现代工程制图范文

时间:2023-04-01 13:20:32

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现代工程制图

篇1

关键词:设计图;情境;艺术风格

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0173-03

相对于严格的工程图纸,设计中,用以表达设计思想的过程性方案图纸越来越为人们所重视。其中包含轴测图、有透视的草图等。这类设计型图纸从设计思想形成到发展成熟的过程中,都对设计起到不可或缺的作用。这类设计图既包含表现的科学、理性,也有一定的艺术感性成分。它的绘制能力培养,除了运用现代制图理论与方法,还可以探寻古代制图,从中发掘有启发性的制图观念和技法,提高制图水平,丰富设计内涵。

一、对中国古代设计图的认知

中国古代设计史同时也是一部制图史,从制图思想到制图技法,都积累了相当深入与成熟的理论与实践成就。如宋代学者郑樵,高度总结了“图”在设计中说理明意的作用,在其著作《通志·图谱略》中指出:“图经也,书纬也,一经一纬,相错而成文。”“凡器用之属,非图无以制器”[1],突出了图形与文字一样重要,都是设计意图不可缺少的表达手段,强调了制图对造物的重要作用。对此,宋代著名科学家沈括也在《梦溪笔谈》中提到:画而为图,其理可见。[2]可以看出,与艺术的绘画不同,设计中的绘图从古代就明确了以清晰地说“理”为目的,用以描绘建筑、器物、车船等,具有技术性的目的。在中国古代长期的造物历史中,设计图又分为器械图、舟车图、博古图、礼器图、考古图等多种制图形制,丰富多彩。尤其是中国古代文明高度发达的宋元以后,设计制图达到了相当成熟的水平。如宋代的《营造法式》、《新仪象法要》,元代的《农书》,明代的《天工开物》等,这些古代技术书籍都包含众多的配图。虽然现存的有多种刻本,但普遍刻画精细,表意明理作用突出,在艺术形式上也体现出相当浓厚的传统特点,蕴藏着厚重的文化底蕴。从设计制图的视角来看,作为表达技术和设计观念的图纸,古代设计图体现出一些独特的绘制特点。

1.在绘法上,用单线勾勒,界尺作线绘制清绘图样为主要手段,不以光影和投影进行描绘。这种清绘图样在中国画技法中称为白描,指单用墨色线条勾描形象而不施彩色的画法。作为我国绘画的传统技法,白描主要以线描为造型手段,用线条的变化来表现对象,具有简练、突出的特点。如宗白华所言:中国的画是线的韵律,光不要了,影也不要了[3]P85。白描中,线的组织注重疏密聚散、轻重缓急、虚实强弱等变化,在取舍中概括形体。勾线注意线的质感、量感,用以描绘形体的质、量、运动、空间,在简洁中具有丰富的表现力。这对我们现代绘制方案图的“线稿”表现技法具有深刻的研究意义。

2.“一斜百随”的透视与构图。除正视图外,古代传统视图主要运用斜投影的透视方法。如宋代郭若虚《图画见闻志》所言:画屋木者……深远透空,一去百斜。刘道醇《圣朝名画评》:为屋木楼观,一时之绝也。上折下算,一斜百随。[4]P194以斜投影尽可能地反映物象的主要部分。虽然没有严格的焦点透视,但图形绘制的表情达意作用却相当突出,设计意图的表现并没有受到削弱。而且,古代传统视图,其构图视点高、物象远,起到俯瞰全局,一览无余的效果,有“以大观小”的特点。正如诗云:鸢飞戾天,鱼跃于渊,言其上下察也。(《中庸》)[3]P98如图2。既最大限度地表达了设计对象,也形成了鲜明的制图特色。针对建筑、大型机械等大场景,传统视图也没有仰视角度,仍然以俯瞰全局的视角进行描绘。甚至不拘泥于单一的视点,采用运动透视(即散点透视)的方式进行布局,将画面的广阔场景充分展示,灵活处理形体关系,充分表达设计对象。这种构图立意对现代方案图绘制,可以起到启发制图观念、创新组合视图的积极作用。

3.设计图样常绘有背景与人物,增强了操作使用的说明作用,也烘托了图样主题,表达出超脱技术的设计情境。古代设计和艺术审美中,从不将物独立于自然和人文环境。在古代文献中,如《庄子·反帝王》:汝游心于淡,合气于漠,顺物自然而无容私焉。《论语》中,子曰:质胜文则野,文胜质则史。文质彬彬,然后君子。这些都强调了人与物与自然的和谐统一。这既是设计的思想,也是制图观念的体现。在传统设计图中,人物角色和自然环境的融入丰富了设计内涵,具有浓郁的审美文化特色。在现代博物馆中,常采用传统设计图衬托环境氛围,正是对其营造情境作用的认同。表达设计思想的过程中,这种情境营造有助于设计意图的表达,也是深化设计中文化内涵的一种手段。

二、古代传统制图的技术理性与艺术风格

作为表达设计意图的图纸,设计图既以科学、精确地描绘对象、表达设计思想为目的,又在实际绘制中,由个人取向或设计对象的需要,而产生丰富多彩的绘制风格,体现出不同的艺术特征。因此,技术理性的表达,与艺术的形式风格是研究古代设计图的基础。

1.“遍而尝之”的观察与组合视图。五代时期的画家荆浩在所著《笔法记》中,记述了对于同一对象从各种不同的侧面去观察的方法[4]P41,即所谓“遍而尝之”的创作方法:不是见一个角度就画,而是经过调查研究,了解对象的各个不同角度下的形状,这样画者才能有所选择,并进而表现画者对对象的主观态度和设计立意。设计图作为思维发展的过程表达,并非严格的工程图纸。“遍而尝之”的创作思路,是理性地思考制图的表达目的,而不拘泥于刻板规矩。它更为适合引导设计发想的深入——理解对象、拿捏规律,进行多个侧面构图,并组合视图,使客观理性与主观意识都得到充分地展现,使绘图者和观察者都更为清晰地明白设计意图。

2.“折算无亏”的比例控制和形体对比。古代制图一般缺少详细的尺寸和公差标注,严格控制比例成为精确描绘的主要表达手段。如建筑制图中,按1/100、1/50、1/20等比例制作,称为一分样、二分样、五分样等。梁思成在《中国建筑史》中描述宋代《营造法式》:各以其材之广,分为十五分,以十分为其厚。凡屋宇之高深,名物之短长,曲直举折之势,规矩绳墨之宜,皆以所用材之分,以为制度焉。两材之间,以斗垫托其空隙,其空隙距离为六分,称为栔。凡高一材一栔(即高二十一分)之材,谓之足材。宋式建筑各部件之比例,皆以其所用材之材栔分为度量标准[5]。郭若虚在《图画见闻志》卷一记叙了界面的作法:“画屋木者,折算无亏,笔画匀壮,深远透空”。即要与实物的比例大小达到完全一致。清代《佩文斋书画谱》引明代文徵明撰《甫田集》“宋郭忠恕避署宫图”中说:画家宫室最难为工,须折算无差,乃为合作。盖束于绳矩笔墨,不可以逞。这些论述讲到了比例的大小,讲到了数学方法的运用特别是“至详至悉”、“无亏”、“无差”,反映了古代画家认真仔细的绘图作风[4]P192。相对于几何尺寸,这种“比例”也体现物体各部件的形体体量对比的感受性。《营造法式》中:举折之制:先以尺为丈,以寸为尺,以分为寸,以厘为分,以毫为厘,侧画所建之屋于平正壁上,定其举之峻慢,折之圆和,然后可见屋内梁柱之高下,卯眼之远近。[6]其中,“峻慢”、“圆和”反映出形体对比出的感受差异。古代制图的比例控制,兼顾了理性与知觉感性。而现代的设计方案图一般也无需详细的尺寸和公差标注,比例也成为把握形体的主要手段,并需要通过比例的差异,反映出设计对象与人之间的尺度关系,及物件之间的体量关系。

3.艺术风格的表达。设计制图的标准要求清晰、完整和统一,但任何图形的美感不仅仅来自于简洁与秩序,也要“保持对风格的敏感”[7]。古代设计图浓郁的艺术风格为现代设计图表现提供了重要的研究关注点。传统制图风格的第一个特点是虚实相间的处理与情态感受。宗白华在《美学散步》中提出:艺术家创造的形象是“实”,引起我们的想象是“虚”,由形象产生的意象境界就是虚实的结合。有生有灭,有虚有实,万物在虚空中流动、运化,所以老子说:“有无相生”、“虚而不屈,动而愈出”[3]P67-69——中国古代设计图不仅注重实体的表现,也精心安排虚空的布局,着重虚实相间的审美风格,使图形气韵流动,具有内在的想象空间。传统风格的第二个特点是重视笔法,从线条中透露出动态的形象姿态。中国艺术的形象的组织是线纹,把形体化成为飞动的线条,着重于线条的流动[3]P84。丰富的笔法深化了画面中线条的表现力,使单纯表现形体的轮廓线条,具有了更深刻的想象空间。设计图绘制总避免不了某种艺术风格的倾向性。然而风格不是单纯的模仿与借鉴,而是对文化内涵的深刻理解,并从中凝练出独特的外在形式感受。

三、古代设计图对现代制图研究的启示

在设计表现的研究中,长期侧重于技法,理论研究相对有限,对表现深度地探索也相对较少。研究深厚积淀的中国古代传统制图,对制图实践的意义,大致可归纳为以下几个方面。

1.古代制图理论的启示。设计图需要表达思维深化过程,既要表达理性的分析,也要表达情态的感受,不是简单的三维空间再现过程,不能被严格理性完全束缚。谢赫的《画品》中提出了绘画及品评的六条标准,即“六法”:①气韵生动;②骨法用笔;③应物象形;④随类赋彩;⑤经营位置;⑥传移模写。对绘图的要义进行了归纳。这样的理论思想,虽然是对纯艺术性的绘画所提出,但对于设计图表现同样具有重要的参考意义。如“气韵生动”。宗白华提出:中国画里的空间构造,是一种类似音乐、舞蹈的空间感型[3]P235设计图即使严格按照几何透视、光影变化,如果做不到气韵流动、形神具备,仍然是中国古代制图所反对的“匠画”。“匠画”中僵化、刻意地描绘,既不生动,也不能充分地反映设计思想,体现不出设计者主观思想中想表达的设计意图。

2.技法方面的借鉴作用。如白描勾线技法。线型绘制是设计图的基础。一般都要求线条的流畅,形体转折、起伏的表达到位。但参照白描勾线的绘法,内涵要求就显得较为薄弱。用线就像书法一般,如“永字八法”:侧、勒、努、陮、策、掠、啄、磔;“用笔三忌”:刻、板、结等,都对线型绘制中的用笔提出了更好的思路。如图1、图2是利用数位板和压感笔,在COREL PAINTER平台上临摹绘制的传统设计图,体会其中的用笔力度和转折变化,学习用笔的技巧,图3是在进行方案设计中的应用。

3.拓展构图的思路。以一点透视、两点透视或三点透视,进行构图,真实性更好,数理秩序更强。然而,沈括在《梦溪笔谈·卷十七·书画》中提到:以大观小之法,其间折高、折远,自有妙理。所以,设计图不应只是从固定角度集中于一个透视的焦点,而是“流动着飘瞥上下四方,一目千里,把握大自然的内部节奏,把全部景色组织成一幅气韵生动的艺术画面”[3]P98。“度物象而取其真”(荆浩),只有在多方观察后,才能胸有成竹地进行布局。将客观对象赋以主观的表达,更为充分地表达设计思想,理清设计脉络,深化设计思想,使制图符合设计的要义。针对现代设计制图,美国学者M·萨利赫·乌丁说:设计表现的观念和技术习惯,在几百年里没有重大改变。在社会新背景下,它已经落后了。[8]现代工程图绘制需要有更为深刻地新发展,以适应工程设计的需要。除了计算机的表现手段,工程图也需要向以徒手绘制为主的设计图方向进行一定的深化与发展,切实地提高工程设计的水平。

一般轴测图的绘制技法,实际远远不能满足设计思想表达的需要。在设计图绘制的工程教育与实践中,通过研究中国古代制图的深厚思想底蕴和实践案例,可以汲取出众多有价值的研究思路。不仅丰富和发展了制图的表现观念和表现技法,也融合了文化素养的培育,有利于设计的深层次发展。

参考文献:

[1]郑樵撰.通志二十略·图谱略[M].王树民,点校.北京:中华书局,1995:1825.

