導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本課程作為工業(yè)工程專業(yè)的一門實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)核心課程，其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)產(chǎn)品功能的設(shè)定、常用材料的種類和特性以及加工工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及與產(chǎn)品造型有關(guān)的通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)，使學(xué)生掌握與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的基本知識(shí)，具有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本技能，能夠完成簡(jiǎn)單產(chǎn)品設(shè)計(jì)中從功能定義到材料選擇以及最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.1本課程的知識(shí)模塊包括：①產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí)；②塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則；③鈑金類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則；④模具基礎(chǔ)知識(shí)；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)；⑥產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)。其目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的三維空間想象能力，在實(shí)際應(yīng)用中養(yǎng)學(xué)生的新產(chǎn)品開發(fā)以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。

1.2課程的重點(diǎn)內(nèi)容包括：①常用塑膠材料基本知識(shí)；②常用金屬材料基本知識(shí)；③常用表面處理知識(shí)；④產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總原則；⑤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系分析與結(jié)構(gòu)繪圖的基本要求。

2《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)思路

2.1選用教材。目前還沒有適合工業(yè)工程專業(yè)使用的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》教材，所以國(guó)內(nèi)普遍做法是選用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面教材，暫定的教材是黎恢來編寫的《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例教程》。該教材將作者十幾年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而成，系統(tǒng)、精細(xì)、全面地介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)及設(shè)計(jì)全過程，明確了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念和崗位職責(zé)，并通過講解一款電子產(chǎn)品的全套產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，幫助學(xué)生融會(huì)貫通，更加高效地學(xué)習(xí)和掌握實(shí)用技巧。

2.2教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)工業(yè)工程專業(yè)的整體人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的具體要求，將《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》分為六大模塊，每個(gè)模塊里面包括若干的章節(jié)，各章節(jié)之間既自成體系，又互相有銜接，條理清晰，通俗易懂。

①“產(chǎn)品材料與表面處理工藝常識(shí)”模塊，主要介紹注塑工藝?yán)碚摗⒊Ｓ盟苣z材料和金屬材料基本知識(shí)，以及注塑件、鈑金件表面處理方法。塑膠的定義及分類方面，介紹ABS、PS、PP、PVC等的應(yīng)用范圍、注塑模工藝條件和化學(xué)和物理特性，重點(diǎn)是使學(xué)生了解注塑件的常見問題分析及解決，比如縮水、飛邊、熔接痕、頂白、塑膠變形等。金屬材料方面，介紹一些金屬的特性和應(yīng)用范圍，比如不銹鋼、鋁、銅、鎳和鋅合金。常用表面處理知識(shí)方面，主要涉及塑料二次加工的基本知識(shí)，學(xué)生需要了解絲印、移印、燙印、超聲波焊接、噴涂、電鍍和模內(nèi)覆膜等表面處理工藝。

②“塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊，重點(diǎn)介紹塑料件在設(shè)計(jì)和修改階段需掌握的通用設(shè)計(jì)規(guī)范，比如塑料件的料厚、脫模斜度、圓角設(shè)計(jì)，能夠分析塑料件的加強(qiáng)筋、孔、支撐面的使用范圍。在細(xì)節(jié)部分，應(yīng)了解塑料件文字、圖案、螺紋和嵌件設(shè)計(jì)。

③“鈑金件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范”模塊，介紹鈑金類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝要求，包括沖裁、折彎、拉伸、成形工藝，并且讓學(xué)生了解壓鑄類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝要求。在此模塊的教學(xué)中，應(yīng)引入企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品案例進(jìn)行講解，以便于學(xué)生更好地掌握鈑金件的設(shè)計(jì)規(guī)范。

④“塑料模和鈑金?；A(chǔ)知識(shí)”模塊，介紹塑料模和鈑金模的基本類型及典型結(jié)構(gòu)，包括模具概述，模具的分類、注塑機(jī)介紹等，重點(diǎn)講解的是注塑模結(jié)構(gòu)里面的澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和行位與斜頂，以及二板模和三板模之間的區(qū)別和應(yīng)用，以“實(shí)用、夠用”為度，學(xué)生只需了解典型的模具結(jié)構(gòu)，不需要進(jìn)行后期的模具設(shè)計(jì)。

