现代工程制图优秀9篇

书痴者文必工,艺痴者技必良,以下是漂亮的编辑为大家收集整理的现代工程制图优秀9篇,欢迎借鉴,希望对大家有一些参考价值。

现代工程制图 篇1

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。

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。

现代工程制图 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)

现代工程制图 篇3

引言

图书馆是人们进行书刊借阅、资料查询、信息收集的重要文化基地,也是社会文献资料的汇集中心和学术性机构,更是人们获取知识信息的文化源泉[1]。随着社会经济的迅速发展,大多数的图书馆呈现出多元化、多样化的建设。基于网络时代视角下,越来越多的人十分的重视图书馆管理工作,为了能够适应现代社会经济发展的需要,加强图书馆管理工作的创新是必然的发展趋势。以拓宽图书馆图书资源的收集、采购的渠道,改进其馆藏的方法,进一步的提升图书资源的借阅服务质量,同时提高图书馆管理工作者自身的素质和操作技能,最终实现图书馆持续协调长效的发展。

一、图书馆管理工作创新的意义

图书馆作为保存知识信息的重要阵地,如何的将图书馆中的各种各样的知识与信息相互转化为现实的生产力,是目前图书馆管理工作者研究的热点课题。在网络化日新月异的今天,图书馆的要素、社会职能都发生着千变万化。但是一直以来,在图书馆管理工作中,传统分散式的管理体制模式,在网络时代视角下的发展受到一定阻碍。为了能够顺应时展的趋势,图书馆管理只有不断的进行创新,实行科学管理方式,利用现代化的信息技术,不断的提高图书馆管理工作的质量和服务水平,以最大限度的满足读者的各种需求,为各种研究提供有效的文献服务与保障[2]。只有这样,才能够真正的发挥其功能,以进一步的实现其存在的价值具有重要且现实的意义。

二、网络时代视角下图书管理工作创新方法

1.创建多元化的信息服务体系

在图书馆管理中,完善的信息服务体系能够为读者提供更多高效优质的多元化信息服务。因此,应建立一套较为完善的图书管理规章制度,规范图书管理者的日常工作行为,为读者提供完善且热情的服务,同时还要积极努力的做到多元化的图书服务,多与读者进行沟通,真正的了解读者一些内在的需求,能够给予读者更多的借阅选择性。再次通过建设数据库资源,能够满足一些远程访问客户的信息需求,实行多样化的图书馆管理,并在工作过程过程中不断的完善与改进,以进一步的提升图书馆的整体服务质量。最后,还要加大图书馆的硬件设施的投入,现如今,随着网络信息时代的到来,越来越多的图书馆管理呈现数字化,为了能够适应这种时代的发展潮流,图书馆管理部门对馆内部硬件设施的投入,应加以重视,同时利用图书馆智能化、自动化的系统,以进一步的优化图书馆管理。

2.构建图书馆网络现代化管理

在传统图书馆管理中,主要以藏为主以及分散式、封闭式的管理模式中,仍然存在很多不足之处。为了能够解决这种传统的管理模式,以适应社会的发展需要。就应有一套较为完整,从加工、传播到自动化存取的管理系统。同时还应拥有先进的网络设备和计算机的硬件设施,这样才能够满足读者需求的各种电子信息资源,有效的实现图书馆保存、更改、传播以及开发的一体化,并通过加密技术,以保证图书馆藏的安全。因此,应加强图书馆网络现代化建设,能够进一步的为图书馆现代化管理提供有力的技术保障和先进的设备支持。

3.加强图书馆管理创新机制的建设

基于网络时代视角下,图书馆管理机制创新的机制主要由动力机制、运行机制以及激励机制组成[3]。

其中动力机制是指在图书管理创新过程中,主要受内外部动力的影响,内部动力主要是针对图书馆自身创新的需要,在网络时代能够清楚图书馆管理目标,以适应现代网络发展的需要;而外部动力则指来自组织以外的自然环境、社会环境的激励与约束所构成的创新动力[4]。比如知识信息时代的发展趋势、一些相关的图书馆发展、社会价值取向和社会舆论以及全国文化信息资源共享工程的建设或者公共图书馆的建设规范等。其次是运行机制,在网络时代视角下的图书馆管理创新的运行机制当中,管理创新的决策机制是整个图书馆创新活动中的重要环节,容易受到各种网络环境、创新决心、投入热情以及原有基础评估的影响[5]。然而实现机制主要是通过图书馆的各种资源配置、方案实施、协调沟通以及效果评估才完成的。而评价机制主要是通过评估以减少创新运行过程中存在的一些不确定因素,对决策中存在的错误进行改正,并及时的反馈信息,以确保创新能够顺利的运行。

