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計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互，該文基于提出了計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的由來，繼而提出計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的概念與特點(diǎn)，以及人機(jī)交互在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，最后對(duì)人機(jī)交互的未來發(fā)展做出了規(guī)劃和展望。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互【1】
摘要：隨著科技的發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)也在不斷發(fā)展，而與此同時(shí)，工業(yè)市場(chǎng)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品的品種多樣化、趣味化的要求也變得越發(fā)的嚴(yán)格。
為了確保工業(yè)設(shè)計(jì)在質(zhì)量和數(shù)量上能夠更好的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的建立人機(jī)交互，成為了工業(yè)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素。
該文基于提出了計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的由來，繼而提出計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的概念與特點(diǎn)，以及人機(jī)交互在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，最后對(duì)人機(jī)交互的未來發(fā)展做出了規(guī)劃和展望。
關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī);人機(jī)交互;未來
工業(yè)設(shè)計(jì)在近五十年內(nèi)得到了飛躍的發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為代表的數(shù)字化信息時(shí)代的快速到來，工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)得到了飛躍的發(fā)展，由此新生的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)以一種嶄新的面貌進(jìn)入企業(yè)，企業(yè)傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)過程也在被不斷的改變。
為了能夠使工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍，縮短研發(fā)的時(shí)間，更多的工業(yè)設(shè)計(jì)員發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí)，不僅僅需要計(jì)算機(jī)軟件上不斷的革新，“人”的作用在工業(yè)設(shè)計(jì)中也日益突顯出來。
如何將“人機(jī)交互”完美的運(yùn)用到計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中，成為了當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重大的項(xiàng)目。
1計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)
伴隨著歷史的發(fā)展，設(shè)計(jì)內(nèi)涵的發(fā)展也趨于更加廣泛和深入。
現(xiàn)在，人類社會(huì)的發(fā)展已進(jìn)入了現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)，設(shè)計(jì)所帶來的物質(zhì)成就及其對(duì)人類生存狀態(tài)和生活方式的影響是過去任何時(shí)代所無法比擬的，而工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)較之其他工業(yè)領(lǐng)域的特殊性也突顯了出來。
首先工業(yè)設(shè)計(jì)的用途是決定工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的最主要因素，此為與美工設(shè)計(jì)或美術(shù)設(shè)計(jì)上最大的差異處。
其次由于工業(yè)產(chǎn)品是為供人使用的，所以要講求能配合人體，如適當(dāng)?shù)拇笮 ⒉僮鞯谋憷�，與使用的舒適等。
并且在設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)業(yè)要能表現(xiàn)材料的特質(zhì)：同樣的產(chǎn)品，采用不同的材料來制造時(shí)，應(yīng)該根據(jù)其材料的特質(zhì)，而賦予不同的設(shè)計(jì)造型與結(jié)構(gòu)。
最后在產(chǎn)品完成后，還必須要考慮生產(chǎn)程序：因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)講求大量化，所以設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)加工程序上亦應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是指以計(jì)算機(jī)硬件、軟件、信息存儲(chǔ)、通訊協(xié)議、周邊設(shè)備和互連網(wǎng)等為技術(shù)手段，以信息科學(xué)為理論基礎(chǔ)，包括信息離散化表述、掃描、處理、存儲(chǔ)、傳遞、傳感、物化、支持、集成和聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)集合。
與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率等各方面都發(fā)生了質(zhì)的變化，它涉及了CAD技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、敏捷制造、優(yōu)化技術(shù)、模糊技術(shù)、人機(jī)工程等許多信息技術(shù)領(lǐng)域，是一門綜合的交叉性學(xué)科。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)以工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)為主體，以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)為輔助工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品形態(tài)、色彩、宜人性設(shè)計(jì)和美學(xué)原則的量化描述，從而設(shè)計(jì)出更加實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀、宜人和創(chuàng)新的新產(chǎn)品。
2計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的含義及特點(diǎn)