⑤“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)”模塊，主要介紹殼體形狀結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、卡扣結(jié)構(gòu)、螺釘柱結(jié)構(gòu)、螺紋連接結(jié)構(gòu)和嵌件連接結(jié)構(gòu)等知識(shí)，以及各個(gè)特征的定義、作用和設(shè)計(jì)原則，特別是特征在使用時(shí)的相互配合關(guān)系。拓展知識(shí)方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通過孔設(shè)計(jì)規(guī)則，以及模具設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系。

⑥“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)”模塊，重點(diǎn)介紹目前國(guó)內(nèi)普遍使用的三大產(chǎn)品（電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品和電動(dòng)產(chǎn)品）的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)。每類產(chǎn)品選取一款經(jīng)典的已批量的產(chǎn)品作為藍(lán)本，深入解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。比如電子產(chǎn)品選手機(jī)為代表產(chǎn)品，講解手機(jī)產(chǎn)品各零部件的結(jié)構(gòu)、前殼與底殼的止口設(shè)計(jì)、LCD屏限位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及內(nèi)藏?cái)z像頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。家電產(chǎn)品則以電吹風(fēng)為例，學(xué)生要掌握電吹風(fēng)的功能、材料、結(jié)構(gòu)工藝性等，了解CAD軟件在電吹風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能對(duì)產(chǎn)品塑料件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。在此過程中，還要掌握項(xiàng)目管理方面的知識(shí)。

2.3教學(xué)方法。在教學(xué)中，提倡基于工作過程為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)，理論教學(xué)與實(shí)踐練習(xí)相結(jié)合，增加實(shí)踐課時(shí)的比例，培養(yǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)踐能力。教師引導(dǎo)學(xué)生建立實(shí)用合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化學(xué)生的自覺體驗(yàn)和掌握知識(shí)的遷移能力，淡化理論和實(shí)踐的界限。在基礎(chǔ)知識(shí)夠用的前提下，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法，通過在具備多媒體教學(xué)設(shè)施的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地開展新產(chǎn)品和新工藝的開發(fā)工作，使學(xué)生體會(huì)具體產(chǎn)品的外觀造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

3《產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》在工業(yè)工程專業(yè)總體實(shí)訓(xùn)的具體應(yīng)用

篇2

130504產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)：招收60名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前及未來社會(huì)發(fā)展需要，具有扎實(shí)的設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)理論及產(chǎn)品造型能力、良好的職業(yè)技能和素質(zhì)、深厚的設(shè)計(jì)文化素養(yǎng)及寬廣的設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)，能在企事業(yè)單位、專業(yè)設(shè)計(jì)公司從事以產(chǎn)品創(chuàng)新、創(chuàng)意為重點(diǎn)的設(shè)計(jì)、管理、科研或教學(xué)工作，也能從事與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、信息設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)施設(shè)計(jì)或展示設(shè)計(jì)工作，成為基礎(chǔ)理論實(shí)、專業(yè)口徑寬、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，具有國(guó)際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)科特征，本專業(yè)的培養(yǎng)要求主要體現(xiàn)在以下在三個(gè)層面上：

1、在能力結(jié)構(gòu)方面，要求學(xué)生應(yīng)具有一定的設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維意識(shí)，初步具備綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析和解決工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過程中遇到的研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)等方面問題的能力；要求學(xué)生具有準(zhǔn)確、清晰、形象表達(dá)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)意圖的技能，能熟練操作各種設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法和計(jì)算機(jī)圖像及三維成型技術(shù)等；要求學(xué)生熟悉產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與方法，能綜合把握產(chǎn)品的功能、材料、結(jié)構(gòu)、外觀、加工工藝、內(nèi)部機(jī)構(gòu)、市場(chǎng)需求等諸要素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的產(chǎn)品改進(jìn)性設(shè)計(jì)和開放性設(shè)計(jì)。

2、在素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面，要求具有良好的政治素質(zhì)、思想素質(zhì)、道德品質(zhì)，以及法制意識(shí)、誠(chéng)信意識(shí)、團(tuán)體合作意識(shí)；在文化素質(zhì)上具有較好的中國(guó)傳統(tǒng)文化素養(yǎng)、文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)，并具有現(xiàn)代意識(shí)、人際交往意識(shí)；身心健康。

3、在知識(shí)結(jié)構(gòu)方面，要求除本專業(yè)確定的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)能力外，同時(shí)具有一定的外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用、文獻(xiàn)檢索、論文寫作等方面的工具性知識(shí)，以及文學(xué)藝術(shù)、歷史、哲學(xué)、心理學(xué)等方面的人文社科知識(shí)。

