陸文超 趙玨

〔摘要〕計算機輔助設(shè)計即利用計算機及相關(guān)配套設(shè)備幫助設(shè)計師進(jìn)行設(shè)計工作，可以較快地完成最優(yōu)化、最準(zhǔn)確的設(shè)計方案。在高校設(shè)計類學(xué)科里，計算機輔助設(shè)計課程通常作為專業(yè)基礎(chǔ)課，占有重要的地位。虛擬仿真技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果，已逐步在各學(xué)科領(lǐng)域中運用。虛擬仿真技術(shù)在計算機輔助設(shè)計類課程教學(xué)改革中起到積極有效的推動作用，為課程的建設(shè)提供了新的途徑。

〔關(guān)鍵詞〕虛擬仿真;計算機輔助設(shè)計;教學(xué)改革

一、計算機輔助設(shè)計課程教學(xué)改革的現(xiàn)狀

計算機輔助設(shè)計簡稱CAD，20世紀(jì)50年代誕生于美國;而后隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，各種硬件和軟件的更新及優(yōu)化，使得設(shè)計過程更趨自動化，逐步在建筑工程、工業(yè)工程、服裝工程、印刷出版、教育等多領(lǐng)域廣泛運用。而在藝術(shù)類環(huán)境設(shè)計專業(yè)方面，使用計算機輔助設(shè)計軟件輔助教學(xué)，可大大節(jié)省繪圖的時間，提高制圖的準(zhǔn)確性和工作效率。

計算機輔助設(shè)計是環(huán)境設(shè)計專業(yè)的專業(yè)課程之一，計算機設(shè)計能力在專業(yè)理論和技能的訓(xùn)練中起到至關(guān)重要的作用。環(huán)境設(shè)計專業(yè)開設(shè)以來，各高校一般都設(shè)置AutoCAD和3Dmax兩個教學(xué)部分的計算機輔助設(shè)計課程，隨著人才培養(yǎng)方案的多次調(diào)整，課程的設(shè)置也不斷進(jìn)行優(yōu)化，強調(diào)其專業(yè)基礎(chǔ)地位。

專業(yè)型人才的培養(yǎng)離不開實踐教學(xué)，實踐教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)是實驗訓(xùn)練，因此實驗室建設(shè)在計算機輔助設(shè)計教學(xué)改革中占有舉足輕重的地位。各高校在實驗室的建設(shè)中，根據(jù)自身的條件不斷投入建設(shè)經(jīng)費，合理教學(xué)空間和教學(xué)設(shè)備，逐步建成并完善數(shù)字媒體藝術(shù)實驗教學(xué)中心，主要承擔(dān)AutoCAD和3Dmax等課程。

二、虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用情況

虛擬仿真技術(shù)又稱模擬技術(shù)，是計算機技術(shù)迅速發(fā)展和信息化、數(shù)字化的產(chǎn)物。環(huán)境設(shè)計是對城市、建筑、室內(nèi)等特定空間環(huán)境，通過設(shè)計來進(jìn)行創(chuàng)造和優(yōu)化的實用藝術(shù)。在環(huán)境設(shè)計中合理運用虛擬仿真技術(shù)，可以提高工作效率并進(jìn)行創(chuàng)新。因此，部分高校利用自身的特點，建成了省級或國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心。其中，一些環(huán)境設(shè)計虛擬仿真實驗室開設(shè)有城市空間漫游體驗、建筑空間虛擬認(rèn)知、室內(nèi)空間功能仿真設(shè)計、建筑模型仿真制作等實驗教學(xué)項目，逐步將高消耗、高成本的大型綜合實驗數(shù)字模擬化。

三、虛擬仿真技術(shù)在計算機輔助設(shè)計課程教學(xué)改革中的意義

環(huán)境設(shè)計專業(yè)服務(wù)于我國地方經(jīng)濟建設(shè)，是具有鮮明應(yīng)用型特色的專業(yè)，培養(yǎng)適應(yīng)全國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展需要，掌握基礎(chǔ)理論知識與專業(yè)技能，并具有創(chuàng)新意識及設(shè)計實踐能力的高級應(yīng)用型專門人才。目前社會和相關(guān)市場要求環(huán)境設(shè)計師應(yīng)具有扎實的理論基礎(chǔ)并能貫徹運用，具有創(chuàng)新精神;繪圖技能熟練，具有項目管理能力。計算機輔助設(shè)計是這些技能的重要體現(xiàn)之一，而運用虛擬仿真技術(shù)能更有效、更輕松地掌握相關(guān)基礎(chǔ)技能。