2.1計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的含義
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的人機(jī)交互是指人使用某種對(duì)話語言與計(jì)算機(jī)以一定的交互方式進(jìn)行交流，為完成確定工業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，人與計(jì)算機(jī)之間的信息交換過程。
人機(jī)交互或人機(jī)互動(dòng)，是一門研究系統(tǒng)與用戶之間交互關(guān)系的學(xué)問。
系統(tǒng)可以是各式各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。
用戶通過人機(jī)交互界面與系統(tǒng)進(jìn)行交流，并進(jìn)行操作。
2.2計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的特點(diǎn)
1)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互功能減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
人機(jī)交互功能主要憑借可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成。
可供人機(jī)交互使用的設(shè)備主要有鍵盤顯示、鼠標(biāo)、各種模式識(shí)別設(shè)備等。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)交互的主要作用是控制有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中相關(guān)軟件的運(yùn)行和理解并執(zhí)行通過人機(jī)交互設(shè)備傳來的有關(guān)各種命令和要求，這樣人機(jī)交互才能完善地結(jié)合，并有助于操作員進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的操控。
在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互設(shè)施有鍵盤顯示器、語言識(shí)別、圖形識(shí)別等。
這樣一方面能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)充分的利用到工業(yè)設(shè)計(jì)中，另一方面，工業(yè)設(shè)計(jì)的工作人員可以再操控軟件的同時(shí)，減輕工作的壓力，方便修改產(chǎn)品的尺寸、線型，以獲得良好的產(chǎn)品形態(tài)。
2)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互有利于產(chǎn)品性能的最佳發(fā)揮，提高生產(chǎn)的效率。
它將設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、綜合判斷，最佳的思維特性和審美創(chuàng)意與計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息檢索能力、海量信息高速計(jì)算的處理能力，虛擬真實(shí)的突顯和藝術(shù)感染加上人工處理相結(jié)合，從而提高了工業(yè)設(shè)計(jì)中的速度和辦事效率，大大縮短了工業(yè)設(shè)計(jì)的周期，保證了工業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，降低了工業(yè)設(shè)計(jì)的成本。
3)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互有利于提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
“人機(jī)交互技術(shù)無論發(fā)展到什么程度，都必須圍繞以用戶為中心的宗旨”。
利用人機(jī)交互在工業(yè)設(shè)計(jì)中廣泛的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)以客戶為中心，加強(qiáng)產(chǎn)品的獨(dú)創(chuàng)性，將人機(jī)交互在工業(yè)中發(fā)展到極致，滿足客戶人性化的需求，給客戶帶來持續(xù)良好的體驗(yàn)，提高效率。
自然能夠提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，使得產(chǎn)品在創(chuàng)意、設(shè)計(jì)和質(zhì)量上高于其他同類產(chǎn)品，從而使本企業(yè)在商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的過程中立于不敗之地。
3人機(jī)交互在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)全球化在人們生活和工作中早已占據(jù)了不可動(dòng)搖的地位。
而現(xiàn)代化社會(huì)也從“技術(shù)為根本”變?yōu)榱?ldquo;信心技術(shù)為根本”，這一方面預(yù)示著社會(huì)的與時(shí)俱進(jìn)，同時(shí)也給工業(yè)設(shè)計(jì)者們帶來了一定的難題。
如何將證明的工業(yè)信息準(zhǔn)確無疑的轉(zhuǎn)達(dá)給客戶，這就必須需要客戶與工業(yè)產(chǎn)品之間必須無障礙的溝通交互，因此人機(jī)交互才在工業(yè)設(shè)計(jì)中顯得格外的重要。
目前，在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互主要體現(xiàn)在虛擬裝配、人機(jī)界面、產(chǎn)品設(shè)計(jì)，產(chǎn)品虛擬仿真技術(shù)上。
3.1虛擬裝配
工業(yè)產(chǎn)品的可維修性、可裝配性和配合性是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常出錯(cuò)的關(guān)鍵，在過去在產(chǎn)品最后的裝配過程里，一直到等到很長的時(shí)間段后才能發(fā)現(xiàn)到裝配中零件出錯(cuò)報(bào)廢或工期耽擱的情況。
而虛擬裝配就是在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的階段中就能利用人機(jī)交互的方式，設(shè)計(jì)者通過三維輸入設(shè)備，直接對(duì)工業(yè)零件進(jìn)行三維裝配的操作，使在裝配的過程中將設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造能力發(fā)揮到最大限度。
同時(shí)在這種三維的立體效果里，設(shè)計(jì)者如同在現(xiàn)實(shí)生活中觀察工業(yè)產(chǎn)品，從而能以最快的速度準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在工藝設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的紕漏。
3.2人機(jī)界面
在人機(jī)的大前提下，人與計(jì)算機(jī)之間所有的關(guān)聯(lián)都需要依靠人機(jī)界面來維持，人機(jī)界面是人與計(jì)算機(jī)相互作用的操作方法和聯(lián)系的紐帶。
它是以研究處理“人與物”之間的信息傳統(tǒng)為主，既研究了計(jì)算機(jī)的用途，同時(shí)也重視了人的重要性。