核心課程：設(shè)計(jì)素描、平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成、設(shè)計(jì)表現(xiàn)、工藝美術(shù)史工藝美術(shù)史工藝、美學(xué)與藝術(shù)欣賞、工業(yè)設(shè)計(jì)史論、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)查與策劃、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品語(yǔ)義設(shè)計(jì)、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品包裝裝潢設(shè)計(jì)、產(chǎn)品模型制作、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

修業(yè)年限：四年。

學(xué)位授予：藝術(shù)學(xué)學(xué)士。

就業(yè)去向：學(xué)生畢業(yè)主要在產(chǎn)品制造企業(yè)、文化事業(yè)單位、產(chǎn)品開發(fā)研究單位、專業(yè)設(shè)計(jì)公司從事以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)和產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)為重點(diǎn)的設(shè)計(jì)、管理、科研或教學(xué)工作、也能從事與產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)相關(guān)的視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、信息設(shè)計(jì)、禮品紀(jì)念品設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)施設(shè)計(jì)或展示設(shè)計(jì)等工作。

130502視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)專業(yè)：招收60名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具有視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)、基本的設(shè)計(jì)方法以及專業(yè)表達(dá)技能，掌握傳統(tǒng)平面(印刷)媒體和現(xiàn)代數(shù)字媒體設(shè)計(jì)的基本能力，成為基礎(chǔ)理論實(shí)、專業(yè)口徑寬、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，具有國(guó)際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

核心課程：設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、形態(tài)構(gòu)成、設(shè)計(jì)概論、圖案與裝飾、圖形創(chuàng)意、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、文字與標(biāo)志設(shè)計(jì)、版式設(shè)計(jì)、包裝裝潢設(shè)計(jì)、書籍裝幀設(shè)計(jì)、企業(yè)形象設(shè)計(jì)、廣告招貼設(shè)計(jì)、展示與陳設(shè)設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體設(shè)計(jì)與制作等。

本專業(yè)總體實(shí)踐教學(xué)體系是將專業(yè)核心課程與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容密切地聯(lián)系在一起，一是課程理論教學(xué)和設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合，二是應(yīng)用性專業(yè)課結(jié)合社會(huì)、企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目課題進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。

修業(yè)年限：四年。

授予學(xué)位：藝術(shù)學(xué)學(xué)士。

就業(yè)去向：視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要從事包裝裝潢設(shè)計(jì)、書籍裝幀設(shè)計(jì)、企業(yè)形象設(shè)計(jì)、多媒體藝術(shù)設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)、裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的實(shí)踐和教學(xué)工作，也可以進(jìn)一步攻讀相關(guān)專業(yè)的碩士學(xué)位。

130503環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)：招生30名

本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展需要，掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論、相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域理論知識(shí)與專業(yè)技能，并具有創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，能在教育機(jī)構(gòu)從事環(huán)境設(shè)計(jì)及教學(xué)、研究工作，在環(huán)境設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)從事公共建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)、居住空間室內(nèi)設(shè)計(jì)、城市環(huán)境景觀與社區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計(jì)、園林設(shè)計(jì)，并具備項(xiàng)目策劃與經(jīng)營(yíng)管理、教學(xué)與科研工作能力，成為基礎(chǔ)理論實(shí)、專業(yè)口徑寬、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高，具有國(guó)際視野和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。

核心課程：素描、色彩、形態(tài)構(gòu)成、環(huán)境設(shè)計(jì)效果圖表現(xiàn)技法、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（二維、三維）、環(huán)境設(shè)計(jì)制圖、建筑模型制作與工藝、中外建筑史、室內(nèi)空間設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)、家具設(shè)計(jì)、展示設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等。

修業(yè)年限：四年。

授予學(xué)位：藝術(shù)學(xué)學(xué)士。

就業(yè)去向：在教育機(jī)構(gòu)從事環(huán)境設(shè)計(jì)及教學(xué)、研究工作，在環(huán)境設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)從事公共建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)、居住空間室內(nèi)設(shè)計(jì)、城市環(huán)境景觀與社區(qū)環(huán)境景觀設(shè)計(jì)、園林設(shè)計(jì)等相關(guān)設(shè)計(jì)及項(xiàng)目策劃與經(jīng)營(yíng)管理，也可以進(jìn)一步攻讀相關(guān)專業(yè)的碩士學(xué)位。

