设计专业工程制图课程教学改革探讨
摘 要: 在设计专业基础教学中，工程制图是培养学生的三维空间想象能力及造型设计的创造能力的一门重要的基础课程。但现行的传统工程制图教学方法已不适合象工业设计专业这种新兴的学科的教学要求。因此，要进行改革，要根据专业的特点，在教学内容、教学方法和能力培养等方面研究出一套符合专业发展需求的新型的工程制图教学模式，促进专业的长足发展。
关键词: 工业设计专业，工程制图，教学方法，教学改革
引 言
工业设计专业是结合了工程技术、艺术、经济等学科，着重研究人--产品--环境--社会等关系的一个复合型学科。作为一个新兴的复合型学科出现，是与正在发展中的中国步入工业化时代，紧跟知识经济发展相辅相成的，大工业生产需要与其适应的人才。近年来工业设计专业得到快速的蓬勃发展，根据统计资料，在全国已有超过一百所院校开设了工业设计学科,有超过四百所院校开设了设计类学科，但在基础研究上，特别是系统的教学研究上相对滞后而无法满足日益发展需求的设计教育状况。工业设计是工、文、理兼容的学科，学科跨度大，培养人才的目标、方式均有别于其他专业，因此对教学的形式研究尤为重要。要使教学方式上符合人才目标培养的要求，就必须对教学模式进行改革，以适合学科专业的发展需求。
在基础教学中，工程技术是工业设计专业的主干学科课程，而工程制图又是工程技术的基础课程，其目的在于培养学生三维空间的创造能力和想象能力，在产品设计中正确运用图示、图解法阅读、绘制图形等技能。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。长期以来，该课程已形成了一种相对稳定的传统教学模式，即在教学内容、教学方式方法上都直接借用了工科类机械制图的教学方式方法。但因工业设计专业的学生主要是由艺术类招考录取的，无论是数学知识及逻辑思维都相对薄弱，给教学带来诸多的困难和矛盾，如学生对知识的接受能力、逻辑性思维能力以及在教学内容、教学过程等方面都存在着不适的严重问题，归根到底就是传统的教学方式方法不适应本专业的教学，所以必须进行改革，要根据专业的特点和需求，在教学方法上创造一种适合于工业设计专业的教学模式，以满足工业设计专业的工程技术基础的教学需求。
1、两种教学模式在教学中的对比和体现
在工业设计专业的教学中，因其是工、文、理等学科的兼容，学科的跨度大，教学的方法与手段不尽相同，在教学的模式上主要存在着两种类型：一是按工程技术类的工科教学模式；二是按艺术类的艺术教学模式。这两种模式同时存在是专业教学的必然结果，各自都有优劣，但都缺乏符合专业的教学特性和系统性。
1.1 工科类的教学模式与艺术类的教学模式 www.dolcn.com
就工程制图教学而言，现行的教学基本上是根据我国机械类工程制图的教学模式，具体表现在：
其一，在教学方法上，采用以教师为中心的授课方法。教师在课堂上讲，学生在下面听，多是以"填鸭式"为主，虽然亦采用了多媒体的课件，但最终的方式不变，即上课听讲，下课做作业。
其二，教学内容上，工业设计专业与机械专业对比，无论是在内容上及深度上都显得少和浅。学时的安排相对较少，虽然教学内容也有相应的改变，但在实际的教学中仍感到内容过多，教师为了完成所设置的内容传授，在课堂上尽量主讲，这样使学生很难全面消化，主要表现在作业练习中错误不断，特别是在视图、标识方面常出现错误。
其三，在动手能力和表达能力培养上缺乏有效的途径。逻辑思维能力强调数理、程序和抽象性，因学生在几何理论上的缺欠，使得大多数学生对平面图形及空间图形的转换学习上比较吃力，这方面能力的培养相对困难，从而使学生对一个物体用严谨的制图方式表达常感到无从下手，无法正确描述。由此可见，工科类的教学模式是不适合设计专业学生的教学，但其教学中的严谨有序和渐进的方式值得保持。
而艺术类的教学模式则是沿袭了美术院校的教学方法，提倡学生的主动性，以学生为主，教师为辅。教师只作系统的理论介绍，根据相关的原则举例说明，以视觉化的形象思维去引导学生思考问题，给学生留下很大空间。如对一个课题，先拟定目标要求及最后完成的形式，学生可根据教师所提的目标要求去实施，手段和方式不限。在这期间学生可能会遇到许多难题和未涉及的知识领域，教师可以通过集中评讲给予方向性和原则性的指导，并控制课题的进度及难易程度。由于学生在实际中解决问题，并对自身的能力加以实践验证，极大地调动了学生的学习兴趣和积极性。但在系统的知识通过实践的掌握过程中，会对教师的知识面、责任感等方面有更高的要求，而且对学生的学习责任心及个人行为素质亦有较高的要求。开放式亦意味着"放羊"，如果教师和学生没有较好的素质和行为自控能力，可能造成负面影响，加之教师可以敷衍了事，学生就会无所事事，达不到学习的目的。这是艺术类课程教学中存在的不利因素，但这种模式给学生带来的自由空间及对动手能力、表述能力的培养却是它的最大优势。
