作小組)為主導、教師為輔助,針對具體的設計項目展開分析討論,制定實施工作計劃,完成設計項目的制作。在整個項目的教學過程中,專業教師必須針對擬定的項目內容及完成思路進行講解,針對不同的軟件需要涉及到的用于解決問題的工具逐一進行引導示范,這樣更有利于學生就軟件工具的選擇和軟件基礎知識的運用有機地聯系在一起,使得學生能真正透過項目制作理解軟件的作用及使用方法。
三、結合項目教學法的Rhino軟件教學思考
Rhino中文名“犀牛”,是計算機輔助產品設計中三維類輔助設計軟件,在我國的產品設計專業計算機輔助設計教學中被使用得最為廣泛。該軟件的優點是對計算機系統的要求不高、安裝體積小巧、運算過程穩定,作為一款以Nurbs曲面建模功能為主體的軟件,對于學生而言操作簡單易學,同時能有效地幫助完成設計創意的展示,更可以作為基礎平臺,幫助學生進階性地學習專業性強的Nurbs核心建模軟件。在Rhino軟件教學中引入項目教學法,將繁雜眾多的軟件操作工具分層為初、中、高級設定入教學中,循序漸進地將理論分解融入項目的實踐環節,培養學生的實操能力和獨立思考能力,讓學生通過項目案例明確建構思路。在教學的初級階段,以實體工具、曲線繪制工具結合常用線轉面工具的使用方法為主,在教學中可選用生活中常見的產品作為項目案例,要求學生根據教學案例完成與案例形態相似的產品模型建構。在中級階段,以教授產品建構的思維方法為主,在這個階段學生需要掌握Nurbs建構原理與技巧、曲線及曲面連續性等內容,并配合性地講解曲線建面中相關的操作工具使用,項目案例可選用不太復雜的曲面型產品進行建構講解,同時提供給學生更多的真實項目案例圖片并給予相應的建構思路指導,讓學生以工作組形式完成項目建構。在高級階段,學生應根據自身掌握的操作技術,通過自己的設計創意完成一款產品的構建,而不是臨摹式的拷貝。這種分層式的項目教學不僅讓學生的實操能力得以提高,還可以將理論與技術進行有機結合,為日后學生的專業實踐打下堅實的基礎。
四、結語
對于計算機輔助設計課程而言,必須從產品設計專業的實際教學需求出發,重點培養學生思考及解決問題的能力,設計類軟件只是一種輔助手段,它無法替代設計者原有的設計思維,我們必須合理地運用軟件功能,實現設計意圖,從而提高設計的精確度、快速性和數據化。本文從產品設計專業及其計算機輔助設計課程的教學現狀出發,結合學生的實際情況,針對性地提出了教學改革設想,并以Rhino軟件教學為例,以求更好地發揮計算機輔助設計軟件在設計創意實踐中的積極作用,并將在今后的教學過程中通過實踐逐步完善。
作者:王瑩 單位:湖北師范大學
參考文獻:
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論文摘要:藝術設計領域計算機輔助設計應運而生,計算機輔助藝術設計對現代教育教學即產生了巨大的推動作用,這便促使高校將計算機輔助設計提高到一個重要的位置。但高科技的介入也從另一方面阻礙并制約了現在藝術設計教育教學的發展。
當今社會,隨著計算機各項技術的發展,計算機輔助設計得到了社會各界廣泛的重視和運用。在藝術設計領域計算機輔助設計也應運而生。所謂視覺藝術,是通過人的視覺感受而將客觀內容納入主觀心靈并予以對象化呈現的藝術形態。計算機輔助設計軟件幫助設計者將作品意圖得到充分表現,同樣也使用這種先進手段使受眾達到精神的審美愉悅。隨著人們的生活物質水平的提高,人們的精神水平也在不斷提高,視覺品味也隨之升高。這都得益于計算機技術的發展推動了人們審美觀念的進步,所以計算機技術的發展對于社會和藝術設計產生了不可低估的強大作用。例如在平面設計中標志設計、招貼設計、版式設計、字體設計使用電腦制圖輔助設計比比皆是。在環境藝術設計中室內空間設計、景觀設計、家具陳設等大都也都是利用計算機設計方案。
1 計算機輔助設計對現代藝術教育教學的推動