二、報(bào)名

1、考生凡符合所在省招生辦規(guī)定的報(bào)名條件要求，憑本人身份證及身份證復(fù)印件，均可報(bào)名。

2、考生報(bào)名時(shí)由本人填寫《專業(yè)考試報(bào)考登記表》，經(jīng)審查符合報(bào)考條件者發(fā)給專業(yè)《考試證》。

3、報(bào)名時(shí)須交省物價(jià)部門批準(zhǔn)的專業(yè)考試費(fèi)180元/人。

三、招生計(jì)劃及考試科目

專業(yè)代碼

專業(yè)名稱

層次

學(xué)制

招生科類

計(jì)劃招生人數(shù)

考試科目

130502

視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

60

素描、色彩

130504

產(chǎn)品設(shè)計(jì)

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

60

素描、色彩

130503

環(huán)境設(shè)計(jì)

本科

四年

藝術(shù)(文、理)

篇3

[關(guān)鍵詞]三維建模；機(jī)械制圖；UG

[中圖分類號(hào)]G642.0　[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A　[文章編號(hào)]1005-4634(2012)03-0089-05

0　引言

傳統(tǒng)的教學(xué)模式使三維建模技術(shù)的學(xué)習(xí)滯后于機(jī)械制圖課程學(xué)習(xí)。本文分析了將三維建模引入機(jī)械制圖教學(xué)的必要性，目的是輔助學(xué)生培養(yǎng)良好的圖學(xué)思維品質(zhì)，更為有效地掌握制圖知識(shí)的學(xué)習(xí)，詳細(xì)說明三維建模與制圖知識(shí)有機(jī)結(jié)合的實(shí)施方法和取得的初步成果。

1　引入的必要性

1.1　三維建模引入機(jī)械制圖是教學(xué)的基本要求

工程圖學(xué)課程指導(dǎo)委員會(huì)在其新修訂的教學(xué)基本要求中指出：將“應(yīng)用繪圖軟件繪制工程圖樣及其進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)的能力”并列地列入工程圖學(xué)課程任務(wù)中，還將計(jì)算機(jī)造型技術(shù)的基本原理和計(jì)算機(jī)造型操作技術(shù)列入工程圖學(xué)的基礎(chǔ)。

1.2　三維建模技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求

隨著計(jì)算機(jī)科技迅猛發(fā)展和三維軟件逐步深入廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代企業(yè)正在逐步或已完成由二維設(shè)計(jì)到三維設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)、研究所已在實(shí)行無(wú)圖紙生產(chǎn)。產(chǎn)品的方案規(guī)劃、概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)體建模、有限元分析、運(yùn)動(dòng)仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)等，整個(gè)過程均通過計(jì)算機(jī)及其相關(guān)軟件完成，整個(gè)過程不產(chǎn)生紙質(zhì)的二維圖紙，二維工程圖不再是工程界交流設(shè)計(jì)思想的唯一工具，三維實(shí)體模型逐漸成為交流的媒介。企業(yè)這一實(shí)況要求高校在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)必須盡早讓學(xué)生掌握三維建模思想、方法和某一三維建模軟件。

1.3　三維設(shè)計(jì)是對(duì)設(shè)計(jì)本身的回歸

在過去，工程設(shè)計(jì)人員先根據(jù)產(chǎn)品的功能需求設(shè)計(jì)，構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀，而后將產(chǎn)品繪制成二維圖紙用來交換設(shè)計(jì)思想；交流的人員得先看懂圖紙，發(fā)揮空間想象力構(gòu)思產(chǎn)品三維形狀，這經(jīng)歷了由三維一二維一三維的轉(zhuǎn)換。二維圖紙作為交換媒介，在轉(zhuǎn)換過程中或多或少存在信息的不完全轉(zhuǎn)換或丟失，增加出現(xiàn)誤解的概率。從這個(gè)角度講，三維設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的回歸，工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)首先構(gòu)思產(chǎn)品整體三維形狀。因此，在制圖教學(xué)中，要盡早培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生正確使用計(jì)算機(jī)工具，熟練使用某一軟件創(chuàng)建產(chǎn)品三維模型，將學(xué)生心中所想即刻變?yōu)檠矍八?計(jì)算機(jī)屏幕真實(shí)顯示)，并通過這個(gè)工具反復(fù)訓(xùn)練學(xué)生的空間想象和構(gòu)形能力。這樣培養(yǎng)的學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后能較快適應(yīng)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式，與企業(yè)需求接軌。