1.2 在图形教学上的共性与个性
艺术类的图形教学与工程类的图形教学有共同的一面。
首先，二者都采用图形的表达方式。但目的是不一样的。在艺术图形的教学中，如平面设计，强调点、线、面及其组合，点、线、面在其作用上只被看成组合的单位元素，是表达的符号，其尺寸的大小没有实际意义，只是作为完成这个"形"的过程中的一种手段。强调对"形"的感性表达、情感的流露是最重要的，情感通过"形"为媒介传达出去。因而对"图形"的创意、"形"的情感表达是最终目的。而在工程图形中（或图样），它的制作和描绘，都要以严谨的数理几何为准则，遵守投影理论及国家制图标准规定，"图形"的尺寸及各种数据完全符合生产、加工、制作要求，因此"图形"的正确性、可用于生产加工性是最终目的，"形"在尺寸规范下才具有实际意义。
其次，图形的表达要经过一定的方法训练，它们有着共通性。但训练的重点和目标各不相同。艺术类的图形表达是以平面构成、色彩构成为基础，采用形象思维的训练方式。对形的把握是通过对形象的认识，运用形与形的组合、分离、接触、复叠、透叠、联合、减缺、差叠、重合，以及形的递加、递减、移动等产生新的形态，在对"形"的创造产生无限的变化过程中，提高形象构思能力，扩大形象积累，为今后对"形"的设计打下基础。
工程图形则以画法几何理论为依据，强调准确的投影对应关系，逻辑性强。学生对形的把握通常是以研究点、线、面的投影，以及通过研究基本体的叠加、切割、相贯产生的形体其立体、平面投影的互换练习，掌握看图和画图的常用方法，并在使空间抽象思维能力得到很大发展的条件下，遵守国家的制图标准，掌握产品完整准确的表达形式，以便进行技术的交流与实际应用。如对外来图样的识别、读取过程中，可借用一定的方法如形体分析法和线面分析法，在头脑中或以轴测图勾画出空间立体形状，确保正确地理解图形；而对所设计的产品图形，常先画出整体装配图，然后分解画出各个相关零件图，以保证设计表达的准确性；在内部图形的处理上则采用剖切的方法以便明确表达出其细部线、面及形体关系。图形识别及表达的确定性是训练过程中必须严格遵守的。
2、工程制图教学方法的改革与措施
综上所述，在图形教学上两种模式既有共同之处，且又各具特点。因此作为工业设计
专业的工程图形教学，笔者认为必须体现专业的特色，两种模式可以相互借鉴，优势互补而形成新的教学方法。现主要从以下几个方面进行改革：其一是对工程制图认识方面的改革；其二是在教学方法方面的改革；其三是在能力培养方面的改革。
2.1 工程制图认识方面的改革
传统的工程制图的学习，主要是强调让学生掌握制图原理以及制图的表达方法，强调以学生能阅读、读懂图样为目标，很少与产品的设计、创意结合起来，因此大多数学生学习后只懂得如何去"模仿"，而缺乏创造。工业设计专业是以产品设计为核心的设计学科，产品的造型设计是工业设计重要的研究方面，要引入美学法则、人机工程学、材料学以及市场学、经济学、人文学等因素，要考虑产品在生产--成品--商品--用品--废品的各阶段所涉及的方方面面因素，因此专业的学习目的在于解决产品与生产、产品与人、产品与社会、产品与环境的诸多关系。作为产品设计的最基本之一的工程制图，是设计思想的一种表达方式，是实现产品生产的重要手段，它的目的在于为今后的产品设计、产品创意的实现铺下坚实而不可潜代的基石。因此要指导学生明确学习的目的性，在认识上统一现代制图学的观念，提高图形想象能力，促进设计表达能力、创造能力的提高。
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，它主要以几何学理论为依据，以投影理论为基础，通过投影准确地确定各视图之间的相互关系，以便正确地表达图形。所以对投影理论的掌握是学习工程制图的重点内容。除此以外，基本原则是产生一切关系的必要条件，不论是在图形的分析过程中，还是在产品设计表达过程中，基本体的概念都是至关重要的。所有形体都源于基本体的组合，因此基本体组合的研究则是投影理论指导下的焦点学习部分，在教学内容的讲解中自始自终围绕着基本体的存在进行，内容设置上也以基本体为基础展开、深入、渐进。
