SolidWorks软件在产品造型设计课程教学中的应用与探索

陶庆　袁陆　邹琪　王琦

摘  要：为提高产品造型设计课程教学质量，在理解教学内容基本要求的情况下，分析现阶段教学模式中存在的问题，联系科学理论，发挥SolidWorks建模软件的自身优势。在现有的教育教学模式下，如何更好地达到课程教学要求，探索符合现阶段设计发展需要且能达到产品造型设计课程要求的教学模式，這对于培养高素质设计类人才具有现实意义。

关键词：产品造型设计课程  SolidWorks三维设计  教学模式

中图分类号：G64    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）04（c）-0085-03

随着计算机信息化社会的发展，在工业生产中，计算机辅助软件也扮演着越来越重要的角色，计算机技术的推动下，生产效率极大地提高[1-2]。如今计算机设计软件种类较多，根据工业设计专业方向及专业特性，选择高效、方便操作的软件对于产品造型设计课程的教学起到至关重要的作用。

SolidWorks三维设计软件由于其强大的参数化建模体系，且能进行单个零件的建模、装配及工程图的导出等功能，使其在工程方面应用广泛。而SolidWorks三维建模软件课程学习环节的加入，不仅可以将理论联系到实际，让学生在掌握方法技巧后，通过自己设计构想，将自主设计的产品通过SolidWorks三维建模表达出来，从而增强学生的创新表达能力、自主设计能力，拓宽思维空间，增加创新可能性。

现阶段各类高校学生由于缺乏理论知识的储备、专业技能缺乏，实践经验不足等原因，导致该课程的教学并未收到预期的效果。如何培养学生的各项专业技能，提高这门课程的教学质量，这些问题值得进行探讨。

1  产品造型设计课程的教学要求

产品造型设计是将技术与艺术完美融合并体现在产品的特性上，在产品的设计环节上考虑多方因素，使其在一定程度上具有优良的质量及美观价值[3]。

该课程教学内容涵盖面广泛，涉及综合能力强，课程教学要求含量高，这不仅要求教师具备深厚的知识储备、专业素养作为基垫，同时对于学生的专业知识也具有一定的要求。通过该门课程的教学，学生需要熟悉产品的构想、表达、建模、制造、工艺处理等全部流程的规律及相互关系。并从设计的角度整体考虑其在各个环节加工成型的可行性、便利性。提高学生对于产品造型设计的整体规律的认知能力，激发学生创造性思维，培养具有创新思维的全方面设计人才，与社会市场需要的设计人才进行无缝连接。

作为教学的直接践行者，教师需将综合的知识点进行梳理、扩充，让学生明确产品造型设计不单单是对于产品外观造型的设计，而是从整体角度去考虑后期各个环节中的内在要求，在此基础上进行设计。将建模软件教学融入产品造型课程教学中，这样不仅满足了拓展综合技能的要求，同时可以在模型设计及建造时通过考虑后期加工生产、结构的稳定性、尺寸的合理性中可能存在的影响因素，对三维模型进行及时的调整。

2  产品造型设计课程的现状与存在的弊端

目前尽管国内一部分高校在产品造型设计课程上的硬件设备已经有所提升，但在教育授课模式上仍受到传统教育的影响，产品造型设计课程都是根据教学大纲，通过教师的理论知识传授，掌握一定的设计方法，要求学生照着教师所传授的步骤完成。这样传统的教学模式对于产品造型设计这门具有先进性、创新性的课程早已不再适用。为了更好地进行教学活动，达到教学目的，对现阶段教育教学模式进行创新与探索是非常有必要的。

2.1 课时过短导致教学效果不佳

对于实践性很强的产品造型设计课程而言，课程教学要求含量高，涉及内容多样，而在教学时长内不能有效地达到教学效果。学生常常在刚刚掌握其中技巧，在还没熟练时课程便进入尾端，又开始了新课程的教学。例如，对于工业设计专业的学生而言，先进行产品造型设计课程的学习，课程结束后，再进入到产品模型制造的课程，这样往往会导致学生学后忘前，没能进行一定的巩固，从而无法达到教学要求。

2.2 学生不能领悟专业的内在要求

对于“设计”一词，大多数高校学生缺乏理性认识，艺术专业的学生设计的多数产品仅仅局限于外观造型、色彩等艺术欣赏方面，缺乏实际应用性。而对于工业设计专业则更加注重设计出来的产品在满足使用功能及结构要求的条件下，需考虑其是否可以进行大批量加工生产。所以这也就限定了工业设计的专业性及实用性。

