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工业设计和工程制图的联系与知识-右手工业设计
2022-10-16
设计专业是一门融合了工程技术、艺术、经济学等学科,以人、产品、环境、社会之间的关系为研究重点的复合型学科。作为一门新兴的复合学科,它的产生是与正在发展的中国工业化和知识经济相辅相成的。大规模的工业生产需要人才来适应。近年来,工业设计专业发展迅速。据统计数据显示,全国有一百多所高校开设了工业设计学科,四百多所高校开设了设计学科。然而,基础研究尤其是系统的教学研究相对滞后,不能满足日益增长的设计教育需求。设计是一门兼容工科、文理的学科,学科跨度很大。人才培养的目标和方法不同于其他专业,因此对教学形式的研究就显得尤为重要。为了适应人才培养的要求,必须改革教学模式,以适应学科和专业的发展需要。

在基础教学中,工程技术是工业设计专业的主干课程,工程制图是工程技术的基础课程。其目的是培养学生在三维空间中的创造力和想象力,在产品设计中正确运用图形、读图和绘图技巧。学生可以利用绘图技术设计和创造出造型新颖、符合严格加工程序和工艺的实用产品。长期以来,这门课程形成了相对稳定的传统教学模式,即在教学内容和教学方法上直接借鉴了工程机械制图的教学方法。而工业设计专业的学生以艺术类录取为主,数学知识和逻辑思维相对薄弱,给教学带来很多困难和矛盾。比如学生接受知识和逻辑思维的能力,以及教学内容和教学过程中存在的严重问题等。归根结底,传统的教学方法不适合本专业的教学,因此有必要进行改革。根据专业的特点和需求,在教学方法上创造出适合工业设计专业的教学模式。

1.两种教学模式在教学中的比较与体现

在工业设计专业的教学中,由于它兼容了工科、文理等学科,学科跨度大,教学方法和手段也不同,因此主要有两类教学模式:一类是按工程技术的工程教学模式;二、根据美术课的美术教学模式。两种模式并存是专业教学的必然结果,每种模式各有利弊,但都缺乏符合专业的教学特色和系统性。

1.1

工科类教学模式与艺术类教学模式

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就工程制图教学而言,目前的教学基本上是以我国机械工程制图的教学模式为基础,具体体现在:

第一,在教学方法上,采用以教师为中心的教学方法。课堂上,老师说学生在下面听,多是靠“填鸭式”的。虽然也用多媒体课件,但最终的方式还是一样的,就是上课听讲,课后做作业。

其次,在教学内容上,工业设计专业与机械专业相比,无论是内容还是深度,都是少而浅的。课时安排比较少。虽然教学内容有了相应的变化,但实际教学中的内容还是太多了。老师为了完成设定内容的教学,在课堂上想尽办法讲课,学生很难完全消化。这主要表现在作业练习中错误不断,尤其是在视图和logo上。

第三,缺乏培养动手能力和表达能力的有效途径。逻辑思维能力强调数学、程序、抽象。由于学生在几何理论方面的欠缺,大部分学生在学习平面图形和空间图形的变换方面有困难,培养这方面的能力相对困难。因此,学生常常对用严谨的绘图方式表达一个对象感到无所适从,不能正确地描述它。可见工科的教学模式并不适合设计专业的学生,但其严谨有序循序渐进的教学方式值得保留。

美术的教学模式沿用美术院校的教学方法,提倡学生的主动性,以学生为主体,教师为补充。教师只是进行系统的理论介绍,根据相关原理举例说明,引导学生形象地用视觉思维思考问题,给学生留下了很大的空间。比如,对于一个题目,先拟定目标要求和最终完成形式,学生可以根据老师提出的目标要求去实施,不存在手段和方式的限制。在此期间,学生可能会遇到许多问题和没有涉及的知识领域。教师可以通过集中授课的方式进行方向性、原则性的指导,控制学科的进度和难度。因为学生在实践中解决问题,在实践中验证能力,极大地激发了他们的学习兴趣和热情。但在通过实践掌握系统知识的过程中,对教师的知识面和责任感要求更高,对学生的学习责任心和个人行为品质也要求更高。开放也有“放羊”的意思。如果教师和学生没有良好的品质和行为的自控能力,就可能造成负面影响。另外,如果老师能敷衍了事,学生就会一事无成,达不到学习的目的。这是艺术类课程教学中的不利因素,但这种模式给学生带来的自由空间和动手能力、表达能力的培养是其最大的优势。