計算機輔助設計是計算機技術與藝術設計相結合的邊緣學科。它在設計的藝術創造規律、形式美法則等方面與先前傳統的藝術設計是一樣的。只是在完成途徑與傳統教學大不相同。并且得到的作品效果較從前的傳統教學相比大有提高,教學效果從理解專業課程的角度來講,效果較從前要好。
以三大構成學科為例,在三大構成設計中:①平面構成的訓練基本可以分為重復、近似、發射、漸變、特異、密集、肌理等幾個大類。以重復和特異為典型例子,大量相同單元形的重復出現可以體現出整體感、秩序感、節奏感和韻律感,從而制造出強烈的視覺效果。在傳統的基礎訓練中,手繪是唯一辦法。但耗時不短,以有作用骨骼和絕對重復為基本條件,以基本可以形成規模的單元形數量來訓練,想要達到理想效果并突顯其構成特點,一般要花上好幾個小時。而這只是平面構成中一個小的單元,所以考慮到學生的手繪能力與程度,一般在作業中省去幾個單元,只挑選相對重點的單元進行手繪練習。在練習過程中很多學生有畏難情緒,很多好的想法被復雜的形式所打斷,不再考慮。②再有就是在色彩構成明度訓練中的九調訓練。九個調子要分別調色組合表達以達到某一種效果,從而理解色彩之間的關系和實際應用效果。在這個訓練中,幾種顏色的分階段漸變以及畫面中的平涂效果都將會影響學生對色彩關系的理解。顏料脫膠、調配、繪畫功底都將在很大程度上制約著畫面質量,從而影響學生的理解程度。③在立體構成訓練中,點線面體塊的練習必不可少。材料的尋找以及制作對于高職學生有一定的難度。這也阻礙了學生在形式上的發揮,影響作業效果,也影響對立體構成設計的的理解。
計算機輔助設計介入到三大構成教育教學中后,上述情況得以改觀。首先,作業可以較從前多布置一些草圖,讓學生多幾種想法,在很多種設計方案中選取幾幅作為作業。這樣可以得到最好的設計結果,使學生從大量的手工作業中擺脫出來,而且不用再考慮手繪功底給作業帶來的影響。其次,使學生將重點放在設計想法上,用更多的時間來拓寬自己的設計思路,鍛煉自己的設計思維。最后,在修改作業方面,用計算機軟件制作的構成作業也體現出巨大的優越性。隨時可以修改畫面效果,其靈活性可塑性都是手繪作業所不能比擬的。
再以建筑環境藝術設計為例。第一、手繪的室內外空間設計效果單一,真實感差,與設計出的實體有很大的差距,而設計師的目標正是使效果圖具有和最終場景相同或接近的真實感,能夠模擬和演示即將成型的空間設計的最后效果,具有非常高的參考價值。在實際教學中就是學生要以效果圖來表達自己的想法和多種設計方案,要將設計方案表現的淋漓盡致來提升自己設計理念與目的,從而完成教師布置的作業。由于繪畫基礎和表現技法以及工具的制約會使學生的設計效果大打折扣,也使自己的設計意圖暗淡無光。第二、手繪效果圖在速度上同使用計算機軟件設計效果圖也有很大差距。手繪效果圖占用了大量時間,使學生將豐富多樣的富有實際意義的想法因為時間原因而被擱淺。所以在教學中也不能滿足學生提交多種方案的速度要求。第三、用手繪效果圖由于數據的誤差較大,作為實體的參考依據已不能滿足現代社會對設計表現的要求。
從前在教學中手繪的建筑環藝的效果圖主要以靜態為主,以很多各個角度的場景做輔助,來了解設計單體之間的關系和相互之間的影響。這種方式只能給人一種片面的印象,而沒有身臨其境的感受。而學生則可以利用先進的計算機軟件(主要是通過3DSMAX,Lightscape,Photoshop等計算機軟件)創造出審美對象、設計方案,不僅可以制作出事物及場景的外觀效果,還可以將筑物內部空間的效果讓人一覽無余,而且還可以讓人們能夠在即將設計出的未來建筑物中漫游(利用3DSMAX軟件的三維動畫功能)。在這里計算機軟件制作的效果圖以虛擬現實的技術實現了真是的三維的場景。這樣便可以全方位、多角度的在場景中漫游,也使教師與學生可以從多個角度研究推敲設計方案,得到最客觀的結果。
