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計算機課程組教學(xué)模式研究論文

時(shí)間:2024-09-07 14:34:12 計算機 我要投稿

計算機課程組教學(xué)模式研究論文

  摘要:文章通過(guò)對計算機輔助工業(yè)設計(CAID)課程組中基礎類(lèi)軟件教學(xué)與CAID關(guān)聯(lián)性問(wèn)題探討,構建了CAID課程組的教學(xué)模式。在課題式教學(xué)理念的引導下,通過(guò)探討與設計類(lèi)課程的連貫性問(wèn)題,明確了對設計類(lèi)課程教學(xué)的輔助作用與其積極因素,制定了CAID教學(xué)實(shí)施準則。并且通過(guò)教學(xué)改革過(guò)程中的成果對比,論證了以課題為基礎的探索式教學(xué)模式對學(xué)生表達能力培養是有所幫助的。有助于提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

計算機課程組教學(xué)模式研究論文

  關(guān)鍵詞:計算機輔助工業(yè)設計;課程組教學(xué)模式;課題式教學(xué)

  計算機輔助工業(yè)設計(ComputerAidedIndustrialDesign,簡(jiǎn)稱(chēng)CAID),是目前高校工業(yè)設計教學(xué)中非常重要的一門(mén)課程。根據美國的調查研究顯示,計算機輔助工業(yè)設計在教育中具有非常重要的意義。替代了制繪圖紙設計教學(xué),能夠快速準確地表達設計思路和設計模型,并且可以實(shí)現設計與制造一體化,同時(shí)可以及時(shí)反饋,方便交流。CAID課程組教學(xué)模式,以循序漸進(jìn)、反復練習的方式,有利于一步步地培養,提高工業(yè)設計本科生的設計創(chuàng )意表達能力。

  一、構建CAID課程組

 。ㄒ唬┰O立軟件類(lèi)基礎課程組分支。依據我!2014版培養計劃》的核心指導思想和辦學(xué)理念,我校學(xué)生就業(yè)目標指向一線(xiàn)設計師,對設計實(shí)踐能力的要求非常高,因此,工業(yè)設計專(zhuān)業(yè)對軟件設計表達教學(xué)課程的設置相應比重略高一些。分為三個(gè)課程組分支:(1)二維圖形圖像表達軟件教學(xué)課程組分支,如位圖軟件PhotoShop和矢量圖軟件Coreldraw或Illustrator(2)三維建模效果表達學(xué)習課程組分支,如工業(yè)級的三維建模軟件Rhino或alias,具有3D打印出口,可以直接完成3D打印出圖;以及3Dmax和常用的優(yōu)良渲染插件Keyshot(3)學(xué)習工程制圖軟件課程組分支,與3D打印以及快速成型(CNC)對接,完成產(chǎn)品樣機的結構設計,如Pro/ENGINEER或Solidworks。以上的軟件教學(xué)注重單一側面的基本使用技能與應用能力的培養。一個(gè)課程組分支內學(xué)習1-2個(gè)必要的軟件即可,以免產(chǎn)生多而不精的負面效果。(二)CAID課程改革。教學(xué)改革之前,我校工業(yè)設計專(zhuān)業(yè)的CAID課程教學(xué)主要側重于對某設計軟件功能的學(xué)習。與以上基礎類(lèi)軟件課程教學(xué)內容重復,教學(xué)目的也是限于實(shí)現產(chǎn)品的可視化。導致產(chǎn)品設計的思維過(guò)程表達不夠充分,以至于設計方案常常出現難以被理解的現狀。針對教學(xué)中產(chǎn)生的問(wèn)題,在教學(xué)重點(diǎn)上,進(jìn)行調整,重點(diǎn)開(kāi)始傾向于設計表達方式研究,并與教師科研項目靠攏。綜合培養學(xué)生的設計表達能力。在教學(xué)內容上,加強運用計算機作為手段進(jìn)行思維訓練。(三)構建CAID課程組教學(xué)模式。CAID課程組分為兩個(gè)層面,第一層面,基礎類(lèi)課程,獨立開(kāi)設基本軟件的學(xué)習課程。第二層面,綜合應用各種不同類(lèi)型的軟件為設計服務(wù),不再依靠單一的軟件建模,更多的是培養一種思維方法與綜合技能的提高。