[2]沈括.梦溪笔谈[M].侯真平,校点.长沙:岳麓书社,1998:55,136.

[3]宗白华.美学散步[M].上海:上海人民出版社,2005:67-69,84,85,88,235.

[4]刘克明.中国工程图学史[M].武汉:华中科技大学出版社,2003:34,194,198.

[5]梁思成.营造法式注释卷上[M].北京:中国建筑工业出版社,1983:12.

[6]梁思成.中国建筑史[M].天津:百花文艺出版社,2005:16.

[7][美]大卫·波德维尔.电影诗学[M].张锦,译.桂林:广西师范大学出版社,2010:292.

[8][美]M·萨利赫·乌丁.美国建筑画——复合式建筑画技法[M].北京:中国建筑工业出版社,1998:2.

篇2

【关键词】中国工程图学;起源;绘画艺术

Investigation into the relation of the Chinese engineering

drawing and painting

Gao Hongying

(Shaanxi polytechnic Institute,xianyang shaanxi 712000,China)

【Abstract】There are close relation of the Chinese engineering drawing and painting in this article. Development of the Chinese engineering drawing origin from the painting. The forming and building of projection theory are based on painting skill. The engineering drawing have aesthetic, because the engineering drawing combine with painting .

【Keyword】Chinese engineering drawing,origin,painting

中国工程图学与绘画艺术有着密切的关系,它是在绘画技法的基础上形成与发展的[1],探究工程图学与绘画艺术的关系,可以使广大图学工作者了解我国图学发展的渊源,进而拓展图学的内涵和意义,为现代工程技术提供完美的图样资料。

1.中国工程图学的发展源于古代绘画艺术

中国工程图学的发展,历经早期制图,即粗略图样,精确制图,按一定画法理论制图三个阶段。在工程制图尚未形成一门专门的学科之前,古代从事绘图的大都是画师,人们将绘画的技术应用到各种工程图的设计与绘制上。由于投影方法的应用,使绘画技法成为古代工程制图所需要的技术基础,因此工程制图起源于绘画。早期绘画中采用最能反映事物特征的正面或者侧面形象,已是现代工程图中使用的“正视图”和“侧视图”的萌芽,而中国古代绘画中几何形图案的出现、视图的选择,正是工程制图所需要的绘图基础。[2]

工程图学与绘画艺术虽然表达的目的不尽相同,但工程图学与绘画艺术却有一个共同的特征。绘画艺术专注于传达对客观世界鲜活的理解与情感,并运用形象思维的方式实施所要表达的意境或主题,富有主观臆断与个性色彩。而工程图学面对客观世界进行理性的抽象,设立了一系列的空间几何问题,并运用逻辑语言使其规范化与概念化。它们的共同特征是以反映与表现客观世界为根本目的。尤其是工程图学与绘画艺术都面对同一个研究对象,即从客观世界中提炼出来的基本几何要素“点”“线”“面”为出发点,通过科学与艺术两种途径,又回归到相同的目的。“画成其物”、“依类象形”,因此中国古代早期的工程制图在还没有画法几何应用于工程制图中时,都采用绘画技法表现工程图样,以画代图,所以古代工程制图是以绘画技法为基础的,绘画技法对我国工程图学的发展也产生了极大的影响。

2.绘画技法的发展促进中国工程图学投影理论的逐步形成。

投影理论是工程制图的理论基础,通过投影在平面上产生图像是绘制图样的依据,也是工程制图最基本的方法,中国古影方法的应用始于先秦,当时用投影的方法测方定向。古代的投影理论在绘画技法中的应用已由来已久,绘画中应用的投影法主要有以下几种:

2.1 中心投影法的理论基础

中心投影法,即投射线汇交一点的投影法,如图1所示,其投影随着物体距离投影面的远近而变化,用这种方法绘制的直观图立体感强,多用于绘制建筑物的透视图。

图1中心投影法

中心投影法在古代绘画技法中就有应用,主要见于南宋,当时的画家在画面上绘出山水景色,首先要解决透视问题,宗炳(375-433年)的《画山水序》论述了图形的透视理论:“且夫昆仑之大,瞳子之小,迫目以寸,则其形莫视,徊以数里,则可围以寸眸,诚由去之稍阔,则其见弥小。进张绡素以远映,则昆、阆之形,可围于方寸之内。”[3]宗炳用“绡素”即透明的丝绸当成投影平面或透视平面,用中心投影原理论述了远小近大的透视规律,从视点到“素绡”即投影面,从“素绡”到“昆、阆之形”,即从投影面到投影的物体,其投影关系几乎与现代透视投影的理论所具有的三个基本要素相同,即视点、投影面、被投影的物体。所以古代透视思想与现代透视投影原理是十分相似的,他的理论成就在于揭示中心投影和截影之下保持不变的图形性质,而这一性质正是现代透视理论的出发点。

2.2 绘画技法中的平行投影法

在现影理论中,平行投影法是投射线相互平行于投影面的投影方法,它包括斜投影和正投影,斜投影是投射线倾斜于投影面的投影方法,正投影是投射线垂直于投影面的投影方法。而这两种投影方法在我国古代绘画技法中早有应用。宋代的刘道醇在《圣朝名画评》卷之中说:“为屋木楼观,一时之绝也,上折下算,一斜百随》。”宋人郭熙在《林泉高致》“山水川”中也曾论述“学画竹者,取一株竹,因月夜照其影于素壁之上,则竹之形出也……”这里所谓的“因月夜照其影于素壁之上”,就是平行投影法中的斜投影的具体应用[4]。正投影是绘画技法中采用较多的投影方法,这种投影法能较清楚地反映事物的特征形状。

由此可以看出,古代画师们已经从半经验半直观的实践中运用透视投影、平行投影等的方法绘制图样,这一成就无不推动着古代工程图学的发展。

2.3 “画学”的发展促使工程图的表达方法趋于完善

现代工程图中的基本视图是将物体向多个基本投影面投影所得到的视图,包括主视图、俯视图、左视图等。对于复杂的机件采用多面投影才能表达清楚物体的结构。古代画师在绘制各种复杂的图案时,如对动、植物纹样也已采用多面描绘,如鸟、兽纹等的侧面描写,而对叶形纹和枝叶形纹等采用正面描写,这种采用正面和侧面描写的方法,最能反映形体的特征,同时也是发展人们空间想象力的最好手段,这种绘画技法对于工程制图中多面投影理论以及组合视图的运用产生了极为深远的影响。

(a)玉 (b)玉杯

图2

在宋代,由于“画学”的设立,促进了工程图学的发展。组合视图的出现及在绘制物体时的应用,是宋代工程图学独创性发明的一个显著标志。在《考古图》里,就出现了组合视图的应用,如图2所示,(a)“玉”采用了主视图和右视图,(b)“玉杯”采用了主视图和俯视图的组合视图表达方法,克服了仅用一个透视图或轴测图难以表示物体形状的缺点。宋代工程图学的发展使工程制图成为一门独立学科,它代表了中国古代传统工程图学的最高技术水平,也已经为现代工程图学的形成及发展奠定了理论基础。

2.4 工程图学中轴测图理论基础的奠定

a 王伯鼎 b 父辛鼎

图3 《续考古图》中的图样

古代画师在表达器物时,不仅会用正投影的方法表达其形状特征,而且也采用类似现代工程制图中的轴测图表达器具的直观形象,这些方法与现代工程图学中的轴测图理论十分相似,为轴测图理论的形成奠定了基础。传统的界画即是标准的斜轴测图。而“界画”(中国画的一个画种 ,主要用于表现亭、台、楼、阁、榭等建筑物)起源很早,晋代已有 。李思训的《九成宫纨扇图》、《宫苑图》;宋代的著名界画有《黄鹤楼》、《滕王阁图》等,图3所示为《续考古图》[6]中的图样,图(a)中的 “王伯鼎”图采用的画法近似现在的“斜二等轴测图”,图(b)中的“父辛鼎”图采用的画法近似现在的“正等轴测图”。

3.工程图学与绘画艺术相融合,使工程图更具有艺术性。

绘画艺术是追求视觉享受,给人以美的感受,所以绘画艺术在美学方面的追求可谓无止境,从古代绘画到现代绘画,从中国画到西方油画无不蕴含着美的因素。由于古代工程图大多是画师设计绘制的,画师们从绘画的角度出发,描述物体的形状。在11世纪的宋代,大量画家参与工程图样的绘制,画师与匠师共同努力为工程制图与艺术的有机结合开辟了途径,从宋代“木屋”绘画所取的艺术成就及应用于制图,促进了制图技术的发展。《营造法式》、《考古图》中的图样,以及《清明上河图》等,正是绘画艺术应用于工程制图上的典范,它说明了只有当科学技术与绘画艺术完美的融合,会使工程图更加具有美学蕴涵。《西清古鉴》是由清代画院绘制的,这是艺术家直接参与大规模工程图绘的历史记载。它不仅重现了器物的形状,而且由于画家的参与,完美地表达了器物的整体造型,使图样在准确、合理的原则下,更具有艺术性,也成为流芳后世的艺术珍品。

现代工程图学也应蕴涵有美学思想,为了适应当代大规模、高速度、标准化的生产特点,适应生产协作,技术交流,便于装配、维修,便于采用专业化设备,便于高效率的生产。一般要求工程图满足标准化、通用化的原则,而满足这些原则的话,必然会使工程图成为一种技术交流的无声的语言,可以指导人们进行生产制造,这种规范化的形式也是一种美,即美学中的规范美。因此工程图中不论是字体、图线,还是比例的选择、图幅的格式无不蕴涵着这种规范美。[7]

4.结束语:

通过探究中国工程图学与古代绘画技法的密切关系,感知中国工程图学的历史渊源和发展,也领悟出工程图学中所蕴涵的美学底蕴。因此工程图学教育中渗透美学教育,是对工程图学内涵的拓展,可以增强工程技术人员的艺术鉴赏能力,在产品造型设计等方面能自然地将图学与艺术有机的结合起来,使产品的设计不仅能满足使用性,而且满足人们对其美观性的要求,具有艺术性。

参考文献:

[1] 吕守祥.机械制图[M].北京:机械工业出版社,2007.1 (1-4)

篇3

关键词:建筑制图;教学;现代教育技术;应用标准

建筑制图属于建设设计和建筑规划的内容,常见制图类型包括建筑平面图、立面图、透视图和鸟瞰图、剖面图等。建筑制图教学中实际的工程要素较多,且不同的施工段有不同的工作任务量和施工方标准,在建筑制图中均要反映出这些施工信息。建筑制图教学中,可以广泛采用现代教育技术,让学生在理论和实践中不断提高技能、水平。