（一）使用虛擬仿真技術(shù)能提高學(xué)生對空間的認(rèn)知度。計算機輔助設(shè)計課程，一般安排在設(shè)計識圖與制圖和建筑空間基礎(chǔ)等專業(yè)課程之后。經(jīng)過相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對建筑的基本知識有了一定的了解，對空間概念有了一定的認(rèn)識，但也存在一些欠缺，特別是部分學(xué)生對空間理解能力不夠，在后期的學(xué)習(xí)過程中，明顯感覺力不從心。通過虛擬仿真實驗訓(xùn)練，有助于學(xué)生對空間的理解。

（二）使用虛擬仿真技術(shù)能豐富學(xué)生的知識面。傳統(tǒng)的教學(xué)中，教學(xué)課時、授課課件制作等諸多因素影響全局教學(xué)。通過虛擬仿真技術(shù)，可以縮短相關(guān)的授課學(xué)時，豐富教學(xué)課件案例，有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識，提高理解能力和分析能力。

（三）計算機輔助設(shè)計可以推進(jìn)虛擬仿真技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)依托于計算機技術(shù)，計算機輔助設(shè)計可以創(chuàng)建更加真實、更加絢麗的虛擬世界。學(xué)生在掌握基本技能之后，可以結(jié)合個人的創(chuàng)新能力和開發(fā)能力，最終推動虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展。

四、基于虛擬仿真技術(shù)的計算機輔助設(shè)計課程教學(xué)改革新措施

在當(dāng)今數(shù)字化時代，為適應(yīng)現(xiàn)實中諸多制約因素，計算機輔助設(shè)計課程還需要不斷探索、不斷改進(jìn)。在不同時期，都或多或少存在一些影響學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的問題。首先是計算機輔助設(shè)計無用論，覺得計算機輔助設(shè)計課程是計算機技術(shù)課，從而導(dǎo)致重理論輕實踐的現(xiàn)象。其次是計算機輔助設(shè)計夸大論，部分學(xué)生認(rèn)為，只要掌握了計算機輔助設(shè)計技能，就具備藝術(shù)設(shè)計的能力。因此，教師在課堂教學(xué)中首先要強調(diào)計算機輔助設(shè)計在學(xué)科領(lǐng)域的重要性，在今后就業(yè)過程中的重要性。

（一）不斷調(diào)整人才培養(yǎng)方案，明確教學(xué)目標(biāo) 根據(jù)社會對人才的需求，必須做到平均每4年調(diào)整一次人才培養(yǎng)方案，總結(jié)前期方案存在的問題或者不適宜的地方，及時進(jìn)行調(diào)整。在制定方案的過程中，必須要求一線教師參與進(jìn)來，課程方面根據(jù)社會需求來合理設(shè)定，做到所設(shè)定課程通過教學(xué)能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。

（二）人才培養(yǎng)模式改革和人才培養(yǎng)體制機制改革 課程設(shè)置要緊湊，突出重點，強調(diào)課程的序列關(guān)系，前后連貫，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。協(xié)調(diào)好計算機輔助設(shè)計課程與本專業(yè)各門基礎(chǔ)課的關(guān)系.該課程并非計算機學(xué)科課程，合理安排本課程的時序，直接影響環(huán)境設(shè)計專業(yè)的整體教學(xué)進(jìn)程。例如建筑識圖與制圖、建筑空間基礎(chǔ)等為環(huán)境設(shè)計的基礎(chǔ)理論及技能課程，盡可能安排在計算機輔助設(shè)計課程前面完成。部分高校開設(shè)專業(yè)以來，計算機輔助設(shè)計課程曾達(dá)到260個課時，課程時數(shù)影響了專業(yè)課的進(jìn)程;經(jīng)過多次修訂，現(xiàn)實行的教學(xué)計劃中，安排課程104個課時，課時縮減，教學(xué)效果又不理想。根據(jù)環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學(xué)科特點，將計算機輔助設(shè)計課程的部分環(huán)節(jié)融入環(huán)境設(shè)計的后續(xù)專業(yè)課程的實踐教學(xué)中，既可有效解決本課程的教學(xué)時數(shù)安排問題，又能提升其他課程實踐教學(xué)效果，調(diào)動學(xué)生的參與積極性，提高創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

