工业设计产品制图教学

【摘要】产品制图是工业设计专业培养学生绘制和阅读产品设计工程图样技能及三维空间创造和想象能力的基础课程。根据艺术类工业设计学生的思维特点，建立以科学表达为核心、着重培养立体构形和科学表达形体的能力为目的的适合工业设计专业的教学模式。

【关键词】工业设计；产品制图；教学模式；教学改革

产品制图是一门研究投影法绘制工程图和图解空间几何问题的理论和方法的技术基础课。包括制图基础和专业制图两部分内容。其中制图基础包括：制图标准、投影理论、组合体、形体的常用表达方式；专业制图包括：零件图、装配图、图纸的布局。开设的其主要目的是培养学生在产品设计中制图、读图的基本技能和三维空间创造想象能力。学生可借用制图技术设计创造出造型新颖且符合严谨的加工生产程序及加工工艺的实用性产品。针对艺术类工业设计学生在逻辑思维上相对薄弱而形象思维活跃的特点，根据该专业的培养方向和培养目标，在知识结构和教学模式上进行改革以满足教学需求。

一、直观教学

直观教学法是利用教具作为感官传递物，通过模型、语言的形象描述，图文，挂图法，实物演示，多媒体，现场参观，视频等直观手段使学生获取感性知识和理解抽象概念的有效方法。

（一）参观生产

著名心理学家皮亚杰说“一切有效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”采取有效措施激发学生对《产品制图》课的兴趣是至关重要的前提。

在条件允许的情况下，安排学生参观企业设计产品和制造加工产品的环境，让学生直观了解产品加工的基本工艺过程。增强学生对图纸的认识以及学好制图课的信心。在学生对加工车间、装配车间等现场参观时配合讲解图纸的作用以及加工的基本工艺过程。让学生意识到制图是设计、制造、使用中外重要技术资料，以及人们发展和交流科学技术思想的重要工具、工程界的共同语言。使激发学生的学习的冲动和探索愿望。

（二）三二三模式

根据认知心理学研究，认知是人的知觉、学习、思维和理解。只有教学过程符合认知规律才能取得正面效果，缺少其中的任何一个阶段得到的只是简单的刺激。

直观法教具可在教学环境中信手拈来。例如在投影理论中可利用幻灯投影图片的同时具有投影中心的双重性，让学生通过观察比较将抽象概念具体化来理解。

在三面投影体系中可利用粉笔盒给学生一个直观的立体感觉，再将立体拆解成整体平面的基本视图分析后还原成立体。这是一种符合认知规律的三维—二维—三维的教学模式。这个由物体、视图总结出三面投影的规律过程能充分发挥学生的主体作用。

在三—二—三模式中，复杂的立体模型就需要运用三维软件的实体造型功能，和工程图模块，通过对工程形体的实体模型演示，把工程形体的抽象、静止的内容转换成形象、生动的立体模型图。但不管是rhinoceros、3ds max、pro/e还是UG等建模都需要耗费相当的时间与精力，实时展示速度跟不上。Sketchup可以满足上述的要求。

Google Sketchup是2006年被Google收购的@Last Software公司开发的一套直接面向设计方案创作过程的设计工具，在表达演示者的思想同时能满足与学生即时交流的需要。并且软件入手容易，利于学生自纠。Sketchup的三维建模流程简单明了，画线成面后自动识别线条并捕捉，挤压成型，这样就能很方便的将平面的图形立起来，进行体块的研究。具体有以下特点：

1、方便的推拉功能，演示者通过一个图形就可以方便的生成3D几何体，无需进行复杂的三维建模，渲染引擎是实时显示的。可随时变化环境角度对物件进行观察。

2、“边线类型”和“面类型”适于各种观察方式。平行投影、透视投影（中心投影）投影方式演示投影生成的差别。“等角透视”（正等轴测图）、“顶视图”、“前视图”、“左视图”等快捷方式。一键显示，如图1、图2所示的快捷工具栏。图3-a、3-b、3-c、3-d所示三视图和正等轴测图。“模型交错”能直观演示截交线和相贯线在模型中的体现，如图4所示相贯线的应用。

3、快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解物体的内部结构，可以随意生成二维剖面图并快速导入AutoCAD进行处理。同时可以形成供演示的剖面动画，如图5所示的剖切视图。

二、参与企业实际项目

以实践为平台，培养动手能力。通过对家具或小家电等简单的工厂实际项目进行外形测绘、拆装分析得出数据，用图形正确表达产品的形体及尺寸关系，使学生认识到制图是有效的图形表达方式，最终将用于产品设计。

如以测绘家具为例，通过教师讲授家具的结构特点、功用、技术要求和加工工艺，学生对产品外形、结构等进行实物测绘、图形形状分析和尺寸分析后绘制装配图时就能比较好的表达方案的选择、主要的结构关系和技术要求。家具造型的形象按比例绘出，通过三视图、剖视图、局部详图和轴测图来分析形体、状态，以便进一步解决造型上的不足与矛盾。

三、总结

图纸是沟通设计、生产和使用之间的桥梁，也是传递、积累和研究技术信息的重要手段。根据产品制图教学难点与艺术类工业设计学生的认知特点，建立以直观教学为核心，利用sketchup软件三维构型能力建立快速教学展示和学生自纠体系，通过参与企业实际项目培养学生立体的构形能力以及用科学的方法表达形体的能力为目的的适合工业设计专业产品制图的教学模式。

参考文献

[1]百度百科.

[2]徐霞.按创新设计模式改革工业设计专业机械制图教学探析[J].甘肃科技,2006,10.

[3]廖小烽.SketchUp在《建筑制图》教学中的应用[J].重庆科学院学报(社会科学版),2007(增刊).

作者简介：孟巍（1982－），女，硕士，渤海大学艺术与传媒学院助教，主要从事人机工程学、计算机辅助设计研究。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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