1建筑制图教学中的现代教育技术应用必要性

建筑工程不同的施工阶段需要绘制出不同的建筑图,包括平面图、总平面图、立面图和剖面图等,因而建筑制图中有立面图画法和平面图画法等,对图线和尺寸标注等也有相关规范和要求,不同建筑设计阶段,建筑图的绘制要求不同,使用的比例也不同,需要在实际操作中做好基础数据计算和平面布置。建筑制图教学中对建筑物中不同的空间和功能安排要有规划性,包括建筑垂直交通和水平交通安排,内部空间处理要符合建筑外形特征,强调与周边环境关系,同时考虑施工技术问题和结构形式问题,保证建筑制图符合施工标准。建筑制图教学中,比例使用和尺寸标注是关键性问题,平面图和剖面图的比例大于1:50时,屋面的面层线、楼地面和抹灰层均要画出,材料图例也要画出;而平面图和剖面图的比例小于1:200时,不需要画出面层线、楼地面和材料图例。不同构件的尺寸标注要求也不同,制图教学中需要以实例讲解、区分。建筑制图教学中的细部要素较多,纯粹的理论教学,学生的学习缺乏直观性和生动性。[2]应用现代教育技术,是在信息资源开发和利用的基础上,强化教学过程中的应用、管理和评价。传统的教学工具包括课本教材、粉笔、黑板等其他教具,现代教育技术应用内容则包括幻灯机、扩音系统、计算机和视频展示台等。现代教育技术以现代计算机技术为核心和依托,转变教学模式、提升教育效果,尤其对建筑专业教学作用明显。

2建筑制图教学中现代教育技术应用内容

(1)投影教学平面图属于二维图,因而立体观感较差,需要使用多个参照视图予以辅助理解。因而在实际教学中可以使用投影原理,对建筑点线面予以不同角度分析,为建筑图绘制奠定基础。建筑制图的投影教学中,学生需要依靠空间想象能力,对图形进行分析和思考,老师在教学中通过理论分析,实际演示效果较差,而利用现代教育技术,可以借助制图软件对学生进行建筑项目图样绘制演示操作,常用的建筑制图软件有AutoCAD和Sketchup。根据投影特性和原理,老师在课堂讲解中可以借助现代教学仪器将立体图设置为静态画面,再利用聚光操作、倾斜投影,将投影过程以动画效果展现出来,便于学生的理解,增强学生立体思维。[3](2)三视图教学建筑制图中最基本的教学内容是三视图制作,建筑三视图包括正视图、侧视图和俯视图,即在建筑三个面完成投影,并将点线关系在建筑图中标注出来。三视图绘制中需要遵循的原则是“高平齐”“长对正”“宽相等”。在初步教学中,可以建立平面坐标系,根据图形对等关系,将图形侧面投影和水平投影关系使用引线标准,做好数据标注、完成轮廓草图。人工作图讲学中,授课效率低下、图形绘制效果差、总体观感不强,使用现代教育技术,老师可以直接利用POWERPOINT软件,将绘图过程模拟制作成电子课件,并在课堂上集中展现,完成绘图教学。这种教学形式操作灵活性强,且建筑制图过程演示中对细节部分处理细致,学生理解难度降低。[3](3)剖面图教学建筑制图中的剖面图绘制教学难度较大,主要考察学生图形整体想象和处理能力,教学实践中,要标注出断面位置,并根据内部结构组成分析其剖面绘制层次性。老师在教学过程中要强调学生对剖面图视图方向、剖切符号的记忆。运用现代技术教学中,老师可以带领学生使用CAD制图软件,对假想模型进行水平剖切,根据图形断面情况绘制二维图样。另外在模型剖切后还可以使用sketchup软件旋转模型,使其二维和三维投影能够完成转换。[4]建筑制图教学中,使用现代教育技术,便于学生对图形内容和特点完成更加直观的记忆,提高建筑视图绘制的效率和质量。

3建筑制图教学中CAI课件的应用

(1)CAI课件在建筑制图教学中的应用背景建筑制图属于工程制图的基础性内容,因而具有一定的技术要求,在实际制图过程中需要综合应用不同制图方法和制图原理,需要重点研究工程图纸的图样和绘制内容等,而在教育教学环节则主要需要培养学生的逻辑思维能力和空间想象能力,以保证学生在学习建筑制图的同时能够同步开发和提升创新能力与形象思维能力。建筑制图作为一门技术研究类学科,理论知识的系统性特征比较明显,同时又要求学生在学习相关技术内容后能够应用到实践中。[5]关于建筑制图的教学主要包括四大块内容,即计算机绘图、投影理论应用、制图基础和机械制图等。在以往的教学过程中老师一般是采用传统的教学器材,即粉笔和黑板等,必要时会辅助增加幻灯片、模型、录像和挂图等进行教学,但是无论是板书书写还是幻灯片制作等均耗费时间。首先板书工作量大,其次是挂图等制作不生动且表达连贯性较差,在制作完成后不利于后期的再修改,编译也比较麻烦,最后是在教学过程中使用录像,由于录像的可控性与交互性较差,因而不利于课堂组织,课堂节奏和课堂速率等受影响较大。在此情况下,可以综合使用CAI课件教学,既能够节省老师课前准备教学模型和挂图制作的时间,又能够在课堂上有效缩减板书书写量,为主体课程内容讲解争取时间,提高教学效率。[6](2)CAI课件在建筑制图教学中的应用原理建筑制图教学中由于涉及到的图形处理和数据计算类问题较多,因而学生需要学习和掌握的内容也较多,在此过程中,老师可以结合现代先进教育技术,为学生的抽象能力培养和视图操作能力培养提供便利。CAI课件教学需要根据不同的制图内容,在课程模块划分的基础上运用图形绘制指导思想,创造基本的建筑制图操作环境。CAI课件制作的过程中主要的开发工具是POWERPOINT,结合使用FLASH动画制作技术和媒体制作技术,生成具有一定形象性和生动性特征的多媒体课件,从而在教学中帮助学生更好的掌握绘图技巧和制图系统知识。关于平面图形在CAI课件中的制作,可以使用CAXA和AUTO-CAD电子图板进行图形编辑和绘制;而在制作三维图形时,要提高图形编辑和制作的准确度可以使用AUTOCAD电子图板,应用3ds格式将图形输出到3DMAX中。3DMAX中编辑立体图形时需要对其材质和画感进行动画设计和灯光修饰,图形留档存储的格式可以是.max格式,这种处理办法主要是为了方便后期的图形修改。[7]另外在.avi文件和.flc文件渲染时要能够保证供POWERPOINT和AUTHORWARE加工使用,因为需要使用PHOTOSHOP处理图形的情况较多。应用POWERPOINT系统编制而成的建筑制图需要使用AUTHORWARE加工和制作课件,形成CAI课件形式的有效链接。(3)CAI课件在建筑制图教学中的应用要点现代建筑制图教学中关于CAI课件的制作和应用需要注重以下几个方面:关于CAI课件制作需要坚持实用性原则和适用性原则,在应用多媒体技术时可以将文字、图片、视频、声音、动画和图形等多种要素融为一体,丰富课件内容,在教学中吸引学生的注意力,但是需要格外注意的是,CAI课件中应用的画面、动画和音乐等要素与实际教学内容无关则不可使用,以免影响建筑制图教学效果。CAI课件作为教学辅的多媒体课件,在实际制作中应该围绕建筑制图教学内容,并将其划分成不同的课程模块和章节,否则老师在教学中可能会对某一部分内容重复讲解,耽误课时,因而建筑制图CAI课件制作需要老师应用一定的软件系统自动选择重点章节内容,生成课件后由教师灵活调整其讲课顺序,对于关键性的制图知识,老师也可以单独制作成课件。建筑制图教学中涉及的数学、工程类知识较多,对于一些格式和数据量较大的CAI课件文件如动画、视频和图形等,可以将其刻录成光盘便于教学使用。[8]由于建筑制图教学中使用计算机设备将相关内容投影到大屏幕上,显示效果与实际效果存在一定差别,因而在CAI课件制作时可以适当放大线型,选色则应该是以亮色为主,色度等需要人工调制,保证制图投影效果和清晰度提高。CAI课件在建筑制图教学应用中的作用明显,但是在课件制作中注意细节性内容,能够更好的保证图形呈现效果以及教学效果。

4结语

建筑制图教学中,学生需要熟悉不同建筑外形在平面图中的展示方法,物体的投影面大小和形状在作用中具有度量的作用,在制图过程中应该使用现代化科技手段,保证制图的规范性和严谨性,提高课堂教学有效性。

参考文献

[1]许军.现代技术在建筑教学中应用分析[J].住宅与房地产,2016,(06):245.

[2]鄂宝龙.CAD技术在建筑工程教学中的应用[J].门窗,2015,(07):229.

[3]娄开伦.建筑制图教学中的现代教育技术应用[J].南宁职业技术学院学报,2015,(03):43-46.

[4]潘华贵.建筑制图教学实施素质教育的尝试[J].经济研究导刊,2010,(04):252-253.

[5]周锦.建筑制图教学中学生空间想象力的培养[J].天津职业院校联合学报,2016,12:102-105.

[6]孙刚.基于图纸的信息化《建筑制图》教学模式研究[J].河北工程技术高等专科学校学报,2013,03:69-71.

[7]马广东,于海洋.二维CAD在建筑制图教学中的实践——五星红旗的画法[J].黑龙江科技信息,2014,26:188.

篇4

1.工程图纸晒制蓝图的历史原由

人类从避寒暑风雨、防虫蛇猛兽而穴居或巢居时开始,便产生了房屋营造的意识。经过数千万年的酝酿,直到上古才出现营造图――工程图约的雏形。到了中古,随着人类营造技术的进步,宏大建筑工程的社会需求,迫使专业化的营造队伍从劳动人群中分化出来,掌握专有技术的匠人应运而生。匠人为把自己的营造思想表现出来,借助图样,绘制出建筑物的构筑形态、结构体系、建筑节点、建造方式、建材要求。建筑物主人按图备料,建造者凭图施工。工程图样成为工程建设过程中的法定语言和沟通工具。那时的匠人尚未达到工程营造职能的细致分工,设计师建造师合为一体,所以那时无工程图纸的复制需求,蓝图也就无从谈起。到了近古,随着工程技术的进步、匠人分化为工程师,各司其职各负其责,设计师负责工程设计、建造师负责工程营造,他们之间通过图纸――工程技术语言,进行识读、理解、沟通、实施。设计师绘制出来的图纸最终是让建造师使用,而一个工程的建造师远远多于设计师,导致图纸需求量急剧增长。设计师手工绘制图纸显得捉襟见肘,复制图纸成为生产的需要。尤其到了工业化时代,一套工业图纸会成批,异地进行实施,促生了复制图出现。于是,德国人抓住先机,为工程图纸的大量复制而发明了半透明纸――硫酸纸。用绘图仪将设计稿(原图)输出在硫酸纸上,把硫酸图作为底图铺在重氮盐感光纸上,用玻璃图板夹紧,在阳光或强光下暴晒,然后用氨水熏制,便成为蓝图,从而使复制图成为一件简单的事情。历史上第一张蓝图一旦产生,便以不可遏制的势态在工程建设中应用,成为工程建设中的主图,从生产到归档唯蓝图是瞻。工程蓝图印制法在工程建设中的革命意义不言而喻,直到二十世纪七、八十年代,个人电脑的普及,才使蓝图印制法成为反动。

2.计算机辅助设计改变了图纸的印制方法

二十世纪四十年代第一台计算机的问世,兆示着传统手工铅笔绘图时代的没落。在不到30年的时间里,计算机辅助设计已扣开工程设计的柴扉。今天计算机绘图技术已步入工程绘图的殿堂,逐步取代传统的制图方法。