學(xué)分比重與培養(yǎng)目標(biāo)一致，以達(dá)到重創(chuàng)新和突出重點的目的。調(diào)整考核方式，改變過往完成課程圖形或模型的方式。學(xué)生在完成課程的基礎(chǔ)圖形繪制及模型制作等練習(xí)之后，需利用計算機輔助技術(shù)完成空間環(huán)境創(chuàng)造實驗，從而使學(xué)生能靈活貫穿運用所學(xué)知識，清楚認(rèn)識自身不足，了解評分標(biāo)準(zhǔn)，方便其主動學(xué)習(xí)改進(jìn)。

（三）強調(diào)課程教學(xué)的重點，適應(yīng)市場需求 調(diào)整教學(xué)大綱及授課計劃，合理分配理論教學(xué)與實驗教學(xué)的比例，體現(xiàn)技術(shù)性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)目標(biāo)。在大綱的制定過程中，由管理、教學(xué)、實驗等部門共同修繕完成。強調(diào)計算機輔助設(shè)計的教學(xué)重點，形成課程特色?？蓪⒄n程設(shè)置為基礎(chǔ)、理論及實踐三個部分?；A(chǔ)部分結(jié)合計算機輔助設(shè)計的特點，在實驗室由實驗教師指導(dǎo)完成，學(xué)生重點掌握軟件的基礎(chǔ)操作;理論部分，由授課教師利用虛擬仿真技術(shù)對經(jīng)典或優(yōu)秀案例進(jìn)行深度剖析，學(xué)生運用基礎(chǔ)技能完成空間設(shè)計練習(xí);實踐部分，教學(xué)可以計算機輔助設(shè)計軟件和網(wǎng)絡(luò)軟件的結(jié)合，例如在傳統(tǒng)計算機輔助設(shè)計軟件基礎(chǔ)上研發(fā)出來的Lumion、酷家樂、居然家、美家等，結(jié)合科研或者社會項目，完成空間設(shè)計或虛擬現(xiàn)實場景。

（四）優(yōu)化教學(xué)資源，加強實驗室建設(shè) 加強優(yōu)質(zhì)課程資源建設(shè)，完善圖書和數(shù)字信息資源建設(shè)，建立專業(yè)資料庫，滿足師生研究需要。整合實驗教學(xué)資源，以虛擬仿真等先進(jìn)技術(shù)為手段，進(jìn)一步擴展實驗教學(xué)項目，推進(jìn)教學(xué)資源共享、互動數(shù)字信息化教學(xué)方式的改革。引進(jìn)高學(xué)歷的專業(yè)實驗人才，組建由經(jīng)驗豐富的高級職稱教師為指導(dǎo)，中青年骨干教師為主導(dǎo)，高技能的實驗人員輔助教學(xué)的高水平實驗教學(xué)團隊。切合實際推進(jìn)具有沉浸感、交互性和真實性虛擬仿真系統(tǒng)的建設(shè)，滿足課程的需求。

結(jié)語

在新工科建設(shè)的背景下，計算機輔助設(shè)計課程經(jīng)過多年的實踐，已經(jīng)成為環(huán)境設(shè)計專業(yè)的核心課程之一。虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為環(huán)境設(shè)計專業(yè)的教學(xué)改革提供了新的途徑。與時俱進(jìn)地融入國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計方法與理念，不斷加強和完善虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的實踐，可提高課堂教學(xué)效果。

（責(zé)任編輯：尹雨）

參考文獻(xiàn)：

[1]李納璺.以創(chuàng)意為核心的視覺傳達(dá)設(shè)計專業(yè)計算機輔助設(shè)計教學(xué)改革探索[J].美術(shù)教育研究，2013（23）.

[2]劉春紅.基于云平臺的虛擬實驗室建設(shè)與實現(xiàn)[c].第七屆全國高校計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)暨網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)研討會，2014.

[3]蔡應(yīng)心.深化以就業(yè)為導(dǎo)向的計算機輔助設(shè)計軟件實訓(xùn)教學(xué)改革[J].黑龍江科技信息.2013 （13）.