1.2

图形教学中的共性与个性

艺术图形教学和工程图形教学有相同的一面。

首先,两者都使用图形表达。但目的不同。在平面设计等艺术图形的教学中,强调点、线、面及其组合。点、线、面在功能上只是作为组合的单位元素,是表达的符号。它们的大小没有实际意义,只是完成这个“形”的一种手段。强调的是“形”的情感表达和情感的表达,这是最重要的。情感是通过“形”这个媒介来传达的。所以“图形”的创意和“形”的情感表达才是终极目标。在工程图学(或制图)中,其制作和描述应以严密的数学几何为基础,并符合投影理论和国家制图标准。“图形”的尺寸和各种数据完全满足生产加工和制作的要求,所以“图形”的正确性和对生产加工的适用性才是最终目的,“形”只有在尺寸规范下才有实际意义。

其次,图形的表达要经过一定的方法训练,它们具有共性。然而,培训的重点和目标是不同的。艺术的图形表现以平面构成和色彩构成为基础,采用形象思维的训练方法。掌握形状就是通过理解形象,运用形状的组合、分离、接触、重叠、透明重叠、组合、减法、差重叠、重合,以及形状的递增、递减、移动,产生新的形状。在创造“形”的无限变化过程中,提高了形象构思的能力,扩大了形象的积累,为以后设计“形”打下了基础。

画法以画法几何理论为基础,强调精确的投影对应,这是符合逻辑的。学生对形状的掌握通常是建立在学习点、线、面的投影,以及基本体的叠加、剖切、相交所产生的形状的立体、平面投影的互换练习的基础上,从而掌握常用的画图、画图方法。在空间抽象思维能力得到极大发展的条件下,学生应遵守国家制图标准,掌握完整、准确的产品表现形式,以便进行技术交流和实际应用。比如,在识别和阅读外部图纸的过程中,可以利用形状分析、线面分析等一定的方法,在你的脑海中勾画出立体的形状,或者通过轴测图来保证对图纸的正确理解;对于设计出来的产品图形,往往是先画出总体装配图,再分解相关零件图,以保证设计表达的准确性;在内部图形的处理中,采用剖切的方法,清晰地表达细节线、面、形的关系。在训练过程中必须严格遵守图形识别和表达的确定性。

2.工程制图教学方法的改革与措施。

综上所述,两种模式在图学教学中有共同之处,又各有特点。因此,作为工业设计

专业工程图学教学,笔者认为要体现专业特色,两种模式可以相互借鉴,相互补充,形成新的教学方法。改革主要从以下几个方面进行:一是工程制图理解的改革;第二,教学方法的改革;第三,能力培养的改革。

2.1

工程制图认知的改革

传统的工程制图学习主要强调学生掌握制图的原理和表达方式,以学生能读懂图纸为目标,很少与产品设计和创意相结合。所以大部分学生学习后只知道“模仿”,缺乏创造。工业设计是以产品设计为核心的设计学科,产品造型设计是工业设计的一个重要研究方面。需要引入美学原理、人体工程学、材料学、营销学、经济学、人文科学等因素,考虑产品生产过程中涉及的方方面面——成品——商品——用品——废品。所以这个专业的学习目的是解决产品与生产、产品与人、产品与社会、产品的问题。工程图作为最基本的产品设计之一,是设计思想的表达,是实现产品生产的重要手段。其目的是为未来产品设计和产品创意的实现打下坚实的、不可替代的基础。因此,要引导学生明确学习目的,在认识上统一现代地图学的概念,提高学生的图形想象力,促进设计表现力和创造力的提高。

2.2

工程制图教学内容的改革

从工程制图的知识体系来看,主要以几何理论和投影理论为主。通过投影,可以准确地确定视图之间的关系,从而正确地表达图形。因此,掌握投影理论是学习工程制图的重点内容。除此之外,基本原理是所有关系的必要条件,基本体的概念在图形分析和产品设计表达过程中至关重要。所有的形状都源于基本体的组合,所以基本体组合的研究是投影理论指导下学习的重点部分。教学内容始终围绕基本体的存在进行讲解,内容设置也是基于基本体展开、深化、逐步展开的。