2　引入的目的

三維建模的引入，其目的是輔助學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生良好的圖學(xué)思維品質(zhì)，更好地掌握制圖學(xué)習(xí)方法和對(duì)制圖知識(shí)的深層次把握，著力提高學(xué)生制圖基本功。

機(jī)械制圖課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生工程圖形表達(dá)能力(二維、三維表達(dá)與初步的構(gòu)型設(shè)計(jì)能力)、圖形形象思維能力(空間想象能力)和工程圖樣的繪制能力(徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖與造型能力)。這些任務(wù)均圍繞“圖樣”展開，因圖樣是工程界的技術(shù)語(yǔ)言，是設(shè)計(jì)師交流設(shè)計(jì)思想的主要媒介。要想學(xué)生能看懂圖樣，必須著力培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，空間想象力有著先天因素，但在制圖課上有效的訓(xùn)練對(duì)學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)也至關(guān)重要。

筆者所實(shí)踐的將三維建模引入制圖教學(xué)中，輔助學(xué)生的空間思維，經(jīng)實(shí)踐證明是行之有效的，具體做法將在后續(xù)實(shí)施過程中詳細(xì)論述。

3　幾點(diǎn)誤區(qū)

1)三維建模引入制圖教學(xué)，千萬(wàn)不能將軟件命令講解、實(shí)際操作訓(xùn)練作為制圖課的主要內(nèi)容。至于學(xué)生課上練習(xí)時(shí)間不足，可通過課后自行上機(jī)解決，有效延長(zhǎng)學(xué)習(xí)過程。

2)三維建模引入機(jī)械制圖教學(xué)，而非三維設(shè)計(jì)。在制圖課上根本無(wú)法解決設(shè)計(jì)問題。因設(shè)計(jì)產(chǎn)品涉及到的內(nèi)容很多，需要機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械零件、機(jī)械制造工藝等課程支撐，在制圖課上解決的是針對(duì)已設(shè)計(jì)的產(chǎn)品如何進(jìn)行表達(dá)(包括二維和三維)，如何讀懂圖形，如何理解圖形，從圖形中想象設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，是一個(gè)交流表達(dá)的媒介和手段。

3)三維建模軟件選擇與學(xué)習(xí)，不能一味機(jī)械地操作軟件與追求熟練程度，在學(xué)習(xí)軟件時(shí)，應(yīng)著重把握三維建模的思維方法，這對(duì)幾乎所有軟件的學(xué)習(xí)均有效。面對(duì)不同軟件，僅僅是操作方法與用戶界面發(fā)生變化，本質(zhì)的建模方法、思路是一致的，要注意把握這個(gè)核心。

4)引入三維建模后是否需要學(xué)維的內(nèi)容。由于歷史原因和現(xiàn)實(shí)情況，二維與三維將…，二維的基本內(nèi)容不可刪減，但畫法幾何部分可適當(dāng)刪減，增加三維的內(nèi)容。以下三點(diǎn)決定了必須學(xué)維部分：第一，三維造型軟件的建模思路：很多特征建模需要先繪制二維草圖，再通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等工具生成三維實(shí)體。第二，目前很多單位還沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)圖紙化生產(chǎn)，二維圖紙?jiān)诤芏嗥髽I(yè)仍是交流的工具。第三，二維圖的尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求比較方便，且有國(guó)標(biāo)可以參照，目前仍然沒有關(guān)于三維圖如何進(jìn)行尺寸與技術(shù)要求標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)。

5)學(xué)會(huì)了三維建模與計(jì)算機(jī)二維繪圖，是否可以不學(xué)習(xí)手工繪圖。這點(diǎn)絕對(duì)不可以。首先制圖基本任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力，包括徒手繪圖、尺規(guī)繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖及造型。在這三種繪圖能力中，徒手繪圖能不受軟、硬件條件限制快速地表達(dá)設(shè)計(jì)思想，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練；尺規(guī)繪圖能讓學(xué)生明白平面圖形的繪制方法，只有通過嚴(yán)格的尺規(guī)繪圖訓(xùn)練，學(xué)生才能充分理解并掌握平面圖形的畫法，為后續(xù)計(jì)算機(jī)繪圖打下基礎(chǔ)。另外尺規(guī)繪圖有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和一絲不茍的精神，明白科研工作是絕對(duì)不能馬虎的。在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的今天，可以適當(dāng)弱化尺規(guī)繪圖，但不能缺少高質(zhì)量的尺規(guī)繪圖訓(xùn)練；計(jì)算機(jī)繪圖要以手工繪圖為基礎(chǔ)，兩者本質(zhì)區(qū)別在于使用計(jì)算機(jī)和軟件命令代替了鉛筆、繪圖儀器和圖紙，這兩者僅是繪圖工具發(fā)生了變化，本質(zhì)并沒有改變。