從環境藝術設計效果圖的最終效果而言,計算機輔助設計幫助學生將圖紙以最精美和最精確的一種方式呈現在教師和眾多同學面前。而在設計過程中,在環境藝術的室內或室外的設計從一開始就能以可視的、動態的方式全方位展示設計實體所處的地理環境、實體外貌和各種附屬設施以及實體內部空間的效果。計算機輔助設計最終成為設計方案及裝修效果展示、教師對作品評價的有力工具。
2 計算機輔助藝術設計對現代教學的制約
現代藝術設計經過近百年的歷程,雖然與計算機技術的相結合,得到了從內容到形式上的變化和發展,但是目前一些設計似乎走進了一個誤區,好像電腦畫面效果越精美就越能吸引人,越能體現其設計水平。很多學生在做平面設計類作業時忽略原創想法,只想借助高科技手段將美輪美奐的精美圖片進行簡單拼湊,以求得在設計視覺上的沖擊,以此掩蓋設計理念想法上的空洞,卻不知這種片面追求畫面效果不但是舍本逐末,而且近于無的放矢。將應該關注的內容放在了一邊,以高科技為借口將設計想法掩埋在美麗的視覺效果下。學生正確方式應該將原本要學習內容理解消化,然后借助計算機輔助設計表達出自己的想法。因為一切技巧必須從內容出發,目的是為了傳達設計所要表達的信息,技巧不過是一種比較先進的手段,是用來輔助制作最終效果的。
計算機輔助設計進入到設計教育領域,減少了一些由于小的誤差而出現了多種設計方案的可能性。做過設計的人都知道,手繪草圖雖然費時而且不太精準,但是正是由于這些原因也會為原本已經僵化的設計思路打開一條很偶然的通道。手繪的人為因素比較多,多種畫筆的應用,會帶來多種肌理效果,突然畫歪的一個線條有可能就可以演變成另一個設計方案。在教育教學中,對于正在學習設計的學生來講,這無疑可以為他們的設計思路多一種可能性而埋下伏筆。從而緩解腸思枯竭的學生們“憋不出”設計方案的狀態。計算機輔助設計的出現加快了設計想法“成型”的速度,過程相對簡單,這也不利于教學中學生對教學內容的理解。而手繪作業在繪制過程中可以控制其消化理解的節奏,在學生將設計想法付諸實現的過程中把課上所學的概念內容逐步消化理解。
在教育的大的指導方向上有很多高校似乎也進入到了一個誤區。有很多設計課程被簡單的加入到計算機專業中去,或是將藝術專業與計算機專業合并共同培養人才。這些都是高科技出現的弊端。社會對新型人才的需求,使高校中新的學科和課程急劇增設。例如:電腦廣告設計、動漫設計、網頁制做、數碼影像設計等數碼藝術課,但在增加的同時也要符合教育的內在規律。藝術教育教學由此走到了了一個模棱兩可的地步,是培養計算機人才還是培養藝術人才?然而計算機的軟件制作與藝術設計并不矛盾,只是要在藝術的前提下,利用先進手段提高設計的表現力。
3 總結
計算機輔助設計的出現推動了現代設計的教育教學,使學生在設計學習中進入到了一個非常先進的領域。計算機輔助設計的出現提高了學生的設計思維,拓寬了學生的設計思路,但同時也在很大程度上制約了藝術設計教育教學。所以,高科技的介入要在某個前提下有度的實施。但無論如何,計算機輔助設計最終會進入藝術設計教育領域,這無疑是歷史的進步、藝術的拓展和教育革命的成果。我們在教育教學中更應不斷地更新觀念,接受新的高科技手段來服務于教育教學。
參考文獻:
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1、 機械制造及其自動化。
研究方向:先進機械裝備設計及加工技術、計算機輔助設計和制造的集成及相關技術、數字化產品設計與制造、機械動力學。
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研究方向:機械設計與制造、計算機集成設計與制造、機械強度分析及現代設計方法、智能機械系統設計、產品生命周期管理、計算機三維圖形學。3. 機械電子工程。
研究方向:有機電控制及自動化、機器人技術、機械系統動態測試與故障診斷、現代傳感器與測控技術、機電產品設計與控制。
4、 車輛工程。