而人機(jī)界面的用途在于，它處理了工業(yè)設(shè)計(jì)師與計(jì)算機(jī)軟件、硬件的關(guān)系，研究了人機(jī)界面模型的設(shè)計(jì)，虛擬界面的設(shè)計(jì)、多用戶與多感官界面的設(shè)計(jì)等等，從而更好的為工業(yè)設(shè)計(jì)提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
3.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)
德國研究人員正在開發(fā)一種全新的可移動(dòng)交互系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠通過視覺存貯設(shè)備將視覺信號(hào)轉(zhuǎn)換為命令，有望全面代替鍵盤和顯示器。
這種設(shè)備是一個(gè)小型的能夠放在胸前的電腦，其攝像頭能捕捉到手部運(yùn)動(dòng)，根據(jù)手部運(yùn)動(dòng)傳達(dá)的信息轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的命令以方便執(zhí)行。
而在工業(yè)設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互最大的好處莫過于在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以根據(jù)人的行為，去理解圖像，然后根據(jù)設(shè)計(jì)師概念從而做出反映。
主要是在設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，運(yùn)用一系列的現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)的手段，從而去配合操作員的設(shè)計(jì)理念，提高產(chǎn)品的外形、結(jié)構(gòu)、色彩、材質(zhì)，達(dá)到減少產(chǎn)品成本，提高勞動(dòng)效率的效果。
3.4虛擬仿真
產(chǎn)品虛擬仿真技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用指的是，通過計(jì)機(jī)算機(jī)的系統(tǒng)中的虛擬仿真的技術(shù)，對(duì)人機(jī)交互進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的判斷、設(shè)計(jì)。
這種虛擬的仿真技術(shù)是一種相當(dāng)逼真地去模仿人在大自然的環(huán)境里看和聽等主觀動(dòng)作的人機(jī)界面手段。
當(dāng)下，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，已經(jīng)有很多的產(chǎn)品運(yùn)用到了虛擬的仿真技術(shù)。
如三維空間交互球、數(shù)據(jù)手套、頭盔顯示器、力反饋器等等。
但是比起虛擬仿真技術(shù)在軍事上的應(yīng)用，前者運(yùn)用的并不算多。
因此，虛擬仿真技術(shù)在工業(yè)上的運(yùn)用無可厚非的，成為了工業(yè)設(shè)計(jì)未來的一個(gè)主要方向。
通過虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)過程中每一個(gè)設(shè)計(jì)過程的操作與檢驗(yàn)，能夠幫助設(shè)計(jì)師更快，更準(zhǔn)確的完成或修改設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)師無必要的時(shí)間和腦力勞動(dòng)。
加強(qiáng)與設(shè)計(jì)團(tuán)員之間技術(shù)上的溝通與交流，資源的共同探討，提高工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度，準(zhǔn)備的抓住工業(yè)市場(chǎng)的機(jī)遇，提供企業(yè)在市場(chǎng)上的地位，獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。
4計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的前景
在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，人機(jī)交互的范疇里，更多大膽創(chuàng)新的概念不斷的被提出。
語言的識(shí)別、紅外線遙感、視頻的撲捉等等，必定會(huì)給人機(jī)交互技術(shù)帶來更多技術(shù)上的提高。
新的人機(jī)交互技術(shù)不斷涌現(xiàn)，它能給人們帶來的是更多科學(xué)技術(shù)上的革新和期待。
而在未來的計(jì)算機(jī)工業(yè)設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)“以人為中心”，“和諧”“統(tǒng)一”的交互模式，從而提高人機(jī)交互的工作效率。
4.1集合化
人機(jī)交互的特點(diǎn)是多樣化，多渠道的。
將非桌面和桌面，二維和三維，可見與不見，與手語、口唇、肢體語言、味、嗅、觸等知覺以及計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)、鍵盤集合在一起，使計(jì)算機(jī)技術(shù)能以各方位，更全面的為工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)，是新一代計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)交互的一個(gè)新的發(fā)展方向。
4.2智能化
當(dāng)下，計(jì)算機(jī)使用者都是運(yùn)用的鼠標(biāo)、鍵盤燈設(shè)備進(jìn)行精確的交互輸入，但使用者的動(dòng)作和思維卻是模糊的。
可在工業(yè)設(shè)計(jì)中，卻常常使用的大量的非精確性的模糊信息。
在人機(jī)交互中，如若能夠提高計(jì)算機(jī)的使用，使計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)撲捉使用者的姿態(tài)、手勢(shì)等模糊信息，了解到使用者的意識(shí)，并隨之做出適當(dāng)?shù)姆从常岣呷藱C(jī)之間的交互效率，使交互間能夠更好的服務(wù)于工業(yè)設(shè)計(jì)。
5結(jié)束語
總之，微軟創(chuàng)始者比爾蓋茨曾說過，計(jì)算機(jī)毫無表情的時(shí)代終將結(jié)束。
即將迎接人們的是富有感情的計(jì)算機(jī)的時(shí)代。
雖然當(dāng)下的計(jì)算機(jī)還不能夠擁有人一般的喜怒哀樂，但做到計(jì)算機(jī)與人之間的情感交互是人機(jī)交互的發(fā)展趨勢(shì)。
把握“以人為本”人機(jī)交互的根本理念，做到計(jì)算機(jī)與人類的完美配合，共同創(chuàng)造更為和諧的科技化社會(huì)讓計(jì)算機(jī)能夠去理解和模仿人類情感特征的能力，以提高計(jì)算機(jī)輔助人類工業(yè)、商業(yè)中的工作效率，這才是人機(jī)相互最需要注意的宗旨。
參考文獻(xiàn)：
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基于人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式研究【2】