计算机辅助设计是工程设计人员将设计思想凭借计算机绘图技术在CAD系统中用数字化的图样展现出来,通过绘图仪将图样输出为产品图纸。同时,用数据文件方式建立数据库存储于储存器中。图纸的生成、存储、复制都是通过数字化的手段实现,不受时空和设计人员的限止,一旦成为成品图,根据工程需要随时可以输送给绘图仪,需要多少绘制多少。此时,图纸的复制仅仅是文件的拷贝而已,严格地说,图纸不是在复制而是原图的不断输出。彻底改变了传统的工程图纸由工程设计人员画原图、描底图、晒图的图纸印制方法。现代的图纸印制方法不仅提高了图纸印制的工作效率,更重要的是提高了图纸印制质量。使工程图纸不再通过晒制而直接由白图进入生产环节、归于档案库房成为可能。

3.白图与蓝图的对比分析

计算机绘图技术的诞生,基本上解决了工程图纸复制的问题。那么为何老态龙钟的蓝图迟迟不能退休呢?让我们看看目前的情况吧,在西方尽管白图替代蓝图已有十年历史,但蓝图仍然是垂而不死,如欧洲,蓝图仍有近10%的市场,在中国,十年前已出现大型工程印制设备,但至今白图替代蓝图仍在呼吁之中、规划之列。我们对其进行比较分析,可能会找出其中的缘由。

白图与蓝图的价格比:生产白图的设备投入(以奥西TDS800工程机为例)百万元,生产蓝图的设备投入(以奇普之星KP9880型晒图机为例)近10万元。二者的使用寿命(大中型设计院使用寿命)均在5-10年,设备投入比约为10:1,生产白图与生产蓝图的耗材比大约1:1;生产白图为生产蓝图的人工投入比约1:3。可以看出蓝图生产价格占相对优势。但随着工程印制机附加值的降低,蓝图的价格优势会逐渐缩小。

白图与蓝图的质量比:从图面质量上看,白图更清晰明了,白底黑字是世界上色彩对比度最强的两种颜色,有谁能出其右呢!蓝图望背而已。从图纸使用寿命上看,白图纸张柔性弱于蓝图,可折叠性差,易折裂。而蓝图图纸的柔性好,适于工程工地使用,不易破损。从字迹色差变化上看,白图是工程印制机利用干粉热干定影成像,而蓝图是类似于感光胶片的晒图纸利用氨水熏制定影成像,字迹稳定性强。但蓝图的字迹的这种稳定性似乎是富余的。因为,白图字迹色差变化完全能满足图纸自身寿命的要求。

白图与蓝图的环保影响比:白图生产过程主要是电能的转化与碳粉的消耗,其对环境影响微乎其微。而蓝图的生产是一个包括氨气、一氧化物、甲醇等有害气体在内的环境污染过程。在蓝图的使用过程中,蓝图表面的涂层持续不断地挥发着有害气体,这些有害气体对人的皮肤、眼睛的黏膜有很强的刺激性。氨气经过呼吸道吸入体内时,可引发咽炎、支气管痉挛、肺气肿等症状。氨对肝脏的损害也很大,据了解,长期接触氨气的晒图部门和档案部门的工作人员肝脏发病率较高。通过比较,可以看出白图是一种环保的生产方式,蓝图却是一种污染的生产方式。既然,一个是环保的生产方式一个是污染的生产方式,那么白图为何迟迟不能进入角色蓝图又迟迟不能退位呢?表层次上讲是价格作用的影响,深层次上讲是国人缺乏环保意识的结果。

4.工程档案白图替代蓝图的可适应性

工程档案是工程建设过程中所形成的真实的具有保存价值和历史凭证作用的相关资料。这些资料的载体就工程设计档案来说,无外乎电子档案和纸质档案。电子档案贵在信息价值即工作参考价值,而纸质档案重在历史凭证价值。能承载历史凭证价值的档案载体――纸张,其耐久性在于它是由化学性质比较稳定的纤维素组成,是目前较好较廉价的档案载体。白图、蓝图的载体均为纸张,从这个角度讲,白图、蓝图均可作为归档图用。但作为永久保存档案的载体,单凭证纸张是不够的,覆盖在纸张中的档案记录材料必须与纸张一样具有稳定性、耐久性。决定记录材料耐久性的因素有二,一是字迹中的色素,如碳素稳定性最好,因而最耐久,颜料次之,有机染料耐久性较差;一是记录材料转移在纸张上的方式,结膜方式最耐久,吸收式次之,粘附式较差。蓝图的记录方式属结膜式,是一种耐久性的记录方式。白图在过去其记录方式是采用静电干粉成像或热压定影成像均属于耐久性较差的粘附方式。今天,印制设备有了质的飞跃,图形记录方式采用碳素吸收式着迹,有效解决了“工程印制机不能很好保证图纸品质及长期存档要求”的难题。在2005年4月国家档案局档案科学技术研究所对奥西柯式印制机负责制白图字迹(试样)耐久性价测时,认为其白图(黑字)字迹(试样)的耐干热老化、耐紫外线光照、耐水浸及耐碱性均达到档案对字迹耐久性的要求。从生产白图的设备、技术、生产方式及效果上来讲,白图作为归档材料,已没有可再怀疑的地方,白图完全适宜归档。

白图归档将改变科技档案工作方法,将由现在的底图审查――晒制蓝图――底图归档――蓝图归档――电子归档的程序改为电子审查――印制白图――电子归档――白图归档的新程序。不可小看减少的底图、蓝图两个环节,它不仅仅是节约了人力物力,节省了档案库房储存空间,更重要的是它改善了档案工作环境,使档案工作者从氨污染的环境中解放出来。

5.白图替代蓝图应注意的问题

(1)传统的图纸印制方法是设计人员在底图上签字后,再去进行蓝图印制,所以每张图纸上都有相应签名。白图的印制方法是由电子版直接输出,每张图纸都让相关人员签一次名是不可能的。为此,要解决好图纸的电子签名问题,或用其他法律认可的方式代替。

(2)计算机辅助设计可实现就某些图纸如管线图、地形图、构件图有色化。多色线条能更好传递设计信息方便施工。作为施工图完全可以,但作为档案图就不能采用多色图纸,只能用黑白图纸。因为碳素耐久性最好,而颜料的耐久性则偏差。

篇5

关键词:cad;机械制图;教学融合

时代的发展,科技的发展,使得很多行业有了翻天覆地的变化,其中计算机技术的普遍应用是当今时代的趋势和现实。比如设计行业,不论是平面设计,三维立体影像设计,由cad软件进行的工业辅助设计,以及网络及多媒体设计等都和计算机技术紧密地联系在了一起,相对于传统的徒手绘制而言,计算机以其快捷,便利的优越性,为设计师提供了充分的技术手段,它将人们从过去诸多繁杂的劳动中释放出来,人们可以更快捷,更准确,更有效的处理各种文字,图形,图像等信息。

autocad辅助设计软件,是计算机技术与传统行业相结合的产物,笔者在课程教学中的一点感受,与大家共同探讨。

机械制造与控制专业均属于国家职业教育的重点建设专业,许多职业教育学院的机械制造、焊接(教改专业)、机电一体化等重点专业都同时开设有《机械制图》、《cad》两门课程,并成立了《机械制图》、《cad》合并课程教学小组。如何培养出具备使用cad/cam/capp等软件、实施工艺、数控编程、设备管理、质量检测和产品销售等技能的机械制造工艺人员和机械加工设备装配与维修人员,是值得认真研究的课题。WWw.133229.CoM

以信息技术为代表的高新技术的快速发展,以极大的广度和深度渗透到机械装备制造业,与之相融合,使机械装备制造业发生深刻、巨大的变化。目前,cad技术在计算机、交通运输、机电、工民建……专业方面应用广泛。cad课程是否需要《机械制图》,两者之间应怎样融合、促进、发展,怎样深层次的学好cad,依据笔者多年现场实践经验及学校教学工作实践认为:

一、机械制图在cad中的必要性和重要性

1.随着计算机的发展cad技术在机械制图中得到了普遍应用及推广,cad技术的发展推动了计算机图形图像类和现代化机械工程的发展,特别是现代机械工业中数控机床及机电—体化技术和计算机精确建模的需求,更需要cad的基础知识和三维立体知识。

2.cad技术的发展不仅是计算机图像类的基础,也是机械制图现代化的体现,而且是开创思维发展的工具。它是提高了各类设计效率,缩短工作周期,加速新产品开发的实用技术。

3.cad技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能,但仍然需要有机械制图知识的支持,机械制图是训练学生的识图和制图的能力,是培养学生思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是cad技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识,即使会使用cad,也将仅仅是一个描图员,因为也不可能创造出新的应用图形及机械图纸。

二、《机械制图》与《cad》联合课程模式

(一)课程思路。

以《cad》课程为技能主线,以《机械制图》课程为应用课题,有机地穿插与安排技能模块,贯穿全部课程,以动手绘制图纸能力,实际识图能力为目标,强调课程实用性及现实性,适当选取必要的理论课程内容,以实际动手应用能力为主,提高学生的兴趣所在,培养技能型熟练工种人才。

技能型人才的培养取决于学校,在专业课的教学中,虽然必须重视计算机绘图,但不提倡完全甩掉图板绘图,还应适当地强调按照实际的机械零部件,训练学生的实际动手绘图、识图能力。如果只是用计算机绘图,将不容易在头脑中建立起三维立体图形的概念,在实际绘图时不容易找到图形所对应的点、线、面。结合机械制图的实例来进行实际动手绘图、识图,能更好的在头脑中建立起三维立体图形的具体造型与形象。

摘要:在cad教学中,如何融入机械制图,两者之间的应用关系,本文以工程类教学中的cad与机械制图为例,对两者之间的融合关系进行了分析、探讨与研究。

关键词:cad;机械制图;教学融合

时代的发展,科技的发展,使得很多行业有了翻天覆地的变化,其中计算机技术的普遍应用是当今时代的趋势和现实。比如设计行业,不论是平面设计,三维立体影像设计,由cad软件进行的工业辅助设计,以及网络及多媒体设计等都和计算机技术紧密地联系在了一起,相对于传统的徒手绘制而言,计算机以其快捷,便利的优越性,为设计师提供了充分的技术手段,它将人们从过去诸多繁杂的劳动中释放出来,人们可以更快捷,更准确,更有效的处理各种文字,图形,图像等信息。

autocad辅助设计软件,是计算机技术与传统行业相结合的产物,笔者在课程教学中的一点感受,与大家共同探讨。

机械制造与控制专业均属于国家职业教育的重点建设专业,许多职业教育学院的机械制造、焊接(教改专业)、机电一体化等重点专业都同时开设有《机械制图》、《cad》两门课程,并成立了《机械制图》、《cad》合并课程教学小组。如何培养出具备使用cad/cam/capp等软件、实施工艺、数控编程、设备管理、质量检测和产品销售等技能的机械制造工艺人员和机械加工设备装配与维修人员,是值得认真研究的课题。

以信息技术为代表的高新技术的快速发展,以极大的广度和深度渗透到机械装备制造业,与之相融合,使机械装备制造业发生深刻、巨大的变化。目前,cad技术在计算机、交通运输、机电、工民建……专业方面应用广泛。cad课程是否需要《机械制图》,两者之间应怎样融合、促进、发展,怎样深层次的学好cad,依据笔者多年现场实践经验及学校教学工作实践认为:

一、机械制图在cad中的必要性和重要性

1.随着计算机的发展cad技术在机械制图中得到了普遍应用及推广,cad技术的发展推动了计算机图形图像类和现代化机械工程的发展,特别是现代机械工业中数控机床及机电—体化技术和计算机精确建模的需求,更需要cad的基础知识和三维立体知识。

2.cad技术的发展不仅是计算机图像类的基础,也是机械制图现代化的体现,而且是开创思维发展的工具。它是提高了各类设计效率,缩短工作周期,加速新产品开发的实用技术。