  二、CAID課程組與設計類(lèi)課程連貫性教學(xué)

 。ㄒ唬〤AID與設計類(lèi)課程的相輔相成。產(chǎn)品設計課程組有《產(chǎn)品設計Ⅰ》《產(chǎn)品設計Ⅱ》《典型工業(yè)產(chǎn)品設計》《工業(yè)設計方法學(xué)》和《人機界面設計》等。在以課題為依據的教學(xué)模式運行的條件下,CAID與以上每一門(mén)課之間都存在聯(lián)系。對以上課程的運行起到輔助作用。以CAID與《人機界面設計》為例,為了更清晰地表現UI設計的內容,需要完成功能邏輯,內容框架和高保真原型(界面視覺(jué)效果)三項內容表達,由Coreldraw或Illustrator完成思維導圖和內容框架;高保真原型(界面視覺(jué)效果),由位圖軟件PhotoShop完成視覺(jué)效果的表現;其中需要完成操作過(guò)程情景描述的話(huà),可以用三維建模軟件Rhino和Keyshot完成模擬動(dòng)態(tài)操作情景表現。合理選擇應用軟件表現的依據是來(lái)源于《人機界面設計》課程的教學(xué)內容。而表達問(wèn)題是CAID教學(xué)的重點(diǎn),界面設計內容是UI設計教學(xué)的重點(diǎn)。兩者的教學(xué)內容之間存在著(zhù)緊密的聯(lián)系。(二)CAID課程組與產(chǎn)品設計的連貫性教學(xué)問(wèn)題分析。CAID課程組是一門(mén)服務(wù)于設計類(lèi)課程的設計軟件表達課程,它的基礎部分先于設計類(lèi)課程開(kāi)設,能力提高部分后于設計基礎課程的開(kāi)設,先于設計類(lèi)綜合課程開(kāi)設,培養如何清晰透徹地展示設計創(chuàng )意。并且在教學(xué)內容上有意向專(zhuān)業(yè)方向和課題方向靠攏,結合實(shí)踐教學(xué)平臺,與研究課題相結合。至于CAID所考察的創(chuàng )意則不過(guò)多地拘泥于設計原理與方法,基于學(xué)生源生創(chuàng )意的流露。而后于基礎軟件類(lèi)課程開(kāi)設,在軟件熟練的基礎上,綜合運用創(chuàng )意軟件,展示設計內容!懂a(chǎn)品設計》是主要的設計類(lèi)課程,要求學(xué)生獨立完成某一主題下的設計創(chuàng )意。其中貫穿了許多設計創(chuàng )意表達的問(wèn)題,如何更好地表達設計創(chuàng )意亮點(diǎn)和內容,要求清新準確,更重要的是使其他人能看懂理解。很有必要加強與設計類(lèi)課程連貫性問(wèn)題的處理。同時(shí),與立項課題相結合,避免大而空的問(wèn)題發(fā)生。在運行的同時(shí),是以CAID課程組為依托,得到設計理念和方案的合理展示。

