个人介绍
计算机辅助工业设计

主讲教师:蔡学静

教师团队:共4

  • 蔡学静
  • 于皓
  • 陈沫言
  • 杨玉芳
学校: 沈阳工学院
开课院系: 机械工程与自动化学院
专业大类: 机械类
开课专业: 工业设计
课程负责人: 蔡学静
课程英文名称: Computer aided industrial design
学分: 4
课时: 64
课程介绍
《计算机辅助工业设计》是工业设计专业的一门专业基础必修课程,应用性很强,教学过程中要加强计算机的操作,还要注意培养学生的创造性思维,不仅仅为了会操作这个软件而学习。本课程学习的软件为Rhino和KeyShot,Rhino是三维建模软件之一,具有强大的曲面功能,KeyShot为产品的渲染,被广泛应用于产品设计和展示设计等领域。
教学目标:
1.学生能够熟练运用Rhino软件的基本建模命令和渲染命令进行产品三维模型创建,能够掌握3D模型的建立、外观设计、色彩设计的表现手段,并灵活应用于产品三维计算机效果的绘制。
2.学生能够了解并掌握利用Rhino辅助工业设计的方法,并且能够做好计算机三维效果图的绘制,为学生在未来工作中遇到的相关绘图设计问题打下坚实的基础,增加学生到设计公司等相关单位的就业能力。
3.学生能够具有社会主义核心价值观,具有良好的职业操守和职业道德,具备社会责任感人文关怀意识,能够养成良好的学习习惯,具有独立自主的学习能力。
教师团队

蔡学静

职称:教授

单位:沈阳工学院

部门:机械工程与自动化学院

职位:教研室主任

于皓

职称:讲师

单位:沈阳工学院

部门:机械工程与自动化学院

职位:教师

陈沫言

职称:讲师

单位:沈阳工学院

部门:机械工程与自动化学院

职位:教师

杨玉芳

职称:教授

单位:沈阳工学院

部门:机械工程与自动化学院

职位:教学副院长

教学方法

针对计算机辅助设计类课程的特点,实行“项目导向、任务驱动、理实一体化”的教学方法,在学习情景组织过程中,按照项目工作流程进行设计,使整个环节符合职业规律,融“教、学、练、评”四者于一体,体现了“做中学、做中会”的教学理念。除此之外将真实设计比赛和科研项目带入课堂,实现教学和科研的有机融合,这样可以让学生更好的接收课程内容,并将理论与实践相结合。同时即拓宽了学生的知识面,又培养了学生的学习能力和创造能力。

针对计算机辅助设计类课程的特点,采用项目教学方法,注重实践性教学和实际动手能力,边学边做,以实现解决问题为教学目标,增加课堂互动,让学生多操作,将理论和实际操作相结合。

1)依照设计项目例设定工作情景,采用“工作过程导向”教学方法, 对该课程进行重构所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。要对现实的工作任务进行归纳,对其具体的工作过程进行分析,以获得应具备的职业能力,并以职业能力为基础设计课程方案。工作过程导向的课程即按照“提出任务,分析任务,知识构建,完成任务”这一行动体系组织各单元的教学,引导学生分析工作任务,然后完成工作任务,学生通过完成工作任务达到构建知识的目的。这种教学方法能达到学习领域与工作领域一致学习过程与工作过程一致;学习任务与工作任务一致。

首先让学生明白学习本门课的目的:通过课程学习,使学生了解主要内容,掌握产品设计的建模方法和渲染方法,为以后的专业课程学习打下坚实基础,然后再用经典项目的设计案例,引导学生学习和应用。

2)项目教学设置:每一个情景设计都具有完整的项目实施,实行“项目导向、任务驱动、理实一体化”的教学方法,在学习情景组织过程中,按照项目工作流程进行设计,使整个环节符合职业规律,融“教、学、练、评”四者于一体,体现了“做中学、做中会”的教学理念。增强学生对完成职业岗位实践工作的认识,提高学生的综合素质。学生在完成这些任务后会产生一定的成就感,有利于增强学习的积极性和主动性。

3)理论与现场教学相整合:以项目为主线,在项目中引入相应课程基本知识点,使理论与实际工作真正对接。各个工作过程中以理论知识作为支撑,将课程中加入比赛项目、实际产品建模练习等教学环节以任务引领使学生主动掌握相应基础理论,加深对建模和渲染的认识,加强设计意识,培养综合创新设计的能力。