4　教學(xué)實(shí)踐研究

4.1　引入模式

筆者嘗試將三維建模引入機(jī)械制圖教學(xué)過程，仍以機(jī)械制圖基本知識(shí)講解為主，在保持原有機(jī)械制圖知識(shí)體系完整性的基礎(chǔ)上，將三維建模思路、方法、軟件的使用，穿插講解，為制圖基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)服務(wù)。

4.2　引入內(nèi)容及具體教學(xué)安排

1)在制圖基本知識(shí)與技能部分，講完尺規(guī)作圖與平面圖形畫法后，做適量的圖板作業(yè)，引入U(xiǎn)G草圖繪制，教學(xué)生繪制簡(jiǎn)單的平面圖形，此部分引入U(xiǎn)G草圖主要是為后續(xù)建模打下基礎(chǔ)。因?yàn)槿S實(shí)體造型一般是先繪制二維草圖，再用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠等工具完成三維建模。圖1和圖2是筆者安排的草圖練習(xí)，學(xué)生通過親自動(dòng)手操作，加深理解平面圖形的畫法，也對(duì)UG草圖功能有初步了解，學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單應(yīng)用。

2)正投影作圖基礎(chǔ)部分，講完投影基本理論后，引入長(zhǎng)方體，由長(zhǎng)方體的投影展開去思考其6個(gè)面的投影-12條邊的投影-8個(gè)頂點(diǎn)的投影。最終引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)點(diǎn)的投影是一切投影的基礎(chǔ)，線的投影是由線上兩點(diǎn)的投影確定，面的投影由線的投影確定，體的投影由面的投影確定。點(diǎn)、線、面、基本體投影講完后安排學(xué)生進(jìn)行UG基本體素的建模，結(jié)合三視圖知識(shí)簡(jiǎn)單地介紹UG工程圖功能，學(xué)生通過操作UG軟件能立即看到三維實(shí)體與二維視圖的投影對(duì)應(yīng)關(guān)系，并去比較自己心中所想象的三視圖與屏幕上顯示的三視圖是否吻合，反復(fù)思考三維實(shí)體與二維視圖的投影對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，筆者注意在基本體上指定一些特殊位置點(diǎn)、線、面，引導(dǎo)學(xué)生思考其投影并及時(shí)總結(jié)規(guī)律，配以對(duì)應(yīng)的練習(xí)訓(xùn)練，效果較好。另外學(xué)生通過創(chuàng)建多種實(shí)體模型，在大腦中儲(chǔ)存了這些模型信息，對(duì)后面的學(xué)有裨益。學(xué)生空間想象能力差的一個(gè)重要因素是大腦中存儲(chǔ)的模型信息太少了，一旦學(xué)生積累了一定量模型信息，再靈活組織與應(yīng)用，學(xué)生的空間想象能力會(huì)有較大提高。

3)立體表面交線是制圖學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。由于學(xué)生空間想象力不夠，幾乎不能完全正確地想象立體被切割后表面交線的形狀，筆者利用UG創(chuàng)建未切割前的形體，而后讓學(xué)生想象用截平面切割后，分析截平面與被切形體幾個(gè)面相交，由此想象出截交線形狀，再通過UG現(xiàn)場(chǎng)操作演示，動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)全方位觀察截切之后截平面形狀，不斷與自己心中所想象的形狀進(jìn)行對(duì)比，分析兩者相符合程度，若發(fā)現(xiàn)完全不符，則要仔細(xì)琢磨找出具體哪個(gè)特征被忽略了，而后再去操作截平面切割立體，通過表面取點(diǎn)法繪制截交線投影。這樣反復(fù)操作，心中積累一定量立體模型，并不斷琢磨立體被各個(gè)位置截平面切割后截交線形狀，不斷思考，反復(fù)經(jīng)歷立體建模、切割，觀察截交線、繪制截交線等內(nèi)容，對(duì)學(xué)生空間想象力培養(yǎng)比較有效。圖3是筆者在講截交線時(shí)所采用的一個(gè)例子。