摘 要：針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式中存在的相關(guān)問題，依托人機(jī)交互設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，以課堂教學(xué)、課堂練習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個(gè)方面作為研究重點(diǎn)，對(duì)教室的空間布局、多媒體教學(xué)軟件和課件的制作與應(yīng)用、授課方式的改進(jìn)等幾個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)闡述，對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式進(jìn)行改革，最終提出教學(xué)模式改革的具體方法。
關(guān)鍵詞：人機(jī)交互;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);教學(xué)模式
1 概述
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)亦稱電腦美術(shù)設(shè)計(jì)，是指設(shè)計(jì)師運(yùn)用電腦的設(shè)備和軟件來取代原始的繪畫工具和設(shè)計(jì)工具而進(jìn)行的創(chuàng)意設(shè)計(jì)活動(dòng)，是集技術(shù)、藝術(shù)及相關(guān)行業(yè)的統(tǒng)稱。
人機(jī)交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)科。
系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。
人機(jī)交互作為一門新興的邊緣學(xué)科，近十幾年來在我國得到了長足的發(fā)展，關(guān)于人機(jī)交互的研究和應(yīng)用也越來越普遍，建立起良好的人機(jī)交互關(guān)系的產(chǎn)品或系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率，還能降低人體的疲勞程度，保護(hù)人體的身體健康。
2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的重要性
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為藝術(shù)設(shè)計(jì)等相關(guān)專業(yè)的必修課程，對(duì)學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)及工作是十分重要的。
從以往的教學(xué)中可以看出，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)這門課程還是抱有極大的興趣，或出于他們認(rèn)為這是將來從事設(shè)計(jì)職業(yè)必須掌握的技術(shù)，或想藉此“工具”來彌補(bǔ)自己本來繪圖基礎(chǔ)的不足，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)成為當(dāng)今設(shè)計(jì)工具的主流已是不爭(zhēng)的事實(shí)，甚至近年來還出現(xiàn)了“數(shù)字國畫”、“數(shù)字水彩畫” 可以達(dá)到以假亂真的程度。
可見，在當(dāng)今藝術(shù)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)成為設(shè)計(jì)師、插畫師、動(dòng)漫設(shè)計(jì)師、畫家等實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意思維的一種理想工具。
3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程存在的問題
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)業(yè)界具有重要的地位，但在目前的教學(xué)中卻不能收到很好的效果，并不是教師不認(rèn)真教，相反還要比一般的繪畫教學(xué)“辛苦”。
任課教師努力地教，學(xué)生辛苦地學(xué)，可是教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率卻很低，造成這一結(jié)果的原因很多，其中最重要的原因之一就是針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這一特殊課程的教學(xué)模式存在重大的問題，教師與學(xué)生、學(xué)生與電腦、教師學(xué)生與教室之間缺少良好的人機(jī)交互關(guān)系，使得教師與學(xué)生之間不能建立起充分的互動(dòng)，造成了教學(xué)質(zhì)量的低下。
具體分析有以下幾個(gè)方面的原因：
3.1 教室的選擇
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程有別于其他的一般課程，本門課程主要是以實(shí)際操作為主，訓(xùn)練的是學(xué)生們實(shí)際使用軟件的能力，很多院校將此課程安排在多媒體教室，在多媒體教室授課，學(xué)生只能聽老師講，不能能夠?qū)嶋H進(jìn)行操作訓(xùn)練，造成的不良后果是學(xué)生對(duì)教師的課堂演示普遍都能夠理解和接受，但是等到上機(jī)時(shí)對(duì)演示內(nèi)容沒任何印象 ，上機(jī)過程教師的時(shí)間被反復(fù)解說課堂內(nèi)容占據(jù)。
造成這個(gè)后果的原因主要是理論與實(shí)踐缺乏連續(xù)性，影響了最終的教學(xué)效果。
3.2 授課的方式
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程屬于計(jì)算機(jī)工具軟件的教學(xué) ，主要以掌握軟件的使用為主，要求學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)完這門課程后，能夠把學(xué)到的知識(shí)熟練的運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中，而目前普遍采用“灌輸式”的教學(xué)方式不利于學(xué)生們實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)該課程的既定目標(biāo)。
所謂的“灌輸式”教學(xué)方式就是傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以教師講，學(xué)生聽為主，這樣的教學(xué)方式存在很大的弊端，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中知道了怎么做，但不知道為何要這樣做，只是機(jī)械的掌握了命令的使用方法，但不懂得怎么如何用該軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，“灌輸式”的教學(xué)方式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率 ，會(huì)造成學(xué)生厭倦甚至抵制情緒的產(chǎn)生。
“不激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情而想要硬塞的老師，不過是在錘打冰冷的鐵”，美國學(xué)者賀拉斯曼的這句名言鞭撻了灌輸式的教學(xué)方式。
3.3 多媒體課件的制作
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程主要是以實(shí)際操作為主的課程，課件主要是引導(dǎo)作用，明確課程所講授的重要知識(shí)點(diǎn)，告知學(xué)生每次課所售主要內(nèi)容，針對(duì)于此類課程，多媒體課件在制作上應(yīng)該具有一定的針對(duì)性，但目前多媒體課件的制作上普遍存在著比較大的問題，或者內(nèi)容量過大，缺乏重點(diǎn)，或者多媒體制作過于花哨，分散學(xué)生的注意力。