采用项目教学、经典案例讲解,课堂讨论,学生作品展示,分组展示,现场教学,实际产品演示讲解等多种教学方法,非讲授式的教学课时超过60%


教学条件

实行小班教学,有利于理实一体化教学的实施,教室设在带电源的教室,理论课和实践课融合在一起进行,真正起到了教、学、做相结合,“做中学,学中做”,教学效果明显提高。

从网络上获得相应的各种有价值的素材,加工和整理,形成与教学内容相一致的资料。最后形成《计算机辅助工业设计》教学的简练、实效的多媒体资源库。


教学效果

校内、外专家评价:

该课程满足应用型培养目标要求,对课程内容的进行了优化和整合,将以前的先讲命令后操作更改为,在项目中讲解命令,带着问题完成项目,同时加强了学生的创新意识和实践能力培养。教学中所选的每个项目都是产品设计史中的经典案例,让学生在学会建模的同时也加深了对专业职业岗位技能的了解。

其中每个项目又分为若干个子项目,项目一分成15个子项目,分别为对称曲线的绘制、齿轮曲线绘制、圆珠笔建模、空间曲线绘制(车前盖)、空间曲线绘制(电脑显示器)、榨汁机建模(阿莱西)、仿生夹子建模、美工刀建模、洗手盘建模、镜子建模、柜子建模、水龙头建模,学时为20学时。项目二分成12个子项目,分别为篮球建模、股子建模、台式主机箱设计、U盘设计制作、鼠标设计制作、显示器细化设计、牙签盒建模(阿莱西)、小油壶建模、鸡蛋包装盒建模、水桶建模、弹簧球建模、老式水壶建模,学时为16学时。项目三分成8个子项目,分别为调料盒设计制作、可视电话、方向盘钥匙扣、手机制作、游戏手柄设计制作、电熨斗建模、摄像头制作、沙滩车建模,学时为16学时。项目四分成3个子项目,分别为常用材质渲染(玻璃、塑料、金属)、特殊效果渲染(贴图、透明、分层渲染)、环境设置,学时为12学时。各实践子项目能够满足学生培养要求,能够培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,能满足行业所需的3D建模岗位技能和要求。

本项目教学课程已在机械与运载学院工业设计专业8届学生中开展,建设方案符合工业设计三维建模工作实际,学习单元设计较合理,具有很强的可操作性。教学手段多样化,课程建设方案与课程内容达到了有机的结合。教学中引入项目教学法,在一个个短时期项目进行中、充分体现教学效果,可以很明了学生知识和技能的掌握程度,从而利于学生为弥补不足而集中精力练习。

学生评价:

在学习过程中先从较为简单的产品案例进行建模演示让我们体验产品建模的完整工作过程学习完简单的建模再完成复杂的工作任务 从而强化本专业职业技能、提升职业素质、磨练心理素质满足今后工作的快速适用能力。

学生项目及完成作品展示:《学生作业

学生参加创新设计大赛取得的成果

计算机辅助工业设计课程所起到的示范、导引作用,整个专业参加大赛、教师教科研、大创项目的学生人数日益增多,而且获奖的级别也逐渐提高,服务学校社会成果突出。我们积极组织学生充分利用业余时间,开展第二课堂,大力支持学生进行创新应用项目,培养学生的创新创业能力。近几年来,专业学生参加多项国家级省级大赛,累计获得国家级一等奖2个,二等奖7个,国家三等奖3个,25个省一一等奖、34个二等奖、50个三等奖。


参考教材

该课程要力求合理利用和积极开发课程资源,给学生提供贴近实际、贴近时代的内容丰富的课程资源;积极利用音像、书刊杂志、网络信息等丰富的教学资源,拓展学习和运用技能的渠道;积极鼓励和支持学生主动参与课程资源的开发和利用。

1)教材:

     从Rhino到设计》,盛建平编,中国轻工业出版社

Rhino工业产品造型设计典型实例》,范卓明、张曜编著,兵器工业出版社

Rhino3D产品造型与设计》,李光亮、金纯编著,中国水利水电出版社

2)参考书:

Rhino 3D工业级造型与设计(第三版)》,黄少刚、吴继斌编著,清华大学出版社

Rhino 5.0 & KeyShot产品设计实例教程》,张亚先、刘勇主编,人民邮电出版社

3)相关资料:

网上学习相关网址:http://www.xuexiniu.com/和视频资料

(4)已完成部分视频教程的制作和汇总,文本形式教材的编写。


教学大纲


教学日历


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 绪论
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1.2 基本旋转、修剪、分割命令
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1.3 阵列、沿路径旋转等命令
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1.4 单轨、双轨扫描等命令
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2.1 标准尺寸建模
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2.2 基本体建模和编辑1
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2.3 基本体建模和编辑2
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3.1 产品的综合建模1
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3.2 产品的综合建模2
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4.1 基本材质设置讲解
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4.2 贴图、环境、灯光等设置
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