對(duì)于相貫線，重點(diǎn)講解兩圓柱正交情形，其它情形作簡(jiǎn)單了解。兩圓柱正交時(shí)，因圓柱直徑不同，相貫線會(huì)發(fā)生變化，引導(dǎo)學(xué)生建模、觀察、分析并總結(jié)規(guī)律。圖4是筆者在講相貫線時(shí)所采用的一個(gè)例子。

通過UG三維建模的恰當(dāng)引入，使原本教學(xué)中的難點(diǎn)得到了有效解決，學(xué)生不再為想象不出來而覺得截交線、相貫線作圖無(wú)從下手，教師也不再為學(xué)生作圖困難而苦惱，最重要的是學(xué)生學(xué)會(huì)一種解決問題的思維方法，受益匪淺。

4)組合體是制圖學(xué)習(xí)中承上啟下的重要環(huán)節(jié)，既是對(duì)前面點(diǎn)、線、面、體投影的綜合應(yīng)用，又是后面機(jī)件的幾何化模型。組合體學(xué)習(xí)圍繞畫圖、讀圖和尺寸標(biāo)注三大經(jīng)脈，貫穿這三大經(jīng)脈的分析方法是形體分析法，輔以線面分析法。筆者在教學(xué)過程中注重分析組合體的形成過程，并通過UG演示各個(gè)特征成形過程，將讀圖與畫圖貫穿于特征建模時(shí)繪制草圖形狀過程中，將尺寸標(biāo)注貫穿于特征建模時(shí)對(duì)草圖添加尺寸約束。

組合體的尺寸標(biāo)注，可采用逐步造型法，在造型過程中需要輸入的尺寸，在標(biāo)注時(shí)必須注出。比如創(chuàng)建一個(gè)圓柱，必須輸入底面直徑和高度，因此標(biāo)注圓柱時(shí)有兩個(gè)尺寸：直徑和高度。在講切割型組合體尺寸標(biāo)注時(shí)，注意建模過程盡量與實(shí)際加工順序相吻合，建模時(shí)需要的尺寸即為組合體加工時(shí)必須保證的尺寸。

組合體讀圖是教學(xué)中的重中之重，常見的二求一或補(bǔ)畫所缺圖線練習(xí)，這類題首先應(yīng)根據(jù)給出的視圖想象三維形體，而后再去補(bǔ)畫漏線或第三視圖。在此筆者根據(jù)給出的視圖，抓住特征視圖，逐步創(chuàng)建組合體三維形體，并不斷對(duì)照給出的視圖，觀察投影的變化，通過逐步切割或疊加，最終完成形體的建模，而后根據(jù)創(chuàng)建的三維模型，再補(bǔ)畫漏線或第三視圖。

以往學(xué)生認(rèn)為，這類題目有時(shí)能想象出一部分，但由于這些構(gòu)思均在大腦中，是無(wú)形的，看不見，所以到后面的線條或三視圖就逐漸想不明白或想不出來，久而久之學(xué)生逐漸失去了信心，最終學(xué)得一知半解?，F(xiàn)在引入三維建模方法，能將大腦中的構(gòu)思立即轉(zhuǎn)化為屏幕中有形的實(shí)體，在此基礎(chǔ)上補(bǔ)畫漏線或第三視圖，感覺非常容易，一下子就看透了。當(dāng)學(xué)生每想象出一個(gè)形體，每創(chuàng)建一個(gè)模型，學(xué)生獲得一種成功的體驗(yàn)，心中很是愉悅，而且還會(huì)對(duì)此逐漸感興趣，形成學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。學(xué)生的這種思維方法掌握了，組合體的畫圖、讀圖和尺寸標(biāo)注就不再是難點(diǎn)，而看成是創(chuàng)建一個(gè)個(gè)有意義的模型，這樣的學(xué)習(xí)效果較傳統(tǒng)教學(xué)好很多。

5)機(jī)件表達(dá)方法部分主要解決一個(gè)問題，即如何清楚表達(dá)機(jī)件各部分特征。通過創(chuàng)建實(shí)體模型，對(duì)表達(dá)不清楚的結(jié)構(gòu)剖切后表達(dá)，根據(jù)剖切平面位置、被剖形體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和剖切范圍形成多種表達(dá)方法。