3.4 課時(shí)的安排
目前大多數(shù)的院校在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的教學(xué)編排上一般都是把理論講授與實(shí)踐練習(xí)分開進(jìn)行進(jìn)行，理論課上課的地點(diǎn)一般在多媒體教室，實(shí)踐課上課則是在機(jī)房完成，理論學(xué)時(shí)一般在40—50H之間，實(shí)踐學(xué)時(shí)一般在20—30H之間。
理論課學(xué)時(shí)安排有兩種形式，一種是每次課安排兩個(gè)學(xué)時(shí)，另一種是每次課安排四個(gè)學(xué)時(shí)。
如果一次課安排兩個(gè)學(xué)時(shí)，教授的內(nèi)容會(huì)比較少，缺乏連續(xù)性，無法講授與理論相關(guān)的實(shí)際案例;如果一次課安排四個(gè)學(xué)時(shí)，可以在一次教學(xué)中完成理論和與之相關(guān)的實(shí)踐的教學(xué)，但讓學(xué)生連續(xù)聽四個(gè)課時(shí)，會(huì)容易產(chǎn)生疲勞和厭倦的情緒，同時(shí)接受的效果也會(huì)受到影響。
3.5 課后的復(fù)習(xí)
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件都包含有非常多的工具和命令的使用，課堂的容量是非常大的，在有限的時(shí)間里讓學(xué)生把所有講過的工具和命令都立刻消化，是不現(xiàn)實(shí)的，為了實(shí)現(xiàn)課上與課后知識(shí)的連續(xù)性，課后學(xué)生能夠通過有效的復(fù)習(xí)方式繼續(xù)消化課上的內(nèi)容是必要的，那么課后的復(fù)習(xí)方式就顯得很重要的，但是目前來看很少有教師能夠有效解決這個(gè)問題，這也是軟件教學(xué)中凸顯的重要問題，亟待解決。
4 基于人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革方案
4.1 優(yōu)良人機(jī)交互關(guān)系的教室的建設(shè)
針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的特殊性，建設(shè)專門的多媒體教室。
教室容量以60-80人為宜，每個(gè)學(xué)生配一臺(tái)電腦，教師配一臺(tái)主機(jī)，可以控制學(xué)生電腦，授課時(shí)切換到教學(xué)模式，學(xué)生不能自主控制電腦的操作，投影儀顯示主機(jī)授課界面，學(xué)生以觀看投影儀授課內(nèi)容為主。
多媒體教室應(yīng)根據(jù)人機(jī)學(xué)空間設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布置，每排座位之間具有一定的高度差，保證前排座位對(duì)后排沒有阻擋。
每兩列為一個(gè)單位，每兩列電腦之間留有一通道，保證一個(gè)人可以自由通過，以利于在實(shí)踐指導(dǎo)過程中，教師可以順利通過。
由于計(jì)算機(jī)軟件課程對(duì)教室空間的明暗度有較高的要求，教室應(yīng)該具有很強(qiáng)的避光設(shè)計(jì)，保證教室每個(gè)位置的學(xué)生能夠清晰看到投影儀投射到幕布上的軟件操作界面。
此課程講授過程中任課教師要通過軟件的操作進(jìn)行授課，所以多媒體講臺(tái)應(yīng)該根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證授課過程中任課教師不易產(chǎn)生疲勞，同時(shí)多媒體講臺(tái)和教師對(duì)幕布沒有遮擋。
4.2 利于重點(diǎn)知識(shí)有效傳遞的多媒體課件的制作
多媒體課件制作的好壞，直接影響著課堂上的教學(xué)效果和課后的復(fù)習(xí)效果。
多媒體課件的制作主要包括課件形式和課件內(nèi)容兩個(gè)方面。
在課件形式上，主要包括色彩、照明(深度)、動(dòng)畫等感知提示。
學(xué)生接受課件信息的主要渠道是視覺提示，因此課件的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合學(xué)生的視覺心理。
色彩的對(duì)比、線條的粗細(xì)、字符的大小都應(yīng)該按照人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
界面布局要突出重點(diǎn)，對(duì)象不宜過多，顏色不宜過于豐富，避免無益信息對(duì)學(xué)生注意力的干擾。
在課件內(nèi)容上，由于此課程主要是以軟件的實(shí)際操作界面授課為主，課件內(nèi)容對(duì)學(xué)生主要起到提示性作用，所以課件應(yīng)以提綱形式出現(xiàn)，將本次課所講主要內(nèi)容顯示在課件上，合理編排，條理清楚。
同時(shí)，課件還是課后學(xué)生復(fù)習(xí)的主要工具，所以對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容可以進(jìn)行視頻教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)，通過鏈接可以進(jìn)入到視頻教學(xué)系統(tǒng)之中，對(duì)于課后布置的作業(yè)也是如此。
4.3 良好互動(dòng)關(guān)系的授課方式的建立
很多院校對(duì)于此類課程，授課方式都是以“灌輸式”教學(xué)方式為主，學(xué)生在上課時(shí)看老師的操作往往顧此失彼，并且一個(gè)很簡單的例子就要通過好幾個(gè)步驟才能完成，學(xué)生往往學(xué)了上步忘了下步，一個(gè)案例的演練多數(shù)學(xué)生是跟不上老師的“手法”，所以老師便要“疲以奔命”地一遍又一遍的重復(fù)操作和輔導(dǎo)。
如果學(xué)生回去以后沒有再練習(xí)、不能做到“舉一反三”，便是只會(huì)做老師教給的案例，不能真正掌握工具的應(yīng)用。
針對(duì)于此，教師應(yīng)該主動(dòng)改善授課方式。
首先應(yīng)該改“灌輸式”教學(xué)為“啟發(fā)式”教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣，通過提問題來增強(qiáng)學(xué)生的注意力和思考能力;其次通過結(jié)合實(shí)際的簡單案例，進(jìn)行命令的講解，避免命令教學(xué)中枯燥乏味現(xiàn)象的出現(xiàn)，在命令講解過程中應(yīng)避免每個(gè)命令都進(jìn)行解釋，應(yīng)對(duì)重點(diǎn)命令進(jìn)行重點(diǎn)講解，其余命令由學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成;第三，合理布置課時(shí)，筆者認(rèn)為每次課以4學(xué)時(shí)為宜，在每次課時(shí)中合理分配理論教學(xué)課時(shí)與實(shí)踐應(yīng)用課時(shí)，教師授課與學(xué)生訓(xùn)練有效結(jié)合，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)授課結(jié)束后，學(xué)生立刻進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率;最后，結(jié)合每次課的知識(shí)點(diǎn)，完成一個(gè)簡單課上練習(xí)，對(duì)于此練習(xí)授課教師進(jìn)行步驟演示，演示結(jié)束后，學(xué)生立刻進(jìn)行實(shí)際訓(xùn)練。