4.提高图书管理工作者自身的素质

在图书馆管理工作过程中,管理工作者自身素质的高低,将决定着管理工作的成功与否。而管理工作者自身素质将决定着图书馆人本管理成败的关键。因此,图书馆管理工作者应注重培养和提高自身的素质。

首先,要加强自身道德修养。孔子云:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。”可见,图书馆管理工作者要树立领导就是服务的理念,加强自身的道德修养,在管理过程中,要做到严于律己,以自身高尚的品德、坚强的意志和正派的作风带动或者影响其他的管理工作者。让他们从内心的尊重和听从管理者的安排与管理,能够积极的参与到图书馆的各项工作当中,做好各项工作。

其次,提高自身的语言表达水平。语言作为信息交流的重要工具,其表达不同,将会产生不同的效果。在图书馆管理中,其管理的目标是调动管理工作者的积极主动性,以激发其工作热情,努力的做好图书馆的本职工作,为更多的读者提供更好的服务[6]。

最后,增强自身的协调能力。图书馆各个部门主要是以文献资源为中心在业务上存在着相互的联系,作为图书管理工作者,必须具备一定的协调能力,做好各个部门的关系。第一,应具备协调图书馆管理团队成员之间的能力,让大家的目标一致,在工作中能够协作紧密和谐;第二,应具备协调好与下属之间关系的能力,要经常和下属官员进行沟通,因为不同的部门,不同的管理员,在做事的风格上存在一定的差异,所以作为图书管理者,应给出具体且明确的工作要求,具体的工作方法与目标;第三,应具备协调好各部门之间关系的能力,可以通过岗位的交叉轮换来提高其工作技能,定期的召开一些座谈会以增加个部门之间的沟通与交流,同时还要组织各部门开展一些文娱活动,以增进他们之间的私人的情感,这样有利于开展工作。

现代工程制图 篇4

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.

现代工程制图 篇5

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。

现代工程制图 篇6

1 引言

电子工艺实训是面向高校工科各专业的实习课程,属于实践性环节教学范畴。要求学生通过电子工艺实训的工程训练实践环节,了解电子产品从基本的电路设计、电路焊接到产品装配工艺的完整过程,使学生掌握电路设计、仿真、调试、焊接和装配的基本技能,目的在于加强学生工程实践训练,从而进一步提高学生实践能力和提出、分析、解决实际问题能力的培养[1-3]。

在多年的电子工艺实训教学实践过程中发现,学生在电子产品的设计和制作过程中,经常出现问题。尤其在信号测试和分析时,由于实验设备的限制,使得问题更加突出[4-5]。

Proteus 软件是英国Labcenter公司研发的目前最先进的电子应用系统设计和实时交互仿真和PCB设计的平台[6],可以实现从电路设计、分析与仿真,单片机代码级调试与仿真,系统测试与功能验证到PCB制板图设计,真正实现从概念到产品的完整设计过程[7,8]。

一个完整的电子产品设计和制作,要求学生完成电路调试和PCB制板整个过程,为了解决学生在实训过程中需要掌握多种软件问题,我们在电子工艺实训环节中引入Proteus软件完成电路的辅助设计和调试功能。本文以多功能秒表系统设计为例,阐述了Proteus 8.2在电子产品制作中应用的完整过程。通过电子工艺实训的教学实践证明:Proteus 软件有助于提高设计效率,同时缩短设计周期,特别在节约设计成本方面尤其明显,取得了较好的应用效果。

2 系统功能要求分析

电子工艺实训中多功能秒表要求实现的功能是:利用8051单片机设计一个秒表,能够显示秒的十位和个位,启动秒表工作后能够从00秒到99秒周而复始的工作;能够通过按键控制秒表的暂停和继续计时;具备正计时和倒计时选择控制功能;倒计时状态下具备初值在线设定功能。

分析系统功能后可知,系统应当包含单片机模块、显示模块、键盘模块和时钟信号模块,时钟信号模块可以利用单片机内部集成的定时/计数器实现,所以只需要设置主机模块、显示模块和键盘模块即可。

3 工程创建与仿真

Proteus 8.2软件较之前版本的Proteus软件最大的区别在于将ISIS、ARES、代码窗口基于一体,可以在一个工程中实现电路设计、代码调试和PCB设计的完整过程。点击新建工程后,根据新建工程向导分别完成原理图、PCB图、固件以及编译器的选择。