6)標(biāo)準(zhǔn)件與常用件的教學(xué)主要讓學(xué)生明白國(guó)標(biāo)中對(duì)常用件和標(biāo)準(zhǔn)件的一些規(guī)定畫法、標(biāo)記等。筆者結(jié)合UG軟件適當(dāng)增加標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和參數(shù)化建模的內(nèi)容，讓學(xué)生明白企業(yè)實(shí)況。

7)零件圖、裝配圖教學(xué)圍繞機(jī)械圖樣上包含的4個(gè)內(nèi)容展開講解。介紹讀圖方法并通過建模檢驗(yàn)學(xué)生是否真正讀懂圖形。對(duì)于裝配圖，通過爆炸圖讓學(xué)生明白機(jī)器的組成，通過動(dòng)畫演示各零件裝配過程和工作過程。筆者在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建千斤頂零件模型并組裝成機(jī)器。

5　教學(xué)取得的初步效果

筆者采用這種方法在09級(jí)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)093班實(shí)施教學(xué)嘗試，在制圖教學(xué)中引入三維建模內(nèi)容，后經(jīng)10級(jí)模具102班進(jìn)行試驗(yàn)，并不斷修正與總結(jié)提高，學(xué)生的空間想象能力明顯提高，識(shí)圖能力明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

5.1　在第一屆華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競(jìng)賽中成績(jī)優(yōu)異

2011上半年，在機(jī)電系范圍內(nèi)選拔學(xué)生參加CAD大賽，最終入選的12名參賽學(xué)生，有11人是試點(diǎn)班的學(xué)生，僅有一名是非試點(diǎn)班的。在參賽的學(xué)生中，獲獎(jiǎng)的學(xué)生有9名，且均為試點(diǎn)班學(xué)生，一等獎(jiǎng)兩名，二等獎(jiǎng)三名，三等獎(jiǎng)四名。

5.2　提前入門三維軟件，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)

三維建模在制圖教學(xué)中的應(yīng)用，降低了教學(xué)難度，拓展了學(xué)生解決問題的思路，提高了教學(xué)質(zhì)量，經(jīng)過建模實(shí)踐，學(xué)生對(duì)三維形體與二維平面圖形的對(duì)應(yīng)關(guān)系把握得更牢，理解更深，提高了空間想象力，尤其在后續(xù)進(jìn)行零件造型、分模及仿真中，試點(diǎn)班學(xué)生比非試點(diǎn)班學(xué)生接受快，理解透。

5.3　機(jī)械制圖期末考試成績(jī)對(duì)比

09級(jí)將模具093作為試點(diǎn)班，10級(jí)將模具102作為試點(diǎn)班，，學(xué)生最終期末成績(jī)對(duì)比情況如圖5、圖6。

圖5、圖6清晰地反映了試點(diǎn)班學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀率、良好率明顯高于非試點(diǎn)班的學(xué)生。

6　幾點(diǎn)思考

1)三維建模軟件的學(xué)習(xí)只是工具，不是根本目的，因此，仍要保持機(jī)械制圖整個(gè)知識(shí)體系的完整性。

2)工具的使用是為了更好地掌握學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，所以仍應(yīng)重視制圖基本知識(shí)學(xué)習(xí)，不要由于引入建模、占用了一定的課時(shí)，而對(duì)制圖知識(shí)一刪再刪，這一點(diǎn)不可取。

3)軟件是工具，具體選擇哪種軟件與學(xué)校本身軟硬件資源有關(guān)，但是并不影響這種教學(xué)模式的嘗試與實(shí)踐，Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等高、中、低端軟件均可作為工具。

4)制圖課不是重點(diǎn)講解軟件操作課，三維軟件深入學(xué)習(xí)與應(yīng)用仍需相關(guān)課程來補(bǔ)充。

7　結(jié)束語(yǔ)

三維建模引入機(jī)械制圖教學(xué)，在諸多高校中實(shí)施，僅是實(shí)施的模式、制圖與建模知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)選擇有所不同。本文側(cè)重于原有制圖基礎(chǔ)知識(shí)的完整性與系統(tǒng)性，穿行三維建模的學(xué)習(xí)，目的在于輔助培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，實(shí)踐證明這種實(shí)踐取得了一定的效果。

參考文獻(xiàn)

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