計算機輔助工業設計模塊化教學建設
一、計算機輔助工業設計課程的現狀
工業設計是一門綜合性應用學科,其專業領域包括機電產品設計、家居設計、交通工具設計等產品設計方向,包括廣告設計、包裝設計、UI設計等信息傳達設計方向,亦包括展示設計、室內設計等展示與裝置設計方向[1]。不同的行業對于軟件的使用需求有一定的技術規范,或約定俗成,這就導致具體設計過程中可能用到的工具軟件種類繁多。比如三維輔助設計類軟件,在機電產品工程化方面通用的UG或PRO/E,在車身造型行業Alias、Catia更為普及,而展示與裝置設計方面則普遍使用3DMax、Sketchup。另一方面,每一種軟件還在不斷地升級革新,教學選用的軟件隨時會因市場的變化而被迫改變。因此,在課程設置時教授何種軟件,采用何種教學方式都是課程規劃的一個難題。各個高校根據更加細化的人才培養方向,在計算機輔助課程的設置方式和具體教學內容上差別非常大。
二、計算機輔助工業設計課程設置和教學中的主要問題
由于工業設計人才的應用領域非常廣泛,在沒有細化且沒有特別定向的人才培養方向的情況下,學校在制定教學規劃時就有可能安排向學生教授非常多的軟件種類,以應對未來的就業需求。以重慶理工大學為例,學生需要在“計算機輔助平面設計”課程中學習Photoshop和Coreldraw,在“計算機輔助三維設計”課程中學習Rhino和3Dmax,在“計算機輔助工程設計”中學習UG,在“計算機輔助車身造型設計”中學習Alias,有類似的課程設置的高校并不鮮見。但即使如此,仍無法覆蓋學生就業的全部需求。經過對目前畢業生和在校生反饋信息的分析和整理,我們認為現行的計算機輔助工業設計課程體系中主要有一下幾點突出問題:
(1)課程學時較短,學生不經過實際項目練習很難達到應用的學習目標。
(2)學生將就業于多種領域,課上學習的軟件不能完全滿足學生就業時的職業需求。
(3)軟件種類設置過多,學生很難融會貫通,不能進行特定專業方向的規劃學習。近些年來對于這些問題的教學研究紛紛展開,“網絡化教學平臺構建”和“案例教學法引導”是目前的主要探索方向,但是單一的課程內容與有限的學制難以解決人才培養多元化的問題。
三、計算機輔助工業設計課程模塊化建設的思路
(一)計算機輔助工業設計課程模塊化構建的主要方法和目的
模塊化教學(ModulesofEmployableSkills,簡稱MES)產生于20世紀70年代,其最大的特點就是將某一階段所要學習的知識點,以一定的載體為依托,將相關的知識點組合起來,形成一個知識模塊[2]。該教學方式在技能型學科中應用比較普遍,在工業設計的教學中也有應用。對于計算機輔助工業設計這課程,所謂模塊化教學構建的構想是指,通過案例引導的教學單元,對計算機輔助類課程進行整體規劃,以未來從事專業方向的要求為目標,使學生能夠通過課內選修模塊化教學單元的方式,完成相應設計領域技能的學習。計算機輔助工業設計課程模塊化建設目標主要是:
(1)培養學生自我制定和實現學習目標的能力,而不是某一種軟件的熟練程度,以應對未來不斷變化的環境。
(2)以未來相關領域設計師的職業需求為導向,完成課程內的任務訂單即教學模塊的設計,教學資源庫的準備和考核方式的設置。
(二)模塊化建設解決的主要問題和采取的方法
1.課程學制固定,而學生專業方向的側重有所不同,有著不同的學習需求。如果面對不同設計方向領域,采用完全一致的教學內容和教學方法,那么就會導致這樣的情況:一個試圖以平面廣告設計作為職業規劃目標的學生,不得不在“計算機輔助三維設計”課程中學習三維產品結構建模;而一個以車身造型設計作為目標的學生,卻不得不在“計算機輔助平面設計”課程中學習如何為照片調色。模塊化構建的目標是差異化的自主學習,學生只需學習完自己所選設計領域的所有課程模塊,即可完成本課程的學習。教師在其學習過程中需起到引導作用,并做好課前各項工作的準備。但是,基于目前各個設計行業所使用的軟件的多樣性,如果試圖為不同設計專業方向的同學各自建立全部相應的軟件教學資源和課程脈絡,將是一個非常繁雜的工作,所以首先要進行市場調研,明確三大設計方向(產品、信息傳達、環境裝置)的共性計算機輔助設計技術,制作整理相應的教學資源。
2.很多計算機輔助課程以軟件的介紹和使用作為主要內容,結合了一些實例操作訓練,其主要目的是為了使學生更好地理解和操作軟件,并不以學生未來的職業需求或學習能力培養為目標。解決這個問題需要對不同設計方向的技能進行總結歸納,整理出行業常見的工作訂單,以此設計課程模塊。課程模塊中應既有設計專業領域共性的基礎模塊,也有不同專業方向的符合職業訂單需求的模塊內容,由學生選擇學習。
3.對學習不同內容的學生的考核方式也是課程設置的一個主要問題。考核方式將會引導學生正確的學習進程,如果學生學習的軟件內容不一致,教師需設置合理的考核標準。在考核設置時可以考慮相同難度級別的、不同設計方向的工作任務,或者難度不同但是在工作量上加以平衡的工作任務。同時,需要設計最后的考核指標。由于課程準備的模塊化教學單元的總數遠大于某一設計方向技能學習的任務,符合學制的考核指標設置應該圍繞著學習能力培養為主線,而不是完成任務的數量。
(三)模塊化建設的實踐
以“計算機輔助平面設計”課程為例,筆者在課程設置時,考慮到軟件基礎的共性和行業應用的特定需求,將其課程內容的模塊分為3個類別:基礎理論模塊、基礎共性模塊和面向行業需求的訂單模塊。學生在課內需學習完前兩個大類別內容,這是固定的學習任務,可采用課堂講授、輔導,集中討論的形式展開教學。然后,學生需要選修相應方向的訂單任務,修滿任意一個設計方向的任務模塊,即可根據其平時表現和完成情況進行考評。這部分內容需要學生通過課下時間來完成設計任務,課上時間則以輔導、討論為主。當然,本課程設置是基于我校目前的具體環境和師資的,如果環境發生變化,就要調整其中模塊組成。
四、結束語
計算機輔助工業設計的模塊化改革能夠為后續細化的專業課程提供有力的支撐,促使學生更早地建立職業規劃,并有意識地自主學習。該門課程模塊化構建形式,需結合具體的學生就業行業區域特點及師資情況,進行因地制宜的規劃。模塊化方法對于工業設計的多元化人才培養具有廣泛的應用價值,可發掘更多的應用形式。
作者:成振波 楊柳 謝靜 單位:重慶理工大學車輛工程學院
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