  三、CAID教學(xué)內容具體實(shí)施準則

 。ㄒ唬┙虒W(xué)理念。學(xué)生所選擇確定設計題目,一般來(lái)自于教師的科研項目。其優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)科研來(lái)促進(jìn)教學(xué)的進(jìn)展,保證教學(xué)的質(zhì)量。在建立設計題目的時(shí),注重題目在課程組中的連貫性,能夠貫穿形成一條主線(xiàn);A類(lèi)軟件的應用教學(xué),學(xué)生選擇了開(kāi)瓶工具設計,在CAID中,學(xué)生可以延續課題,注重實(shí)用情景和分解結構的表達。同時(shí)在相應的產(chǎn)品設計課程中,創(chuàng )意思維過(guò)程論證,提出人機特征和結構創(chuàng )新的理念,在最終形式上相互依托課程組的教學(xué)培養內容,完善成果。具體的原則有4點(diǎn):(1)建立設計表達邏輯思維框架,(2)確立表現的內容和方式手段,(3)以課題式的方式構建課程間的聯(lián)系,(4)明確課堂教學(xué)的重點(diǎn)和關(guān)鍵。(二)教學(xué)內容模塊化。從13級學(xué)生的CAID課堂開(kāi)始進(jìn)行了試點(diǎn),根據以上的教學(xué)理念,教學(xué)重點(diǎn)由效果圖、三視圖和細節圖表達轉向注重設計創(chuàng )新思維模式的培養,在模塊化教學(xué)模式下,活學(xué)活用設計軟件。為產(chǎn)品設計類(lèi)課程教學(xué)體系內涵的提升做了一定的輔助工作。具體到課堂教學(xué)中,采用模塊化教學(xué)。并且在教學(xué)過(guò)程中注重過(guò)程培養。教學(xué)內容上調整成為4個(gè)教學(xué)模塊,設計表達系統構建,思維導圖表達模塊;設計數據分析模塊,包括調查分析,設計分析,數據整理與展示;設計效果表達模塊,包括外形設計,結構設計,交互設計表達等;動(dòng)畫(huà)展示模塊。在14級學(xué)生的CAID課堂,深化了教學(xué)改革的力度,對考核的標準有所提高,但是,設計的整體效果有了明顯的提高,得分率也略高于13級學(xué)生。主要原因在于《Rhino及其應用》的課堂,更注重軟件表達的基礎訓練。接下來(lái)的一個(gè)學(xué)期,通過(guò)《產(chǎn)品設計Ⅰ》的自主式設計實(shí)踐訓練,帶動(dòng)了軟件表現技能的提升,到了本學(xué)期,第三輪設計實(shí)踐,大部分同學(xué)的設計表達到達了教學(xué)的要求,并且效果良好。(三)探索式教學(xué)模式。在教學(xué)方式上,采取探索式教學(xué)法。在科研方向的指引下,學(xué)生確立自己的設計題目,針對生活中的問(wèn)題,提出自己的設計思路。這一部分內容所占的考核比重很少,側重點(diǎn)也是在與邏輯過(guò)程的表現手法。模仿與創(chuàng )新并重的教學(xué)手法。通過(guò)模仿,培養學(xué)生舉一反三的能力。并在此積累之上,創(chuàng )新訓練教學(xué)更容易進(jìn)行。在學(xué)生創(chuàng )新設計階段,鼓勵學(xué)生應用盡可能可以利用的手段,完成設計表達,并且可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示形式和3D打印的展示模型“全息”展示自己的作品。(四)教學(xué)成果。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革實(shí)踐,教學(xué)效果有了明顯的提升。對比13級學(xué)生作品,(如圖1)所示與14級學(xué)生作品(如圖2)所示。選擇了前15%的兩個(gè)年級學(xué)生的作品,并且課題表達內容相近。在表現內容的豐富程度上有所提高,特別是14級的學(xué)生作品在結構上,比較清晰地展示了結構創(chuàng )新設計。顯然14級的作品設計創(chuàng )新點(diǎn)突出,表現的手法和方式圍繞結構創(chuàng )新表達的內容更清晰度一些。更容易理解產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)與設計亮點(diǎn)。更具表1的評判標準來(lái)看,從建模與效果,設計內容細節與最終效果展示來(lái)說(shuō),(圖1)的作品老人垃圾桶的整體效果優(yōu)于(圖2)的作品環(huán)保分類(lèi)垃圾桶計算機輔助工業(yè)設計在課程組內為產(chǎn)品設計類(lèi)課程的正常教學(xué)起到了輔助作用,形成了依托模式。并且是基礎軟件教學(xué)訓練的提升。通過(guò)教學(xué)課程組模式改革探索,解決課程體系中課程內與課程間的教學(xué)連貫性問(wèn)題。并且明確地提出了教學(xué)的模塊化模式與教學(xué)重點(diǎn)的明確。課題式和探索式教學(xué)模式引入CAID課堂教學(xué)中來(lái),聯(lián)系了與設計類(lèi)課程的協(xié)調統一,提高了課堂教學(xué)質(zhì)量,改善了教學(xué)效果。從整體上,提升了課程組建設的效果。學(xué)生參加各類(lèi)全國大賽,取得了優(yōu)異的成績(jì),獲取各類(lèi)專(zhuān)利多項。

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