3.cad技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有甩图板功能,但仍然需要有机械制图知识的支持,机械制图是训练学生的识图和制图的能力,是培养学生思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是cad技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识,即使会使用cad,也将仅仅是一个描图员,因为也不可能创造出新的应用图形及机械图纸。

二、《机械制图》与《cad》联合课程模式

(一)课程思路。

以《cad》课程为技能主线,以《机械制图》课程为应用课题,有机地穿插与安排技能模块,贯穿全部课程,以动手绘制图纸能力,实际识图能力为目标,强调课程实用性及现实性,适当选取必要的理论课程内容,以实际动手应用能力为主,提高学生的兴趣所在,培养技能型熟练工种人才。

技能型人才的培养取决于学校,在专业课的教学中,虽然必须重视计算机绘图,但不提倡完全甩掉图板绘图,还应适当地强调按照实际的机械零部件,训练学生的实际动手绘图、识图能力。如果只是用计算机绘图,将不容易在头脑中建立起三维立体图形的概念,在实际绘图时不容易找到图形所对应的点、线、面。结合机械制图的实例来进行实际动手绘图、识图,能更好的在头脑中建立起三维立体图形的具体造型与形象。

(二)实际教学中的课时分配。

1.分段式授课:比例为2:1,即《机械制图》为2/3而《cad》课程为1/3。机械制图作为一门专业基础课,其重要性对于机械类专业来说不言而喻。在分段式授课方式中打好机械制图课程基础对于教学来说是十分重要的。

2.融合式授课:将《机械制图》与《cad》融合为一门课,采用多媒体加上机练习教学方法,在讲解机械制图课程的同时掺入cad绘图的教学,使二者能够有机融合起来。这样就摒弃了传统的挂图、黑板上反复演示的缺点,让学生能够更容易理解复杂的建模、三维图形分析等等知识点。

(三)课程教法。

1.分段式授课:先讲《机械制图》,后讲《cad》,该门课按分类讲授,按各自方向讲解、各自理解接受。

优点是:分别学习各自理论较多,对各自主要命令及功能掌握较多。但教师在教学时要注意掌握不要将两门课分割,能够有机地通过实例教学与实训,对各部分的内容进行有机的联系。

机械cad首先要具备一定的机械制图的基础,能够看得懂拿到手中的机械图纸。这一步在实际的教学中,因为每一个学生在之前的学习情况的不同,使得在读图能力上的水平也是参差不齐,这就给教学带来一定的难度,所以在课程的安排上,一开始先就cad软件的各项工具进行简单的讲解和示范,先让学生们在脑海中留下一个大概的印象,然后以绘制实际的图形为主,精心的安排好每一个图形所要用到的工具,做到每一个图形有一定的针对性,针对某一些工具,这样能够让学生在绘制的过程中熟悉和理解这些工具,又避免了一个图涉及到太多的工具而使得学生产生混乱无所适从。

通过这些简单的图形,学生能够熟悉cad中的各种使用工具,知道这些工具怎么用,有些什么样的作用和效果,达到这一步之后,cad的教学就开始进入第二个阶段——复杂图形的综合应用。之前一个阶段为的是让学生掌握工具的使用方法,但这些工具什么时候使用,一些图形使用什么方法做是最快捷方便的,学生们还没有概念,有些学生拿到一个图他们有无从下手的感觉。这时候,在教学时,第一个要做的是给学生演示制图的过程,教会他们分析的过程。在绘制之前,先给学生们分析图形的构成,一个复杂的图形通过分析将其解构成一些简单的图形,比如一些零件的弧面是由多个圆弧相切连接起来的,这时候就要给同学分析哪里到哪里是一段,哪里到哪里又是一段,同时也要给出分析,这些圆弧用工具画的时候怎么做,是直接圆还是直接圆弧,如果是圆又要看哪一种作圆的方法才能做出来。分析完图形的构成之后要给学生灌输作图的流程,从中心线开始,先外后内,先易后难,让学生养成一个良好的作图流程习惯对制图的速度和准确性都有着很好的效果。

分析完成之后,要将制图的过程演示出来,所以先由教师来做,因为之前的分析过程的存在,所以在制作的时候常常利用提问的方式来加深学生们对图形制作的理解,做到一些关键的部分,让大家回忆分析过程时讲解的方法,然后在演示完毕之后,让学生们自己绘制一遍,实际练习和感受,这是无论怎样详细的讲解也无法代替的。

通过一段时间的演示练习,在学生掌握良好的情况下就可以进行第三个阶段——自主绘图,在这个时候,学生对制图的方法过程都有了一定的理解,现在要培养的则是学生的独立思考能力了。这个时候,以学生自己练习为主,老师单独指点为辅,培养学生的独立分析能力和做图能力,必须让学生自己去画,让他们学会自己读图分析,自己去想如何使用工具去实现,在他们独立制图的时候,他们才会发现各种各样的问题,引发他们的思考,这时候老师所要作的一个是启发他们,而不是代替他们去做,再者就是解答他们遇到的各类问题,提出各种可能,纠正一些不正确的方法。

在这期间你还会发现很多学生们的奇思妙想,制图是一个灵活的作业,没有一个固定的做法,有着各种途径去实现,在教学中你也会通过学生的练习去发现很多没有想到之处。

2.融合式授课:将两门课作为一门课讲授,按1:3比例讲,先讲《机械制图》,后讲《cad》,以《cad》为主,《机械制图》为辅,以《机械制图》为线贯穿始终,在讲《cad》时与《机械制图》结合起来,时时不忘《机械制图》国家标准,用《cad》带动《机械制图》,每讲一节cad时,对机械制图作相应的简要介绍,尤其是要按照机械制图知识建立三维立体图形去体会cad作法,在cad作图完成即初步检验图形,并应留一定量的作业,全部要用cad来完成,最后训练出来的是能够结合机械制图且熟练掌握应用cad的人材。融合式优点:两者兼顾,既应用了机械制图国家标准又适应了cad的先进性,既在头脑中建立了三维立体图形,又应用计算机绘制了图形,并且可以较早甩图板绘图。使学生结合机械制图作图法,进一步深入与透彻理解cad命令。

三、教学中应注意的问题

1.在《机械制图》教学中,要注意新国标,简化画法,特别是视图的正确性画法。以突出动手能力和实用性为主线,对画法几何部分要适当选取一定幅度的适用内容,不必强求理论体系的完整性。

2.在《cad》教学中,要注意细节与精确的实际技能项目。典型的特定技能如:极轴追踪,极坐标,尤其是一些标注上的要求和各项设置问题,一定要严格训练学生以机械制图国家标准为准,不要标错和画错。这些关键性的应用技能与技巧,教师要通过多层次、多方位的训练,使学生切实地掌握。例如:图形合并(pedit)命令,是一个非常重要的命令,当与机械制图的实际应用实例想结合对照进行教学后,学生感到真正学深学透了。

专业课教学应当有针对性地培养相应技能型人才,将《cad》与《机械制图》真正的有机融合在一起,有利于人才的培养。有利于职业教育与产业结构调整密切相关,职业教育与本地的产业紧密衔接,相辅相成。

参考文献:

【1】姜毅平.《cad》与《机械制图》课程的有机融合.

篇6

【关键词】BIM;建筑业;工程图学课程;教学改革

前言:BIM技术的应用,对于现代建筑业来说可谓是一场革命性转折,能够帮助建筑业全面提升综合生产力。回顾建筑业发展道路,CAD技术为建筑业创造了空前的发展机遇,摆脱了最为传统的手工绘图弊端,实现了向计算机技术的突破,成为建筑业的标志性进展。然而随着时代的发展,基于CAD的二维制图已经无法再满足当前的教育需求,BIM的出现,使工程效率获得了全面的提高,建筑业因此迎来了一个全新的发展时期。虽然BIM技术在建筑业当中获得了广泛应用,但高校的教学却依然停留于传统教学模式当中,工程图学又是建筑学科的基础,同BIM有着极为密切的联系。因此,探讨基于BIM的建筑工程图学课程改革具有着重要的现实意义。

一、BIM技术概述

BIM的定义为:建筑信息模型,指的是利用现代信息技术对建筑所有相关内容进行模拟仿真,以此为强化建筑实践提供便利。建筑的实现,其视觉信息完全不再仅仅局限于几何图形方面,更多的是一些与建筑相关的其他信息,包括材料、架构、成本等等[1]。因此,BIM实际上就是将整个建筑进行数据化,通过信息技术对建筑进行虚拟化构建,使建筑成为一个系统化模型,囊括进所有的建筑信息,使建筑实践能够有更多的参考和决策依据,从而确保工程质量,使建筑业可持续发展。

二、工程图学学科的任务与教学现状

工程图学是建筑学的基础学科,在机械工程、材料工程、建筑控制工程等等机械类建筑类专业的必修课,教学目标是为了培养学生通过二维图形来表达三维立体空间的能力,使学生具备建筑业基础的设计与构形能力和三维造型设计能力等,以此来养成良好的工程意识[2]。因此,工程图学学科的任务就是为了使学生提升综合能力,形成科学的思维方法,确保更好地打造高质量应用型人才,以推动现代建筑业的进一步发展。

回顾现代工程图学的发展能够看出,其最初源于计算机技术,因为其具有图形的处理功能,从而被广泛应用于工程设计领域的图形绘制当中。进入二十一世纪以来,工程图学的教学开始大规模普及CAD技术教学,使工程图学学科在近十多年中的发展有着较好的成果。然而时至今日,BIM已经成为了建筑业中的领先技术,高校的工程图学教学也不应当再局限于仅仅依靠几何投影理论来进行教学的模式,而是应充分结合计算机学科、数学、智能化和工程科学于一体的交叉性学科[3]。但是对此的教学,受到高校自身的诸多影响,致使施教还停留于传统的工程图学教学模式当中,因此相比之下,教学效果难以满足现代建筑业发展所需,明显滞后,教学课程的改革,成为必须之举。

三、基于BIM 的建筑工程图学课程改革建议

建筑业的核心就是设计,长期以来,工程图学课程的教学都是为了引导学生养成空间想象力,建筑中的三维图形都是通过二维平面图的线条构建来进行表达,因此,必须要经过专业教学来实现知识的掌握。如果CAD技术为工程图学的教学带来了新的革命,那么BIM无疑是新革命的又一次突破,工程图学教学因此技术化繁为简,使工程设计全面“三维化”,直接通过计算机便实现了三维建筑模型的表达,要使其更好地应用于建筑当中,通过教育培养应用型专业人才,才能更好地满足现代建筑所需,对此,本文认为可以从以下几个方面进行教学的改革:

(一)转变传统的教学理念

现代工程图学的教学已经在计算机技术的支撑下普及了多媒体教学,传统的手工教学模式和二维图形被改革已经成为了必然,因此,传统的以“识图”为主的教学理念也应当被摒弃,转变为图形的三维表达教育理念,课堂教学也应当加大计算机应用力度,使三维制图成为学生的“思维定势”。BIM技术恰好具有这样的优势,将这样的优势全面嵌入到教学当中,对于学生空间逻辑思维与创新能力的培养具有着积极的作用。

(二)改变传统的教学体系

一直以来,高校工程图学的教学都是以识图为主,以计算机绘图为辅,也就是说,在教学当中基本都是侧重讲解二维投影,并用二维图形去解释三维图形,使三维图形只能产生在学生的脑海当中,对手绘或计算机绘制的二维图形往往只是作为基础性教学,完全涉及不到创新概念。BIM技术的应用,能够使三维图形呈现出来,通过三维绘图软件的使用,使学生对所学内容产生更好地理解。因此,教学体系的改革创新,应全面落实计算机三维建模,确保模型的构建与计算机所绘图形相一致,使理论与教学实践充分结合,改变并创新传统的教学体系。