4.4 課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)的多媒體教學(xué)軟件的制作
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件包含很多的工具與命令，工具繁多，有些命令難以理解，僅僅通過課上的教與學(xué)，是不能夠很好完成軟件的學(xué)習(xí)的。
如果學(xué)生不能針對(duì)每次課內(nèi)容進(jìn)行很好的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，那么上課時(shí)就很難達(dá)到理想的聽課效果。
若想實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生良好的互動(dòng)關(guān)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，必須建設(shè)良好的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，保證學(xué)生能夠很好的進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí)，所以任課教師應(yīng)該針對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容制作視頻教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生可以根據(jù)教學(xué)視頻進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，同時(shí)也可以在課后對(duì)教師的授課內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，對(duì)于課后的練習(xí)題教師可以通過教學(xué)視頻系統(tǒng)進(jìn)行必要的提示與講解。
4.5 具有友好用戶界面的教學(xué)軟件的應(yīng)用
在課堂教學(xué)過程中，若保證教師與學(xué)生之間良好的互動(dòng)關(guān)系，教學(xué)軟件的應(yīng)用是必不可少的。
通過此教學(xué)軟件，可以實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生電腦的控制，在授課時(shí)將學(xué)生電腦切換到教學(xué)模式，在學(xué)生實(shí)踐時(shí)，切換到練習(xí)模式。
同時(shí)教師通過該軟件可以實(shí)時(shí)觀察學(xué)生的練習(xí)情況，學(xué)生也可以通過該軟件的平臺(tái)對(duì)教師實(shí)時(shí)進(jìn)行提問和溝通，包括通過該軟件進(jìn)行作業(yè)的提交。
此類軟件市場(chǎng)已有銷售，可以購買，也可以根據(jù)教學(xué)需要，自主進(jìn)行開發(fā)。
教學(xué)軟件的應(yīng)用是保證教師與學(xué)生良好人際關(guān)系建立的必要條件。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程是設(shè)計(jì)類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要課程，將人機(jī)交互的專業(yè)知識(shí)和理念引入到教學(xué)模式的改革中來，這是一種全新的嘗試，具有良好人機(jī)交互關(guān)系的教學(xué)模式的建立將會(huì)使教師與學(xué)生之間建立起充分的互動(dòng)，這對(duì)提高學(xué)生掌握軟件的操作能力具有特別重要的意義，也會(huì)對(duì)藝術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)教育的培養(yǎng)模式產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用，希望對(duì)構(gòu)建我國高等院校計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式改革產(chǎn)生一定的影響和參考意義。
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計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的進(jìn)程教學(xué)方法【3】
摘 要：筆者根據(jù)認(rèn)知科學(xué)中認(rèn)知技能獲取的理論，將計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程教學(xué)劃分為認(rèn)知階段教學(xué)、聯(lián)想階段教學(xué)和自主階段教學(xué)三個(gè)教學(xué)進(jìn)程，并針對(duì)每個(gè)教學(xué)進(jìn)程階段實(shí)施相應(yīng)的教學(xué)方法。
力求通過對(duì)教學(xué)進(jìn)程的階段劃分，結(jié)合學(xué)生的具體情況，更好地采用串行與并行相結(jié)合的進(jìn)程教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生因材施教，達(dá)到良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì) 進(jìn)程教學(xué)模式 教學(xué)方法
1 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程在工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科中的地位
從某種意義上說，設(shè)計(jì)師的具體工作便是將市場(chǎng)的語言(商業(yè)企劃)轉(zhuǎn)換成可視覺化的具體形象。
構(gòu)想視覺化是設(shè)計(jì)師核心的任務(wù)之一。
[1]隨著計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)(Computer Aided Industrial Design)技術(shù)日趨成熟，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行這種視覺化的工作上有了重大的轉(zhuǎn)變。
計(jì)算機(jī)作為一種設(shè)計(jì)工具可以幫助設(shè)計(jì)師做出與最終產(chǎn)品類似質(zhì)感與色澤的產(chǎn)品表現(xiàn)圖，并且可以自由地與環(huán)境做情境的組合，讓人們從不同的視角去觀測(cè)與評(píng)價(jià)虛擬的數(shù)字產(chǎn)品，使其更直觀地了解工業(yè)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)提案。
不僅如此，參數(shù)化的CAID系統(tǒng)還可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行零件干涉檢查、有限元分析、機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真等具體工作，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。
強(qiáng)大的CAID系統(tǒng)改變了設(shè)計(jì)師傳統(tǒng)的工作模式，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今設(shè)計(jì)師必不可少的設(shè)計(jì)工具。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的技能自然也成為了設(shè)計(jì)師的必備技能之一。