目前我们将工程制图教学内容分成两大部分：其一是工程制图基础部分，包括形体的产生、投影理论、构成形体的元素以及构成方法、形体的常用表达方式（包括形体的构成、形体的细部处理、形体的内部表达以及形体的控制）等方面的内容。这是设计类专业的基础通识理论教学内容（根据设计类专业的特点而划定），适合于产品设计、环境艺术设计、建筑设计、室内设计的基础制图教学；其二是专业制图部分，结合专业的要求进行内容设置。如工业设计中的产品造型设计专业，开设的专业制图内容有：零件图、装配图、国家制图标准规定、图纸布局等内容（见图）。
2.3 工程制图方法的改革
其一， 图形的表达可通过手工、借助仪器绘制，亦可通过计算机制图形式。手工绘制图形的方法是一种锻炼眼、手、脑结合的训练形式，因其不需要学习使用工具，在整个图形的表达过程中能充分进行思维构想，所以在课堂的图例讲解、快速练习及设计表达中我们主要以手工绘图为主。随着计算机的应用及普及，其作用及重要性也逐渐在工程制图中体现，在制图应用的软件中AUTOCAD、Pro-E、Solid Words、Solid age及UG等绘图制图软件其强大的数据管理系统和优选功能给设计制造技术带来了新的概念，计算机辅助设计、辅助制造愈来愈受到普遍的重视，因此工程制图的教学也应尽早引入计算机的应用。利用和应用计算机技术进行工程制图的学习，提高实际的操作能力。计算机绘图课程另外加开，以加大学生的学习力度，满足社会对计算机应用能力的要求。
其二，在学时的安排上因采用计算机演示教学手段，使课堂讲述理论部分内容所需学时数相应减少，从而增加了实际动手教学时数。传统的工程制图课程往往是课堂上讲理论，课后做作业，理论的课时占去绝大部分，给学生动手学习的时间相对少，这样会严重地影响到学生的实际制图能力。其实有许多抽象的理论可以在训练中以及个案中加以理解和解决。因此理论与实际要交互，这样才能使学生牢牢地掌握知识。
3. 能力的培养
在工程制图课程的教学上除了对理论的讲授之外，更应注重学生能力的培养，注重对学生的动手能力、分析能力、整合能力的培养，注重素质的提高，一改传统的教学方法只重技能的提高而忽视整体素质能力的提高。
3.1 提高学生的分析能力
其一，采用多媒体的教学形式，增大学习的信息量。多媒体技术可以使工程制图的教学更易学生接受和掌握，视觉化的画面及可视形象的表达方式，可以生动地表述既抽象又无味的概念，激发学生的学习兴趣，以学生为中心并不断引导学生思考问题和分析问题.
其二，从实际出发，以典型的物体为案例，教师提出要解决的问题或让学生去找问题，这样，学生在学习中会一直处于思维分析状态，并学会正确的图样表达。例如在基础教学部分，学完叠加、切割的理论后，让学生根据基本形体进行组合设计，并给出图样及尺寸；另外可以利用计算机用3DMAX进行基本体组合，观看组合后的立体及平面投影效果，要求学生对此进行描绘，特别是对细部的刻画，明确其投影关系；还可给出线丝表述的各种图形，增加学生进行立体、平面表达转化的学习乐趣，培养学生对形体的分析能力；在工业设计专业制图教学部分，则根据专业所涉及的产品范围如支架类、电子类产品的特点，进行图例形状表达分析和尺寸分析，为后续技术课程的学习打下基础。
3.2 整合能力的培养
如果培养出来的是只会识图和制图的"工具人"，这有悖于教学的宗旨。因此，要通过工程制图的课程，去培养学生的设计、创新能力。在综合能力的训练培养上，可从实际的案例出发，如对简单功能的现代家电产品进行表述：通过对产品的外观形体测绘、拆装分析而掌握数据素材，以工程图形正确表达产品的形体及尺寸关系；并在此基础上设想可能的改进或重新构想的产品，进行初略表达。通过实际的课题训练使学生充分认识到工程制图是一种有效的图形表达方式，最终将作用于产品实体，产品的造型设计、生产要依赖于这种最基础的表达方式。还要把工程制图作为一种简单的技能课程传授，通过这门基础课程学习，使学生的表达、表述、分析、设计、制作、创意等整合能力得到提高。
4、结束语
教学改革是一项系统工程，除了教学内容、教学方法的改革与探讨外，还必须更新教育观念，强调教学效果，运用新技术手段加强教学内容的可视性、可传性、可用性，从而建立一套针对设计专业特点的教学体系。
以上是我们在设计专业工程制图教学中所进行的试点性改革措施，它结合了我们这些年的广泛探讨及教学经验，今后我们也将不断地关注全国的工程制图教学改革的新动向，为培养出合格的设计人员而努力。