(三)创新教学内容

关于教学内容的创新,其重要性不言而喻。传统的工程图学教学内容均是以投影法教学为主,很大程度上忽视了点、线、面的投影,仅能够对简单图形内容进行讲解。现代工程图学教学,要求以立体的三视图表达为主,只有不断强化轴测图的教学,使学生对三维图形的手绘能力逐渐提高,并养成学生对三维草图的绘制能力,才能为更好地开展立体图形表达教学打好基础。本文认为其中最重要的一点,是要能够提升学生对此的学习兴趣,BIM技术的优势就在于,能够对现代建筑中的几何知识进行全面解剖,不仅有利于学生快速掌握现代建筑物的架构,同时还能最大程度拓展知识面,使学生对建筑有着更为充分的了解,包括几何图形的绘图与建筑的阅读等等[4]。因此,工程图学教学过程当中应当围绕计算机绘图来对三视图概念进行充分讲解,给学生更多的实践操作机会,拓展学生创新思维,在CAD教学基础上,大力开展BIMN技术软件教学。

(四)转变教学模式

传统的教学模式始终在沿用着以课件教学为主,但这种教学模式的弊端显而易见,不仅不利于学生学习兴趣的提高,更不利于学生创新思维的养成,并且相对“保守”的教学模式也很难与现代建筑业的实际需求接轨。因此,现代工程图学教学应充分利用BIM技术的优势,增加三维绘图软件的教学,使传统的多媒体课件成为辅助教学,使建筑中的几何图形更生动直观地呈现,加深学生对三维模型的理解。

结论:综上所述,任何知识的更新,都需要从教育阶段入手。BIM技术为现代建筑业带来了全新的发展机遇,高校工程图学作为建筑学科基础,加大改革力度,势在必行。

参考文献:

[1] 刘海琼,谭建荣.基于“广义形体分析法”的高职图学课程改革探索与实现[J].图学学报,2012(01):107-112+102.

[2] 童秉枢,田凌,冯涓.10年来我国工程图学教学改革中的问题、认识与成果[J].工程图学学报,2013(04):1-5.

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教育的发展正在经历着从传统教学观向现代教学观的转变,以工程图样作为主要研究内容的工程制图课程是所有工科院校的一门必修基础课。随着科技的进步,计算机绘图已经逐渐取代了传统的手工绘图,CAD教学应需而生,为工程制图课程注入了更加新鲜的元素。现代教育理念更关注教学过程中学生的主体地位,重视其能力和全面素质的培养,因此在本科CAD教学实践过程中,不能机械地照搬传统的教学方法,而应针对CAD课程及学生的特点,运用现代教学方法充分调动学生学习的兴趣和积极性,才能达到事半功倍的效果。[1][2][3]

1 本科CAD教学中存在的问题

通过阅读文献、对各高校进行调研以及北京建筑大学本科CAD教学的实践,可将目前国内CAD教学中主要存在问题归纳为以下三个方面。[4][5][6][7]

1.1 学生绘制图纸不规范

部分高校的CAD教学与工程制图课程脱节,由计算机或者专业课教师负责教学,主要目标是教会学生用CAD画图,而较少涉及制图标准中关于图幅、图框、标题栏以及线型、线宽的使用等内容。学生意识不到CAD与工程制图课中相关规定的联系,仅仅是学会了怎样画线、画框等几何图形,因此总有高年级的课程设计及毕业设计指导教师反映学生所绘制图纸极其不规范。

1.2 学生操作不规范,绘图速度慢

有的学生通过看书或者网络视频早期自学了CAD的部分操作,通过鼠标和下拉菜单可以绘制出部分图形;也有部分教师上课演示完CAD的操作后,过于关注学生是否能够绘制出图样,而忽略了其绘图的过程。这两方面的因素导致部分同学只用右手控制鼠标绘图,速度非常慢,而且一旦这种绘图习惯,再进行纠正则非常困难。

1.3 学生缺乏学习动力

由于教学方法过于传统,学生疲于记忆命令操作,重复绘制例题图样,对课程内容没有任何新鲜感,导致其学习积极性不高。

第一,考核方式落后。大多学校仍然采用传统的期末考试定成绩的考核方式,导致学生纯粹为了考试过关而仅仅练习考试可能出现的几种图样,而忽略了CAD软件本身的使用价值。

第二,理论讲解与实际练习脱节。部分高校教学设施稍显落后,采用先由教师在多媒体教室进行演示,学生下次课才到机房进行上机操作。由于没有立刻进行绘图操作,学生印象不深刻,等到下次课时仍然一头雾水,绘图积极性受挫,教师不得不再次重复,造成课时的严重浪费。

第三,上机时教师辅导学生人数太多。部分学校均是合班课,每位老师需要同时辅导七八十名学生,根本无法兼顾。

2 现代教育技术在CAD教学中的应用

笔者在北京建筑大学从事工程制图及CAD课程教学以来,注意总结教学实施过程中的经验及不足,结合学生心理特点及课程性质,将现代教育技术应用到平时的教学过程,充分调动学生自身的学习兴趣及积极性,收到了良好的教学效果。

2.1 强调手工绘图实践的基础地位

在制图课时总有学生提出:现在设计院都是计算机绘图,何必再为难我们费时费力的手工绘图呢?很少有人理智地认识到,使用计算机绘图需要人的思维控制,根据学习金字塔理论(见图1),如果仅靠听教师讲图幅、图框、线型、线宽等制图规定的被动学习,学生对知识的印象非常浅,而若将其进行到实践环节的主动学习,通过几个小时的图板和丁字尺手工绘图练习,则学生对制图标准的印象会深刻许多。因此,在CAD授课之前,学生通过工程制图课程进行一定的传统手工绘图练习是必不可少的,若工程制图课程本身包含CAD绘图内容,或制图课程结束后立即进行CAD实习周,则教学效果会理想很多。

2.2 重视学习过程,培养良好绘图习惯

现代教育观强调要从重视结果向重视过程转变。在教学过程中发现个别同学通过下拉菜单才能找到画线画圆命令,还有同学左手插在兜里,仅靠右手操作鼠标,在感叹其绘图如此费力的同时更体会到关注学生绘图过程的重要性,而不能仅仅满足于其能够绘出图样这个单纯的结果。因此,第一次上课时便通过对桌面菜单与快捷键的比较,强调左右手的相互配合,使其绘图之前便意识到“左手键盘,右手鼠标”习惯的重要性。同时强调关注命令行的操作提示,学会人机对话,以减少刻意记忆绘图命令中各项操作的先后顺序,减少盲目操作。

2.3 关注学生的主体地位,鼓励自主设计

现代教育理念提倡从重视知识传授向重视能力培养转变,从重视教法向重视学法转变。为了改变传统的以教师“教”为中心、学生思维和创新能力被压抑、学习积极性不高的状态,充分发挥学生的主体地位,将其机械学习变为有意义的学习,在介绍完CAD中的绘图命令和编辑命令后,便鼓励学生根据生活中接触的人物和事物进行平面图形的自主设计和绘图,要求是必须有四种以上的圆弧相切。事实证明,这种方式可以变学生的被动学习为主动学习。学生在绘图过程中为了使某个细节更完美,会不断地请教、讨论,其最终展示的作品很多都令教师惊讶不已,教学效果远远超出了传统教学中的抄绘图样。

图2为某同学为迎接中国传统生肖羊年的到来绘制的动物造型――“羊”,图3为某男生根据日常生活中同学间的玩笑设计的同学画像――“我心目中的杰”,并为之赋诗一首,充分体现出了他们对这种自主设计的热情,创作才能和思考能力都得到了极大的展现。有位同学在实习总结中写道:没有学习CAD之前,画图真的很麻烦,很复杂,我享受但也很痛苦;经过这次实习,我最大的收获应该是付出后收获的喜悦,当我得到老师的肯定,当我看到我的成图,那一刻真的很高兴。还有的同学表示:在一周的CAD“集训”中我不仅仅学会了一项技能,而且还锻炼了我的意志品质。我很感谢这次实习,非常充实和快乐。

2.4 调整考核方式,建立全面评价体系

鉴于传统的期末考试不能完全体现学习过程,因此在CAD教学中增加平时成绩的比重,建立全面评价体系。对于要进行期末考试的CAD课程中各项成绩所占比例如图4所示,通过全面评价机制鼓励学生进行自主设计,在保证绘图质量的基础上,还要能够将其设计理念、绘图技巧通过成果演示环节展示给全班同学并回答质疑,锻炼了其表达能力和反应速度;设计报告的书写培养了其写作能力和文档排版能力。这种评价体系在知识传授的基础上更侧重对学生各方面能力的培养。

2.5 注意总结,不断完善教学

北建大新校区的使用为广大师生提供了优质的教学条件,可以在机房进行操作演示及一对一辅导,遇到合班课总会邀请其他教师进行协助指导。通过讲课及辅导时的沟通,以及学生设计报告中的学习体会,及时掌握其学习状态及存在问题,以明确今后教学改进的方向,以不断完善教学效果。

总之,通过教师对教学环节的精心设计和教学方法的改善,引导学生能够快乐的学习,同时培养其各项能力的全面发展,则是作为教师的最大成就。

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【关键词】制图;实践;CAD;教学

随着计算机信息工程技术的迅猛发展,在土木工程设计领域,各种计算机辅助设计CAD软件正逐渐被广泛应用,早期的手工绘图设计被取代,CAD应用技术也正逐步成为现代工程技术人员必备的基本技能。当前各高校对土木工程专业学生均开设了《建筑制图》和《建筑CAD》课程,《建筑CAD》其主要目的是使学生熟练掌握使用CAD软件二维绘图命令绘制建筑和结构施工图,为大四的毕业设计和今后的工作打下良好的基础。而《建筑制图》是土建类专业一门理论性和实践性都很强的专业基础课,其教学内容与《建筑CAD》有很多相通之处。对两门课程的教学进行融合式教学,从基本绘图展开,以工程项目训练为依托的实践教学,使学生上课兴趣增加,提高教学质量。

1、《建筑制图》课程内容

工程制图课程主要从三个方面即几何作图、基本几何体投影制图、专业制图与识图进行学习。第一部分几何作图主要培养学生耐心、细致的习惯以及对图形的分析能力。这一部分需要有一定的数学基础,特别是在绘制圆弧与圆弧相切的时候,多提供些实际图形,让学生在分析图形的基础上进行绘图,既了解了建筑产品的构造又对线条的连接进行了实践锻炼。第二部分基本几何体投影制图,主要从正投影基本概念的理解,点、线、面、立体的三面正投影形成和投影特点方面进行细致的描述,重点是通过不断地练习实践让学生掌握正投影基本原理。第二部分重点在正投影基本原理的掌握。还有个内容是轴测投影图,主要介绍正等测图的概念,具体是用例子说明正等测图的绘制,让学生在绘制轴测图过程中进行空间想象和分析能力的培养。第三部分专业制图及识图与今后专业课程学习紧密联系,所以在这一部分主要结合《房屋建筑制图统一标准》、《总图制图标准》、《建筑结构制图标准》以及新的《混凝土结构设计规范》等内容,结合一套完整的房屋施工图,从建施图和结施图两个方面讲解,让学生对房屋施工图内容有基本的了解,并学会看简单的施工图。

2、《建筑CAD》课程内容

建筑CAD课程包括AutoCAD软件基本知识介绍,绘图环境的设置,基本绘图命令和修改命令,高级绘图编辑,工程尺寸标注,打印输出等内容。结合专业应用绘图部分,绘制土木工程专业的建筑施工图和结构施工图等。