3  SolidWorks软件的优势

随着科学技术的不断推进，从设计到实际生产过程的效率决定着生产成本，所以高效生产的工业流程发展越来越受到广泛的关注。SolidWorks软件由于其强大的参数化、特征化建模特点，智能化操作，建模能力强大等优点，在工业制造中广泛应用，这也使其在工程专业的教学课程中作为首选进行学习。

SolidWorks软件的工作界面分区明确，如图1所示，面板工具特点突出，符合使用操作习惯，容易上手。在SolidWorks三维建模软件中同时具备多种功能，如草图的绘制、零件的三维建模、零件的装配、工程图的导出等。由于其内部模块是进行相互关联的所以可以同步整改更新。

现以一个简单的例子来介绍SolidWorks建模方法，如图1所示。分析该图为管状物，我们可以采取3种方式进行建立三维模型。

方法一：在确立好基准面后绘制草图，在画出一对同心圆后点击拉伸凸台命令拉伸所需长度即可（如图2所示）。

方法二：在草图绘制中绘制一条中心线，在中心线一侧绘制一个矩形，点击旋转凸台命令即可（如图3所示）。

方法三：在草图绘制中绘制一个圆，点击拉伸命令，接着选择顶面绘制一个小圆，点击拉伸切除命令，选择完全贯穿即可。

综上3种方法，可以了解SolidWorks软件基于特征、参数化的实体造型建模系统，灵活地运用不同的命令完成建模过程。

4  探索符合产品造型设计课程要求的教学模式

产品造型的表达形式多种多样，多数设计师为了表达自己的设计意图和设计思想，需通过各种表现手法，将设计思路以繪制草图、三视图、建立模型等形式进行更明确的呈现。而现阶段的教育模式也需服务社会培养创新型设计人才，将计算机软件技能的培养融入教育教学的内容中，这样的教学模式也越来越受到广泛关注，同时成为未来教育发展的一种新型趋势。

4.1 将SolidWorks软件教学实践与造型设计理论相融合

教师需让学生熟悉SolidWorks软件中的各个命令，并灵活运用，接着让学生掌握从设计零件、建模、装配再到工程图的导出这一系列流程，这样可以为后期的模型制造课程奠定基础。

4.2 提升SolidWorks在产品造型设计课程中的参与度

教师在课程教学中须明确，这种教学模式是以造型设计课程内容为主、软件学习作为辅助工具，将课程内容与软件技能进行详细介绍，重点讲述SolidWorks在课程中扮演的角色。在教学过程中，学生可以通过软件操作技能的训练，明确该专业的研究方向及课程内容，提升学习动力，丰富课程内容，提高专业综合素养。

4.3 将SolidWorks软件与实际应用相结合

软件学习的加入可以将有关联的课程进行衔接，让学生进行知识点的反复输入、技能巩固。例如，对于工业设计专业的课程来讲，学生需先在产品造型设计课程中学习理论知识，掌握基本的设计思路，在此基础上才可进行模型制作课程的教学。在产品模型制作课程中，学生可运用之前SolidWorks软件作为表达工具，将设计的想法先通过手绘草图进行表现，接着可以利用SolidWorks开始零件建模，有不合适的地方可及时修整。随后在制作基本木质骨架时，外部轮廓可运用软件中的工程图1∶1进行直接导出。在这个课程环节中，让学生对专业的知识有了一定的了解后，熟练掌握基本的三维建模方法，这与后面所学的模型制作课程的内容进行了一定的衔接，这对于学生连贯的知识体系的树立起到了基奠作用。

5  结语

在现有的基础上改进教学方法以达到高校培养创新型人才的要求，这已经成为未来社会高速发展的必然趋势。将SolidWorks软件技能的培养融入产品造型设计课程中，这种新型教学模式的探索可对现有教育模式中存在的缺陷进行填补，并发挥促进课程内容教学的作用。将计算机辅助软件运用到课程教学中，这种教学模式不仅丰富了教学内容，同时拓宽了学生知识面。SolidWorks设计课程的加入对产品造型设计的课程教学起到推动作用，两者教学内容互补，相互穿插，这对于学生的学习巩固也是具有一定催化作用。

参考文献

[1] 孙海蛟.简析计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].民营科技，2016（3）：84.

[2] 孙志学.工业产品造型设计[M].重庆：重庆大学出版社，2013.

[3] 左铁峰.论产品造型设计的架构[J].齐鲁艺苑，2010（2）：27-31.

[4] 张宗波，王珉，牛文杰，等.与三维造型技术相融合的工程图学教学探索[J].高教学刊，2018（21）：82-84.

[5] 葛亮，张希.Rhino（犀牛）软件在产品造型设计中的运用[J].中国包装工业，2014（18）：44-45.

[6] 李亚萍.校企联动下《产品造型设计》课程教学模式的构建[J].教学实践，2018（3）：851.