設(shè)計(jì)教育界充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，紛紛將計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)列入到設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃中。
我們相信，隨著社會(huì)對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)的需求日趨迫切，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程在學(xué)科中的地位也會(huì)不斷提高。
總之，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程在工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科中占有十分重要的地位。
2 引入課程的時(shí)機(jī)
雖然我們深知計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程在學(xué)科中的重要地位，但是也要充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)作為一種設(shè)計(jì)工具的局限性。
截至目前，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)仍然無法取代“創(chuàng)意”、“美感”與“概念”的產(chǎn)生與判斷，尚不能在設(shè)計(jì)中淋漓盡致地表現(xiàn)設(shè)計(jì)師的思維過程。
眾所周知，設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作，在一定程度上需要“感性”因素。
但是計(jì)算機(jī)技術(shù)卻是理性科技的重要代表，不可避免地缺少“感性”的創(chuàng)造能力。
可惜一部分學(xué)生并沒有意識(shí)到這一點(diǎn)，他們過早地接觸了計(jì)算機(jī)并有意無意地依賴計(jì)算機(jī)完成設(shè)計(jì)，進(jìn)而忽視了具有創(chuàng)造性的手繪能力的培養(yǎng)。
這種現(xiàn)象在那些手繪能力較差的理工類學(xué)生中尤為突出。
學(xué)過設(shè)計(jì)的人都知道，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該是先在大腦里有一個(gè)創(chuàng)意，再通過手繪畫圖將思考的東西記錄下來。
而不是在畫圖時(shí)用筆、手去探索一些東西。
后者對(duì)藝術(shù)家是好的，但是對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)師是沒有價(jià)值的。
手繪畫圖在設(shè)計(jì)中的作用就是不斷地確定、拋棄、提煉和修改。
設(shè)計(jì)師對(duì)圖的改進(jìn)和修整實(shí)際上是他們對(duì)腦海中的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整。
赫茨伯格已令人信服地說明：手繪能用眼――腦來過濾，記住信息。
不用大腦“看”，對(duì)將來是沒有價(jià)值的。
只有看到這些所畫的，才會(huì)喚起我們的記憶。
[2]所以，在設(shè)計(jì)教學(xué)中必須加強(qiáng)學(xué)生的手繪表現(xiàn)能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用手繪進(jìn)行設(shè)計(jì)以及觀察和記錄交流。
建議學(xué)生在設(shè)計(jì)尚未成熟的早期不要過早地依賴計(jì)算機(jī)，否則會(huì)導(dǎo)致對(duì)手繪技巧的忽視，而這一技巧對(duì)設(shè)計(jì)思維的養(yǎng)成是至關(guān)重要的。
3 課程的進(jìn)程教學(xué)方法
在某種程度上，熟練地操作計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和熟練地騎自行車沒有什么不同，只是前者需要有豐富的設(shè)計(jì)知識(shí)罷了。
計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)既然是一種技能行為，我們可以引入安德森提出的獲取認(rèn)知技能的3個(gè)階段理論來探討計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)方法。
安德森認(rèn)為技能學(xué)習(xí)的過程要經(jīng)歷認(rèn)知階段學(xué)習(xí)、聯(lián)想階段學(xué)習(xí)、自主階段學(xué)習(xí)三個(gè)階段。
[3]按照這個(gè)理論框架，我們可以將教學(xué)的過程劃分為認(rèn)知階段教學(xué)、聯(lián)想階段教學(xué)和自主階段教學(xué)三個(gè)教學(xué)進(jìn)程，并根據(jù)每個(gè)教學(xué)進(jìn)程的特點(diǎn)采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。
3.1 認(rèn)知階段教學(xué)
剛剛進(jìn)入課程學(xué)習(xí)的學(xué)生除少部分曾經(jīng)自學(xué)過一些相關(guān)設(shè)計(jì)軟件外，絕大多數(shù)學(xué)生都未接觸過。
他們一般都不清楚設(shè)計(jì)軟件狀態(tài)和自己操作設(shè)計(jì)軟件時(shí)的角色，這時(shí)的學(xué)生大多對(duì)設(shè)計(jì)軟件的認(rèn)知還是一張白紙。
在此教學(xué)進(jìn)程中，有些教師為了節(jié)省教學(xué)課時(shí)，花了大量的時(shí)間去系統(tǒng)地講述各種命令的操作，迫使學(xué)生在不了解軟件操作方式的情況下機(jī)械地記憶大量的操作命令，寫很多的課堂筆記。
在這樣的教學(xué)方式下，學(xué)生只是理論上學(xué)習(xí)了命令的操作方法及用途，他們并沒有及時(shí)消化吸收，尤其學(xué)到的命令一多，各種不同的命令都交織在一起，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣，反而達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。
根據(jù)學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律，在學(xué)生剛接觸設(shè)計(jì)軟件的時(shí)候，還是應(yīng)以教授簡單的操作任務(wù)為基本內(nèi)容。
盡量在教學(xué)初期教授最簡單的操作命令，讓學(xué)生在初學(xué)階段只要記住每個(gè)命令中最常用的一種操作和盡量少的設(shè)置參數(shù)就可以了，并且還要及時(shí)讓學(xué)生通過操作鞏固記憶。
這樣可以促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到好的效果。
例如，在教授放樣命令時(shí)，可以只講解最簡單的放樣命令，參數(shù)設(shè)置采用默認(rèn)值，那些高級(jí)的放樣命令和復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置可以在后期的教學(xué)中根據(jù)建模需要慢慢地介紹給學(xué)生。
技能教學(xué)應(yīng)該是一種循序漸進(jìn)的過程，教師不應(yīng)在基礎(chǔ)教學(xué)中拔苗助長。