3、建筑制图与建筑CAD课程体系比较

建筑制图是土建类专业必修的技术基础课。它包括两部分内容:即画法几何和工程制图。画法几何是制图课程的理论基础,主要任务是研究在平面上表达空间立体形体的图示方法以及在平面上解答空间几何问题的图解方法。画法几何的典型特点是理论性、系统性强,较为抽象。工程制图主要是对画法几何理论研究的具体应用,表达和绘制建筑形体内外部分及其构配件的工程施工图。这门课程的主要任务是培养学生的空间想象和逻辑思维能力,不断提高学生阅读和手工绘制施工图的能力。

土木工程CAD通俗来讲就是计算机绘图。在建筑物或构筑物的整个设计过程中,工程设计人员从构思到初步设计、从结构计算验算到绘出各类施工图均可由计算机完成。目前土木工程CAD已在工程设计的各个领域得到广泛应用,基本取代了以往的徒手绘图设计。

(1)地点不同。制图课程是在制图室进行教学,CAD课程是在电脑机房中进行。两门课程都锻炼动手能力,技术性较强。

(2)实践性不同。虽然《建筑制图》也要求学生有相当的动手绘图能力,但CAD课程与实际真实工作“无缝对接”,使得这门课程有更多的实践性。建设单位、设计单位及施工单位几乎已经摆脱了绘图板和丁字尺,这种外部环境的变化要求学生具备计算机绘图的基本能力。CAD课程具有其他课程无可比拟的可操作性。上机实际操作是学习CAD最直接及最好的学习方法。

(3)侧重点不同。制图课程通过绘图工具、仪器的使用,使学生掌握一定的绘图技巧,绘制出符合国家制图标准的图纸。制图课程重点在理解制国家图标准中规定,能读懂图纸中的图线对应关系,读懂三面正投影图,能想象出立体形态,绘制好图纸。而CAD课程则侧重于运用各种绘图和修改命令快速绘制好图纸。

4、建筑制图与建筑CAD课程融合式教学方法探讨

(1)建筑制图课程采用多种教学方法,CAD图纸可放大局部讲解

建筑制图与CAD课程在经过黑板、挂图、投影、模型和多媒体教学的几轮尝试后,目前较为完善的教学手段应采用现代多媒体技术与传统黑板教学相结合的立体化教学方式。

例如组合体的形体分析、截交线与相贯线的形成、形体剖断面的表达和各专业施工图的阅读与绘制等,可以充分借助多媒体的绘图功能和三维动画、图片展示等优势,促进学生建立空间概念,强化空间想象由图到物的演化过程。讲解建筑施工图和结构图时,用CAD图形放大局部讲解其中的布局,讲解图纸中的符号含义,区域性讲解更加仔细,帮助学生理解各个细部,综合起来读懂整张图纸所表达的信息。

对于不适合多媒体教学的,例如各类制图规范、整体表示法和习题集作业辅导等,则采用传统的直观教学。这两种模式的结合既充分利用了教学资源,丰富了信息量,又兼顾到了训练学生空间想象能力和思维能力所必需的循序渐进的过程。

(2)建筑CAD课程绘制图纸,制图标准穿插其中

在建筑CAD课程讲解完基本的绘图命令和修改命令后,进行大图练习。以建筑制图的内容为主线,运用计算机辅助作图。例如在建筑制图基础知识章节的标准规范中涉及图幅、图框、图线、字体、比例和尺寸标注等内容,而在使用AutoCAD绘图时,回忆前面讲解内容,讲授文字样式、尺寸标注样式、图层的创建、编辑和图形界限设置等内容,作到规范画图。在多媒体上用CAD演示相应的绘图命令,然后学生在计算机上同步练习。

(3)以实际项目为指导,进行项目式教学

CAD课程是让学生用计算机绘制图纸,用计算机软件传递思想和信息,在教学中,图纸的选择是成为较为重要的环节。

选取经典案例,选取难易合适的工程图纸进行项目式教学,贯穿两门课程的实践教学之中。将《建筑制图》课程中绘制的建筑施工图和结构施工图图纸作为CAD课程中绘制部分。例如绘制建筑施工图的平面图时用一栋建筑的首层平面图作为例子,在建筑制图课中已经讲解了平面图的阅读方法,其中的各符号含义,理解平面图的图示内容,手工运用丁字尺、仪器绘制好图纸。运用绘图软件CAD来实现图纸的绘制,让学生在学习工程语言的同时,掌握计算机绘图工具,提高现代化、信息化的专业设计能力。

采用这样的教学方法,提高了学生的学习兴趣,使学生变被动接受到主动探究,打破了满堂灌的填鸭式的教法,加强了学生的自学能力,活跃了课堂气氛,提高了学习效率,使得学生对于CAD软件可以快速掌握。

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关键词:大学图书馆管理技术现代化管理方法现代化

教育要面向现代化,这是21世纪学校教育发展的重要趋向。大学图书馆作为大学教育中不可或缺的一部分,也必须面向现代化。所谓图书馆的现代化,是指根据图书馆工作的实践,遵循其客观规律和特点,运用现代化的技术条件,科学合理地组织与管理图书馆工作,最大限度地提高工作效率和质量,最有效地完成图书馆的各项任务。笔者认为,图书馆现代化的实质,就是实现图书馆管理技术的现代化和图书馆管理方法的现代化。无疑,大学图书馆的现代化建设也应遵循这样的目标取向。本文,笔者就大学图书馆管理技术、管理方法现代化两个问题进行探讨。

一、大学图书馆管理技术的现代化

图书馆管理技术的现代化,就是要使用现代化的管理技术,主要是使用现代的计算机技术和网络技术对图书馆各种常规业务工作进行自动化管理,实现图书馆工作方式、服务手段和信息处理方法的现代化。要达到这个目标,在图书馆建设中应当做到以下三个方面:

1.实现大学图书馆文献信息资源的电子化、数字化管理

这主要是指将计算机技术和信息技术运用于高校图书馆各种常规业务工作之中,实现图书馆信息资源管理、服务的数字化、虚拟化。大学图书馆文献信息资源的电子化、数字化管理,具体包括:①使用计算机技术将各种文献信息资源数字化,并提供网上服务,包括各种文本、图形、图像、动画、声音、多媒体资料等的网上服务。②通过各种电子通讯手段和计算机网络,连接各种文献信息数据库系统和数字化图书馆.包括国内和国际的。③利用各种新技术,如光盘存储、超媒体技术等,进行较大型的数据库管理、检索等。④当用户在联机查找遇到问题时,能利用计算机手段进行干预(即电子参考咨询),为读者解决问题。

大学图书馆文献信息资源的电子化、数字化管理,将会根本改变传统的图书馆各种常规业务工作的手工作业模式,节省对文献信息资源进行管理所耗费的时间和人力,使工作效率大大提高。大学图书馆文献信息资源的电子化、数字化管理和服务,还将改变传统的图书馆对服务对象的服务模式,通过文献信息资源的电子化、数字化处理实现对服务对象的自助式服务,使服务对象能够高效、便捷地获得所需要的文献信息资源服务,从而更有效地实现大学图书馆文献信息资源的供应功能,促进大学教学和科研的快速发展。

2.实现大学图书馆文献信息资源的网络化服务

这是指通过网络技术在完成建设校园网、开通互联网和家庭计算机上网的基础上,使数字化的大学图书馆进入馆外网络系统,形成一个以数字化图书馆为前提的文献信息资源共享型服务体系。实现大学图书馆文献信息资源的网络化服务,在技术层面的先决条件主要是:海量信息的存储(含超大容量数据的存储介质、管理软件和长期安全保存的手段);高速、宽带的网络(网络的高可靠性、安全性,动态、灵活的边界控制);新型的应用系统(含对海量信息的加工处理、智能化搜索引擎、多媒体信息表达、电子商务工具、新型统一的用户界面或平台、多语种多媒体自动识别实时处理等);统一的标准与规范(含各类信息的描述、压缩、存储、编码转换、标引、互连诸多方面的格式、协议、规范等)。只有通过这些网络化的物质技术基础建设,才能实现图书馆文献信息资源的网络化服务。

图书馆文献信息资源的网络化服务,将使图书馆提供的服务突破空间和时间的限制。不仅广大师生和科研人员可以在教室、实验室、办公室乃至宿舍里随时随处方便灵活地获得文献信息资源服务,而且通过计算机网络大学图书馆资源将进入社会信息服务体系之中,成为重要的社会信息源,为促进经济、政治和文化发展发挥更大的作用。

3.实现大学图书馆之间的馆际链接

这是指通过网络技术,使大学图书馆之间实现文献信息资源的馆际链接。网络化是大学图书馆现代化建设的必然趋势,文献信息资源的馆际链接,将会突破大学图书馆之间的地域界限和部门隶属界限,促进大学图书馆之间协调藏书、合理布局藏书结构、突出藏书特色,促进馆际互借、取长补短和文献信息资源共享。特别是在各馆购书经费紧张和文献数量十分有限的情况下,大学图书馆之间的馆际链接,必将大大发挥大学图书馆网络协作协调的整体功能作用,扩大大学图书馆网络的整体服务规模,提高大学图书馆网络的整体服务水平。

二、大学图书馆管理方法的现代化

上述大学图书馆管理技术的现代化,属于图书馆现代化建设中的硬件方面的建设。但是,仅仅把图书馆的现代化归结为物的现代化,这种认识是不全面的。大学图书馆现代化建设中还应包括图书馆中掌握和使用现代化的管理技术人的现代化,即人的能力、素质和观念等方面向现代化目标的迈进和转变,而这种转变要通过图书馆管理方法的现代化去实现。

实现大学图书馆管理方法的现代化是极为必要的,图书馆管理技术的现代化,特别是先进的信息技术和网络技术应用于图书馆,将给图书馆原有的结构体系、文化氛围、管理模式带来巨大冲击,使传统的大学图书馆的管理方法面临着严峻的挑战。因此,只有同时实现大学图书馆管理方法的现代化,才能适应大学图书馆管理技术现代化的要求,并更大程度地推进大学图书馆现代化的进程。实现大学图书馆管理方法的现代化,应当从图书馆的人员因素(要有与之相适应的高素质的学校图书馆员队伍作为坚强后盾)、社会文化限制(含读者观念的转变、阅读心理的定势、阅读习惯的改变、对传统图书馆学习氛围的依恋以及读者信息认知能力等)、管理机制(即要有一整套新的适合于网络化数字图书馆的运行管理模式,含新的数字信息生产、机制、版权保护的合理方案等)、经济许可(含大量的数字化资源的转换代价、网络和计算机的普及程度、用户对数字化图书馆服务的可承受能力等)等多种方面进行考虑。

从人员因素来看,首先要实现图书馆管理人员知识技能的现代化。它要求图书馆的管理人员,必须具备与图书馆现代化相适应的观念、知识结构并熟练地掌握使用计算机进行信息管理的技能。由于观念的变革、知识结构的改变、计算机技能的熟练掌握不是一朝一夕可以完成的,因此,这方面的准备工作必须在物的现代化之前就着手进行。目前,图书馆工作人员文化素质和业务素质远不能达到要求,管理者必须重视和积极开发人力资源.对职工进行资本投资,这主要包括职工的教育、培训、管理以

及人才的发现和培养、使用与调剂等。通过科学的管理制度和管理方法的运用,提高职工的素质和能力,挖掘他们的潜力,力求人尽其才,才尽所能。可以采取以下一些有效的措施:第一,鼓励职工利用业余时间进行学历和科学文化知识的提高,对完成学历或科学文化知识水平提高的职工进行适当的奖励。第二,制定培训计划,将图书馆中年龄适当、具有一定业务水平、在图书馆职工中有影响力的专业人员送往重点院校进修。第三,请专家和学者制定出科学的标准和要求,在职工中定期开展业务工作技能大赛。第四,制定工作人员业务研究成果奖励办法.对有业务研究成果的工作人员进行奖励,定期在馆内召开学术研讨会,并对学术论文进行评奖。第五,安排专业人员参加专题和学术研讨会等等。