目前我们把工程制图的教学内容分为两部分:第一部分是工程制图的基础部分,包括形态的生成、投影理论、构成形态的要素和方法、形态的常用表现形式(包括形态构成、细节处理、内部表现和形态的控制)。这是设计类专业的基础通论教学内容(根据设计类专业特点定义),适用于产品设计、环境艺术设计、建筑设计、室内设计的基础制图教学。第二部分是专业制图部分,根据专业要求设置内容。比如工业设计专业的产品造型设计,开设了零件图、装配图、国家制图标准、图纸布局等专业制图内容(见图)。

2.3工程制图方法的改革

首先,

图形表达可以在仪器的帮助下用手工绘制,也可以用计算机绘图。手工画图法是一种眼、手、脑结合的训练形式。因为它不需要学习和使用工具,在整个图形表达过程中可以充分构思思路,所以我们在课上的图例讲解、快速练习、设计表达中主要使用手工绘制。随着计算机的应用和普及,其作用和重要性逐渐在工程制图中体现出来,其中AUTOCAD、Pro-E、Solid都是应用软件。

文字、固体

Ageug等绘图软件强大的数据管理系统和优化功能给设计和制造技术带来了新的概念。计算机辅助设计和制造越来越受到重视,工程图学的教学应尽快引入计算机的应用。并利用计算机技术学习工程制图,提高实际操作能力。为了增加学生的学习努力,满足社会对计算机应用能力的要求,特开设计算机绘图课程。

其次,在课时安排上,由于使用了计算机演示教学方式,课堂上讲理论内容所需的课时数相应减少,从而增加了实际动手教学时数。传统的工程制图课程往往上课讲理论,课后做作业。理论课时占绝大多数,给学生的动手学习时间相对较少,会严重影响学生的实际绘图能力。其实有很多抽象的理论,在培训和个案中是可以理解和解决的。所以理论和实践要互动,让学生牢固掌握知识。

3.能力训练

在工程制图课程教学中,除理论教学外,更应注重学生能力、实践能力、分析能力和综合能力的培养,提高素质。改变传统的教学方法,只注重技能的提高,而忽视综合素质和能力的提高。

3.1

提高学生的分析能力。

首先,采用多媒体教学形式,增加学习信息量。多媒体技术可以使工程制图教学更容易被学生接受和掌握。视觉图片和视觉形象能形象地表达抽象无味的概念,激发学生的学习兴趣,以学生为中心,不断引导学生思考和分析问题。

其次,从实际出发,以典型对象为例,教师提出要解决的问题或要求学生寻找问题,使学生始终处于思维分析状态,学会正确的模式表达。比如在基础教学部分,学习了叠加和裁剪理论后,要求学生根据基本形状设计组合,并给出图案和尺寸;此外,您可以使用电脑将基本体与3DMAX结合,观看结合后的立体和平面投影效果。要求学生描述这一点,尤其是细节,明确他们的投射关系。还能给出线所表达的各种图形,增加学生在立体和平面表达变换中的学习乐趣,培养学生分析形状的能力;在工业设计专业的制图教学部分,根据专业涉及的产品如支架、电子产品等的特点,进行图例的形状表达分析和尺寸分析,为后续的技术课程打下基础。

3.2

整合能力的培养

如果培养只会读图、画图的“工具人”,就违背了教学的目的。因此,有必要通过工程制图课程培养学生的设计和创新能力。在综合能力的训练和培养上,可以从实际案例入手,如对现代家用电器简单功能的描述:通过测绘产品外观,拆解分析,掌握数据资料,用工程图形正确表达产品的形状和尺寸关系;在此基础上,构思出可能的改进或再构思产品,并做了初步表述。通过实际的项目训练,学生充分认识到工程制图是一种有效的图形表达方式,最终会应用到产品实体中,产品的设计和生产依赖于这种最基本的表达方式。把工程制图作为一门简单的技能课来教也是很有必要的。通过本基础课,提高学生的表达、表现、分析、设计、制作、创意的综合能力。

4.结束语

教学改革是一项系统工程。除了教学内容和教学方法的改革与探讨,还必须更新教育理念,强调教学效果,运用新的技术手段,加强教学内容的可视性、传递性和可用性,建立一套符合设计专业特点的教学体系。

这些是我们在设计专业工程制图教学中采取的实验改革措施。它结合了我们多年来的广泛讨论和教学经验。今后,我们将继续关注全国工程制图教学改革的新动向,努力培养合格的设计人才。
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