3.1 原理图的绘制

在新创建的工程中,通过“原理图”标签进入ISIS原理图编辑环境,在软件左侧的元件模式工具栏中分别添加相应的元器件,元器件的查找支持多种模式,用户可按照器件大类、器件小类和生产商等三个层次进行器件查找和选择。查找到需要的器件后,双击器件,可将器件装入工程器件列表栏中。最后在原理图编辑环境中分别完成元件添加、编辑和连线等工作后,完成如图1所示的多功能秒表系统电路原理图绘制,电路绘制后可以通过电气规则检查功能进行电路完整性的电气规则检查。

3.2 代码编辑

原理图绘制检查结束后,就可以通过“源代码”标签进入代码编辑环境,在代码窗口中完成代码编辑后,通过构建菜单进行代码工程的构建。进行工程构建后,VSM Studio会输出相应的提示信息,用户可依照VSM Studio输出信息提示逐步完成代码修改、编辑和完善,直至VSM Studio输出信息提示为编译成功,通过编辑编译器的工作模式,可分别得到工程的*.OMF文件和*.HEX目标代码。特别值得一提的是,新的Proteus 8.2版本不仅内部集成了自己的ASM51编译器,还可调用外部编译器,如常见的Keil和IAR等编译器,程序调试非常方便。

3.3 电路和程序协同仿真程序编辑结束并且编译成功后,Proteus软件会自动把目标代码加载到单片机中,点击“开始仿真”按钮后,就可以进行电路图和代码的协同仿真和调试运行了。通常在程序调试时,不仅需要观察代码的运行情况,还需要观察原理图中器件的输入输出变化,从而分析程序的正确性。为此,Proteus软件提供了一个调试弹出模式控件,在仿真调试的过程中,可以将原理图中选定的一部分电路在VSM Studio页面中显示出来,可以非常方便地在调试窗口中同时查看程序和原理图,图2给出了使用调试弹出模式控件后进行程序调试效果图。

4 系统PCB设计

4.1 PCB设计准备

当原理图和代码协同仿真调试成功后,就可以进行系统的PCB设计,在设计系统PCB之前需要检查原理图元器件的封装情况,可以点击“设计浏览器”工具栏查看元件封装情况,只有所以器件的封装都正常后方可进行PCB设计。如果部分元件没有合适的元件封装,那么就需要给相应的器件创建或者安排相应的封装[9]。

4.2 元件封装创建

本次设计的多功能秒表中的多个按键和数码管就没有合适的封装可选择,因此需要自行进行按键的封装创建。具体的操作步骤为:选择二维方框图形模式(需要将层面设置为Top silk),绘制出器件外形轮廓或者边框;添加相应类型和大小焊盘,并且编号;选择边框和焊盘单击鼠标右键进行封装,图3给出了制作完成后的数码管和键盘封装效果图。

4.3 电路板布局与布线

完成PCB设计的准备工作后,就可以通过“PCB布板”标签进入PCB设计环境,在放置元件之前,首先需要定义好电路板的形状和大小。对于本次设计的简单工程,只需要绘制一个矩形电路板边框即可。其基本步骤为:选择二维方框图形模式(需要将层面设置为Board Edge),绘制出电路的边框;选择工具菜单栏中的自动布局菜单,完成器件的自动布局;通过手工布局优化器件布局效果;设置相应的布线规则(如电源或者地线设置不同宽度等);通过工具菜单栏中的自动布线工具进行布线;进行布线规则检查;电路板敷铜或者补泪滴等操作。

所有工作完成后,就可以生产系统PCB图的三维预览效果图和物料清单,完成PCB的设计,图4和图5分别给出了多功能秒表系统的PCB和三维预览图。

5 结语

目前,各种EDA工具种类繁多,在电子产品设计与制作中需要进行电路仿真和PCB设计,尤其电子产品涉及单片机等未处理器时,还需要对设计方案进行程序调试和仿真,因此,挑选合适的仿真软件是十分重要,笔者经过多年的电子工艺实训教学实践后,提出了基于Proteus软件的电子工艺实训辅助设计方法。

该方法有效减轻了学生要学习多种EDA软件的负担,在同一款软件中实现了设计、仿真、调试和PCB设计的完整设计任务,该方法经教学实践验证,在提高了设计效率、节约设计时间的同时,有效地降低了设计成本,值得借鉴和推广。

现代工程制图 篇7

【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。

现代工程制图 篇8

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

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[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.

现代工程制图 篇9

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。

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