CAID课程体系中的工程软件教学改革研究

李 兵 （南京工业大学艺术设计学院 210000）

CAID课程体系中的工程软件教学改革研究

李 兵 （南京工业大学艺术设计学院 210000）

在明晰CAID课程体系教学层次与指导思想的基础上，结合自身教学实践，总结在工程软件教学改革进程中积累的教学经验，以期提高CAID课程的整体教学质量，进而为社会培养出综合性、实用型、职业化的现代工业设计人才。

工业设计；CAID；课程体系；工程软件；教学改革

CAID，即计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Design）英文首写字母的缩写，是指在计算机技术和工业设计相结合形成的系统支持下，进行工业设计领域内的各种创造性活动，实现产品造型、结构、色彩、材质以及人机等的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人与创新的产品，满足不同层次人们的需求。CAID课程则是目前工业设计专业学生必须掌握的核心课程之一，其教学体系应包括以下三个层次：以二维为主的基本训练，学习PhotoShop、CorelDRAW、Illustrator等平面软件；以三维为主的综合设计训练，学习Rhinoceros、SketchUp、Alias StudioTools、3D Studio Max等建模软件；以产品设计为主的创新设计，学习SolidWorks、Pro/Engineer、Unigraphics等工程软件。

一、工程软件教学改革进程概述

本校工业设计专业成立于1999年，自2013年起由原来的两个班（艺术类招生）扩招至三个班，其中一个班为理工科招生、另两个班仍为艺术类招生。针对艺术类本科生的关于“创新设计层次”中的工程软件教学，我们一直在漫漫探索与不断改革。2012年及以前，两个班均讲授Pro/Engineer，32学时，但是结合在校学生以及毕业生的反馈，效果不是很好。2013年，进行了一定的尝试，一个班讲授Pro/Engineer、另一个班讲授SolidWorks，学时仍是32。通过对比并结合反馈发现，学生对SolidWorks软件的接受与上手程度明显好于Pro/Engineer软件，但由于课时有限，学生对软件掌握的深度不够。于是，2014年两个班均讲授SolidWorks，且学时增加至48。授课结束后，根据学生的问卷反馈以及设计实例完成情况，教学效果较好。于是，至今一直采用SolidWorks作为“创新设计层次”中的教学软件。

二、教学指导思想

计算机辅助工业设计，顾名思义，计算机软件是用来辅助工业设计的，无法替代设计师的思维。CAID课程体系中的工程软件只是设计创意呈现以及便于实现CAM的一种辅助手段，像我们使用的笔与尺一样，作为一种工具，应怎么方便怎么用，目的是为了做好设计。因而，该课程教学训练的应是学生的工程设计思维，教会学生思考怎么去设计，如何借助工程软件将其设计想法“三维”呈现。同时，注重工程软件中三维设计原理的讲授，让学生做到知其然并知其所以然。

三、教学方法总结

对工程软件中的SolidWorks教学主要分成两个阶段：第一阶段为基础知识夯实，结合课本练习对草图、基准面、基准轴、基本特征、放样、扫描、装配体、工程图、渲染、动画等知识点进行讲解；第二阶段重点为曲面实例练习，对吸尘器、MP3、台灯、可乐瓶、高尔夫球具、毛球修剪器、点心盘、蜜蜂等经典实例进行设计方法解析与具体结构设计。在此教学过程中，主要采用了以下的教学方法：

1.案例教学为主、课本练习为辅，提高课堂学习效率

软件类课程的讲解，如果单纯讲解具体的操作与命令，是非常单调且枯燥的。但是，当配上具体的设计案例后，学习的过程便不再枯燥。学生在创建设计案例的同时，便潜移默化地理解与掌握了相应的操作与命令。设计案例式教学激发了学生学习的兴趣，极大提高了学生的课堂学习效率。在SolidWorks软件教学的首次课上，在讲解其三维设计原理后，便以“计数器”作为设计案例，“亦步亦趋”，阐述其设计与创建的方法与过程。

2.与设计竞赛、项目相结合，学以致用

CAID课程的实践性很强，只有通过大量的设计实践才能切实培养学生的创新设计能力。因此，在SolidWorks软件的教学过程中，鼓励并指导学生参加了相关设计竞赛与项目，如永安国际竹家具设计大赛、中国玩具和婴童用品创意设计大赛、电动工具设计项目等。通过参与设计竞赛和项目，让学生能够学以致用，极大提高了学生学习SolidWorks软件的积极性。

3.注重结构设计的训练

一名合格的工业设计师应具备鉴别自己的设计作品能否加工成产品的能力，因而需要掌握产品结构设计的知识。在SolidWorks软件的教学过程中，不仅应训练学生在“零件”环境下的造型建模能力，还应培养学生在“装配体”环境下进行产品结构设计的能力，让学生掌握对产品零部件间的配合关系进行干涉检查以及对其制造可行性进行参数分析的方法。

4.校企协同，聘请企业设计师来校授课

在SolidWorks软件的教学过程中，为了提高学生的综合素质，让其提前与社会接轨，应聘请相关企业研发部门的一线设计师走进课堂。以企业具体项目的标准流程为例，讲解SolidWorks软件在其中参与和辅助设计的应用全过程，让学生充分理解他们正在学习的该工程软件在今后职业实践中的作用与价值。

5.加强曲面建模能力的培养

曲面建模与设计是产品设计的基础和关键。因此，在教学过程中，应特别注重学生曲面建模能力的锻炼与培养，使其熟练掌握使用SolidWorks对各种曲面零件的建模方法、技巧和构思精髓。通过前期的基础夯实与后期的实战训练，在课程教学结束时，学生应可独立运用SolidWorks软件，构建具有复杂曲面的“蜜蜂”模型。

四、结语

工业设计最终是要面向制造走向市场的，计算机辅助工业设计当然也不例外。除了上文总结出的教学方法外，作为工业设计专业教师，笔者建议并呼吁在CAID课程体系中应加强像SolidWorks等工程软件的教学比重，切实提高CAID课程的整体教学质量，进而为社会培养出“综合性、实用型、职业化”的现代工业设计人才。

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[5]北京兆迪科技有限公司.SolidWorks曲面设计实例精解[M].北京：中国水利水电出版社，2014，前言.

江苏高校哲学社会科学研究资助项目（2015SJB081）

李兵（1986-），男，江苏淮安人，讲师，工学博士，主要从事工业设计及其教学研究。