需要指出的是，在此教學(xué)階段，只讓學(xué)生學(xué)會(huì)操作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
重要的還是要在其初學(xué)階段幫助他們養(yǎng)成規(guī)范的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)習(xí)慣，杜絕不良設(shè)計(jì)習(xí)慣。
例如，在用計(jì)算機(jī)做設(shè)計(jì)前，首先要建立工作目錄，并在工作目錄下有條不紊地及時(shí)存儲(chǔ)和備份。
在教學(xué)的初期，這種養(yǎng)成教育是很重要的，應(yīng)該受到足夠的重視。
3.2 聯(lián)想階段教學(xué)
當(dāng)學(xué)生基本能夠完成各種基本的操作過程后，教學(xué)進(jìn)程就可以進(jìn)入聯(lián)想教學(xué)階段。
在此階段，學(xué)生在進(jìn)行軟件操作時(shí)已經(jīng)不需要去尋找操作命令，并且能夠比較熟練地運(yùn)用基本的命令進(jìn)行設(shè)計(jì)。
此時(shí)，在教學(xué)中可以按照學(xué)科特點(diǎn)給學(xué)生定制一些典型的練習(xí)作業(yè)，有意圖地讓學(xué)生將許多獨(dú)立的操作命令合成一個(gè)任務(wù)。
例如，讓工業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生建立一個(gè)機(jī)械零件，讓環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)的學(xué)生建立一個(gè)簡易家具，該練習(xí)實(shí)體的建構(gòu)過程應(yīng)包含一系列建模命令，并且鼓勵(lì)學(xué)生盡量用最簡潔的方法去建構(gòu)模型。
教學(xué)過程要力圖將學(xué)生大腦里各種有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系在一起，并且著重培養(yǎng)學(xué)生建模的思維過程，也就是教會(huì)學(xué)生怎樣把一個(gè)設(shè)計(jì)概念轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)操作的過程。
因?yàn)檐浖母滤俣群芸觳⑶曳N類繁多，很有可能學(xué)生學(xué)會(huì)了這套軟件，工作后發(fā)現(xiàn)所在公司使用的卻是另一套軟件。
但是只要學(xué)生掌握了建模和運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)的思路，將來碰到相關(guān)的新軟件，一般都不會(huì)花費(fèi)太多的時(shí)間去學(xué)習(xí)或培訓(xùn)。
此時(shí)軟件作為設(shè)計(jì)工具的特性就充分地體現(xiàn)出來了。
3.3 自主階段教學(xué)
學(xué)生的操作會(huì)隨著教學(xué)進(jìn)程的推進(jìn)越來越熟練，操作速度也會(huì)越來越快。
此時(shí)我們的教學(xué)隨即也要進(jìn)入自主階段。
此階段學(xué)生的操作技能已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，教學(xué)的重點(diǎn)已經(jīng)不能停留在簡單的教學(xué)模式上了，哪怕此時(shí)學(xué)生還有許多高級(jí)技巧沒有學(xué)會(huì)。
此階段應(yīng)該給學(xué)生盡量大的空間去用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)意圖。
也許此時(shí)的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)課程的老師應(yīng)該變成一名教授設(shè)計(jì)的老師。
不同的是，學(xué)生應(yīng)該占據(jù)課堂的主要位置。
他們可以自由地成立小組，自由地去做設(shè)計(jì)，去用計(jì)算機(jī)完成自己的設(shè)計(jì)意圖。
學(xué)生完成設(shè)計(jì)的過程也是自己不斷自學(xué)的過程。
因?yàn)橹挥性趹?yīng)用中，才能發(fā)現(xiàn)很多在課堂上學(xué)不到的知識(shí)在等著他們?nèi)W(xué)習(xí)。
例如，設(shè)計(jì)最終效果圖的生成，諸如PRO/E、UG等參數(shù)化軟件的渲染功能很難達(dá)到學(xué)生預(yù)期渲染場(chǎng)景的效果。
此時(shí)學(xué)生為了達(dá)到預(yù)期的渲染效果就會(huì)去嘗試自己學(xué)習(xí)3DMax和LightScape等渲染效果較好的設(shè)計(jì)軟件。
這種學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用是不可估量的。
教師的角色隨即又可以轉(zhuǎn)換為輔導(dǎo)員，作用就是及時(shí)把握學(xué)習(xí)方向，幫助學(xué)生解決技術(shù)上的各種問題。
當(dāng)然，這對(duì)于教師自身的知識(shí)面要求很高。
教學(xué)的過程也應(yīng)是教師向?qū)W生學(xué)習(xí)的過程，此時(shí)的互動(dòng)教學(xué)便有了新的含義。
以上的進(jìn)程教學(xué)模式在應(yīng)用中可以根據(jù)不同學(xué)生的自身特點(diǎn)分別進(jìn)行串行和并行教學(xué)。
針對(duì)未有過學(xué)習(xí)軟件經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行串行教學(xué)，對(duì)于以前自學(xué)過該課程相關(guān)軟件的學(xué)生當(dāng)然不能將其機(jī)械地帶入串行教學(xué)模式中來。
這樣不僅浪費(fèi)了學(xué)生的時(shí)間，更會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
在教學(xué)中可以采用并行教學(xué)模式。
這部分學(xué)生可以根據(jù)自己的愛好，允許他們?cè)诮虒W(xué)的前兩個(gè)階段選學(xué)一種其他設(shè)計(jì)軟件。
到了自主階段教學(xué)進(jìn)程，這些學(xué)生可以回到整體教學(xué)模式上來，此時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他們已給整個(gè)班帶來了新的創(chuàng)造力，并在其所在的小組中發(fā)揮著重要的作用。
結(jié)論
根據(jù)認(rèn)知科學(xué)獲取認(rèn)知技能的理論進(jìn)行教學(xué)過程的劃分是科學(xué)的。
教師在每個(gè)進(jìn)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)探索，符合學(xué)生的認(rèn)知技能學(xué)習(xí)的規(guī)律。
并且進(jìn)程教學(xué)模式的提出有利于補(bǔ)充傳統(tǒng)的單一的串行教學(xué)模式，在3個(gè)教學(xué)進(jìn)程中，可根據(jù)每個(gè)學(xué)生的自身特點(diǎn)采用串行與并行相結(jié)合的進(jìn)程教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生因材施教，重點(diǎn)培養(yǎng)，使教授的知識(shí)更加有效地融入到學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去，起到良好的教學(xué)效果。
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