从人员因素来看,还要重视对图书馆管理人员的心理素质的培养。由于图书馆环境的变化,图书馆员原来所熟悉的工作环境开始消失,而人们所不熟悉的新环境开始出现。人们对于新环境的适应与认同需要经历一个过程。对于新出现的一些现象如新的观念、新的行为方式.人们往往存在着一种认可、认同、不安、沮丧、抗拒、尝试的复杂心理状态。人们对于自己在未来图书馆中的具体处境难有十分的把握。这样,复杂的心理状态,加上可能性的风险,就会使处在现代化过程特定阶段的人们形成一种较为普遍的焦虑情绪。再加上这一时期还会出现许多问题,这就直接对图书馆员原本正常的工作环境产生不利的影响,并进而加重焦虑的程度。现代化图书馆必须与现代化管理相匹配,现代化的管理应当将“以人为本”作为图书馆现代化管理的核心进行管理方法的创新。为此,要加强对图书馆馆员心理素质的培养,第一,引导馆员转变观念,树立高度的思想、道德修养和全心全意为读者服务的理念,坚持“读者第一,服务至上”的原则,增强馆员的事业心、责任感、崇高的职业道德和敬业精神。第二,引入对图书馆员工的激励机制,定期开展由读者评选的“我喜欢的图书馆馆员”等活动,向读者发放调查问卷,设立读者信箱、馆长信箱等,把读者评选的结果和意见公布于众,并作为馆员和部门年度考核的重要依据。第三.营造和谐、舒畅的工作环境和人际关系氛围,使图书馆管理人员的心理状态得到调整和改善,最大程度地激发出每个人自身的潜质,以适应大学图书馆管理技术现代化的要求。

从社会文化限制方面的因素来看,当前主要应当加强对图书馆服务对象使用信息和网络资源的知识、技能的培养。一个图书馆是否能实现网络化,还要看图书馆服务对象的知识和技能是否达到网络化,它要求高校图书馆的服务对象,也必须具备与图书馆网络化相适应的知识观念和技能。目前高校图书馆的服务对象虽然基本上能够进行图书馆网络化的技术操作,但与高校图书馆网络化的要求仍然相差深远,因而加强对高校图书馆服务对象的信息素质教育是极为必要的。信息能力的培养目前重点应着眼于培养服务对象自我获取信息的能力。信息能力的培养要通过对服务对象的信息操作技能的训练来实现。这需要服务对象在一定的信息理论知识的指导下,进行信息技术操作的反复训练,最后才能形成信息操作的技能。信息操作技能的训练,具体地说包括进行计算机检索技能的训练、网络利用技能的训练等训练内容。有一些服务对象信息网络技能严重缺乏,无法进行独自操作获取网络信息,因此,对服务对象的信息技能训练仍有待于加强。对服务对象信息技能训练的指导可采取多种形式,诸如课程培训、知识讲座、网上信息、随机性指导等等方式。从而使服务对象在理论知识的指导下进行自觉的训练,信息技能得到逐步提高。

从管理机制和经济许可的因素来看,关键是建立一个新的适合于信息化、网络化图书馆的运行管理模式。如果图书馆已经进入信息化、网络化时代,图书馆的体制仍然是传统体制,图书馆实现现代化目标的进程将会由于时代的变迁和体制的制约造成图书馆成员的行为、观念等方面的不一致性、不连贯性,甚至造成图书馆机体的非整合性。伴随着现代化进程的推进图书馆结构必然要发生大的变动,如由于信息技术的引进引起业务过程的重组和集成,将导致组织机构的扁平化。伴随着现代化进程的推进图书馆成员中的利益结构也会出现较大的变动,如信息技术将引起权利的再分配,这些变化必将引起部门之间、人员之间的利益冲突。伴随着现代化进程的推进,图书馆将面临着与读者、出版商、合作伙伴、信息系统、工作流程等方方面面的关系整合。可见,伴随着现代化进程的推进,图书馆的管理方法和管理模式也必然要出现一个大的转型。图书馆管理模式转型的核心内容,即是对利益结构的重新调整。利益结构的重新调整,包括图书馆的成员之间、图书馆内部各部门之间、各图书馆之间以及图书馆与社会各界之间的利益结构的重新调整。也只有建立一个新的适合于信息化、网络化的图书馆的运行管理模式,才能更大程度地推进大学图书馆现代化的进程。

参考文献:

1.马永刚:《浅析网络环境下图书馆信息服务的新理念》,《津图学刊》,2002.1。

2.孔华、张永彬:《以人为本――图书馆现代化管理的核心》,《四川图书馆学报》,2002.4。

3.向林芳:《高校图书馆与读者信息素质教育》,http://lib.edn.cn/sztsg/ac2.htm.

4.张淑花:《高校数字化图书馆的功能与建设》,http://lib.edn.cn/sztsg/ac2.htm.

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作为工科类环境工程专业应用基础课程,工程制图是工程科技人员表达思想和设计理念的工具,对于学生后期完成环境工程原理、水污染控制工程、大气污染控制工程和固体废物处理与处置课程设计,以及最终的毕业设计尤为重要[1]。福建农林大学开设的环境工程专业融合了农学特色,强化土壤污染、水土保持等治理技术,拓宽了工程制图课程的应用领域[1]。此外,由于现代大学教育从传统模式转变为学分制,原有的课程总学时不断减少,导致工程制图与其他传统课程一样面临压缩课时的问题[2]。因此,如何把握新形势下工程制图课程教学规律,努力在传统教学方法的基础上积极而有步骤、有计划地开发教学课件、绘图软件和习题集,在强化学生手工绘图基础上进一步提高计算机绘图能力是一个值得探索的问题,对该课程教学的探索研究和实际应用具有重要意义[3-6]。

一、工程制图教学改革与实践总结

传统工程图学教学以教师为中心,以课堂讲授知识、学生课后练习为主要形式,在接受知识的过程中,学生处于被动地位,这样的教学观念已不适应目前人才培养需要[7-8]。为此,根据学院办学特色和环境工程专业的自身特点,结合现代教学手段,对工程制图课程教学开展了深入地探索研究和实践,积极转变教学观念,以学生为中心,教师作为导演设计教学情景和过程,让学生作为演员置身其中,主动参与,积极提问,与教师一起探讨,通过师生交流互动完成教学过程。学生可以充分发挥自身的特点,保持学习的主动性和创造性。(一)优化教学内容,构建新的课程体系

合理优化教学内容,构建新课程体系是教好工程制图的前提。对工程制图课程整体内容进行优化并不只是简单的增减,而是将传统与现代有机结合,精选内容,合理删减,突出重点。工程制图课程内容包括投影制图、机件的表达、建筑和结构施工图、建筑给水和排水施工图、化工制图等内容。投影制图部分主要采用粗细结合的讲授方式,本着“必须和够用”的原则删去难度较大的点、线、面综合性问题,并降低对截交线及相贯线内容的要求,而该部分教学的核心内容—组合体是重点培养学生的空间想象和思维能力,因此,在教学中将形体分析法和线面分析法作为主线贯穿始终,精讲多练,由浅入深地通过一系列绘图和读图实践,达到提高空间想象力的目的。建筑和结构施工图部分主要培养学生识图能力,为此只需简单介绍建筑平面图、立面图、剖面图、建筑详图、结构平面图和钢筋混凝土构件详图等内容,重点通过绘制标准规范的实际建筑施工图,强化学生图纸表达和识图能力。此外,基于农业院校的大背景,在工程制图课程内容优化的过程中适当融合了专业特点,将建筑给水排水施工图、工艺流程图、设备布置图和管路布置图作为了重点内容讲解。

(二)改革教学方法

1.借助现代教学手段,营造课堂气氛

按照新的环境工程专业教学计划,该课程教学时数大大减少(理论教学学时由60减至30学时),教师如果仍然采用传统的板书画图,并辅以挂图和模型讲授,不仅费时、费力,而且效果不佳。为此,在讲授过程中可引入了ppt动态课件和课堂画法几何教学软件。如通过动态设置颜色、绘线速度或声音,或反复进行动态演示,不仅使在常规教学中难以表达清楚的内容可以通过动态课件得到生动有效地展现,而且大大增加了课堂信息量,吸引了学生的注意力,激发了学习兴趣[9]。此外,还应注重与传统教学手段结合,借助画法几何教学软件现场绘图。

由于受成长环境和传统教育方式的影响,学生在课堂上多数处于被动接受状态,积极主动性较差,参与意识不强,而课堂教学过程是教师有效传授和学生积极学习的共同活动,两者的充分参与是完成精彩课堂教学的必要保证。因此,在工程制图教学过程中通过创设“问题情境”,即在某个知识点讲解完后,举几个典型的错误画法事例,让学生自由发言,引导学生找错纠错,并鼓励学生大胆上台表达出自己的想法,若有画错的地方再次引导大家一起分析直至问题解决。通过教师有目的地导演给学生留下思维和想象的空间,调动学生积极参与,既活跃了课堂气氛又加深了学生对具体知识点的理解[7]。

2.借助autocad绘图软件,强化习题训练、实验和实习

常规教学要求学生课后手工练习教师布置的习题、实验项目和实习内容,这一教学法存在修改困难、费时费力等问题,且缺乏对现代化绘图工具的有效利用,学生已学过的autocad软件没有机会运用,造成后续专业课程设计和毕业设计无法提高绘图效率[10]。对此,可编辑电子习题集,加强学生利用绘图软件画图的能力。在实验和实习环节则要求手工绘图和autocad绘图相结合,强化学生的识图和绘图能力[11]。同时,还可组建制图和设计实验室,为学生提供便利的工程制图实验和实习场所,为后续专业课程设计和毕业设计创造良好条件。

二、工程制图教学改革的创新点及应用效果

(一)创新点

学校工程制图教改经过几年的努力和探索实践,本着以学生为主体的教育理念,将教师所用辅助教学课件、学生所用学习辅导系统、模型库、工程实际模型等各种资源整合,完成了教学方式、课程和教材优化、多媒体课件制作等方面的改革,实现了构型变换教学,拓宽了工程制图专业口径,其成果无论用于教学还是制图实践都取得了良好的实际效果[12]。其创新之处如下。

(1)立足于体现农林特色的环境工程专业工程制图教学改革,拓宽了工程制图的应用领域。

(2)为适应短学时课程需求,自编工程制图教材,进一步优化课程教学内容,构建了新的课程体系。

(3)创造性地改变教学方法,活跃课堂气氛,调动学生学习积极性和提高学习效率。

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(4)有重点地突出课堂画法几何绘图软件教学、多媒体教学和学生计算机绘图。

(5)有目的地运用autocad软件自编大量电子习题集,提高学生计算机绘图能力。

(6)组建多媒体制图与绘图实验室,为学生提供工程制图实验和实习场所,并为后续专业课程设计和毕业设创造良好条件。

(二)应用效果

(1)课程体系改革有特色,教学软件生动、直观、信息量大,课堂教学质量明显提高。

(2)复杂知识简单化,学生普遍反映更容易理解接受。

(3)自编教材较适合农林院校环境工程专业工程制图教学需要,重点突出。

(4)自编电子习题实用性强。

(5)制图与绘图设计室给学生创造了工程实践环境,切实有效提高了学生的识图和绘图能力。

此外,由于该课程教学阶段为学生打下坚实的识图和绘图基础,后续课程设计及毕业设计阶段学生的阅图能力、手工绘图能力、计算机绘图能力明显提高。