立足土建专业,寻求改革创新

2014-09-22 13:00谢坚马彩祝
关键词:施工图制图投影

谢坚+马彩祝

计算机技术的普及应用使设计制造的理论和技术、工程信息的载体及传输方式、人们的思维和工作方式都发生了改变,土建工程制图课程中画法几何内容及对手工制图技能的要求逐步减少,取而代之的是计算机绘图技术的应用。以Autocad为导向涵盖了现代建筑绘图技术的土建工程制图课程,所担负的使命依然是工程图形表达能力、图形形象思维能力、工程图样阅读绘制能力的培养。编者本着立足土建专业需要寻求改革创新的宗旨,紧密结合土木工程及建筑学专业,围绕“建筑”的设计过程精心组织教材,并注重培养学生的工程能力,使教材在教学内容组织、教材案例选取上呈现出独有的特点。

一、重现代教育的观念

运用现代教育观念,使教材易教易学、启发思维、培养自学能力和专业技术综合能力是我们编制本书的目的之一。与传统技术基础课教育中大多重知识传授轻能力培养、重基本训练轻因材施教、重理论阐述轻实际案例详析相比较,现代教育更重视素质的培养和创新精神的发扬,以及学生的自学能力、分析能力、实践能力、综合应用能力的造就。通过课程学习,培养和发展学生的三维形状及相关位置的空间逻辑思维能力、形象思维能力和创新思维能力依然是土建工程制图课程的重要任务之一。在有限课时条件下,如何使学生快速进入“角色”、理解教学意图、掌握重要知识点,编者在教学实践中做过许多探索并将之体现在教材编写中。

(一)投影理论以体为纲的双向思维模式

如何才能使学生快速掌握投影理论并建立空间思维模式?本教材一改陈述式的传统编排,将点、线、面空间投影概念的建立直接依附在空间形体上,并逐次展开其正投影图,使学生通过一个图示系列瞬间明了空间几何元素三维空间表达与二维正投影表达的关系,并迅速建立起相关重要的正投影理论概念。这种将点、线、面的投影特性融入形体的投影之中,从“立体投影——抽象出点、线、面几何元素——立体投影”的双向思维教学过程,深化了正投影基本理论的学习,符合辩证唯物主义的认知规律,提高了教学效率。

(二)将构型设计理念渗透于教材

尽管在建筑设计终端,工程图最终以计算机绘制图呈现,但徒手绘图是计算机辅助设计绘图技术及构思设计时必须具备的技能,这一点在土木及建筑类专业中尤为重要。构型设计是训练学生进行发散性及开放性思维,培养学生空间想象能力和创造性思维能力的有效途径。本书将徒手绘图训练和构型设计内容落实于具体教学环节和作业实践中,以实现培养学生快速设计构思能力的教材编写指导思想的初衷。

(三)有利于学生的自学

本课程通常设置在大学一年级,受学时少及学生工程体验少的限制,部分投影理论及建筑工程图的专业内容不可能在课堂铺叙详解,到大三大四用到这部分知识时大多已忘记。鉴于此,在课堂教学中对有关专业工程图的内容没必要讲述太细,学生需要时知道何处入手自学即可。故本书在编制中由浅入深、循序渐进、突出重点、便于自学。主要体现在三方面:本着尽量多以图说话的原则,对基本概念、投影规律及教学重点、难点问题,绘制空间示意图,多以图形和表格形式表现、阐述和归纳对比,以帮助学生理顺从空间到平面、从平面到空间的三维空间思维过程;书中大部分例题均采用分步作图,每个作图步骤配合一幅相应的图解过程,使作图方法、步骤一目了然;强化实践性教学内容,如草图训练、建筑工程图实例导读等。

二、以提高专业素质为目的,融合人文情怀与技术理论

强调知识的条理性逻辑性但工程文化素质教育缺失是专业技术基础教材的常态,土建工程制图也不例外。而建筑作为技术与艺术完美结合的产品,见证了人类文明历史发展的各个进程,蕴含着丰厚的人文及科技知识。将枯燥的技术理论还原到产生它的本体上,通过了解技术理论和艺术审美在人们生活中的投射,使学生由土建工程制图课走近专业,提高学生的工程文化素质,并增加教材的可读性和学习的愉悦感,是本教材的一次大胆创新。作者在教材中穿插介绍了图形表达方面的相关历史知识,反映出作者较丰富的工程文化底蕴,对提高学生的工程文化素质大有裨益。

以轴测图章节为例。在教材中除增加徒手绘制轴测图及引入“正等测交会投影”以满足计算机的需求外,还在第一节介绍了建筑轴测图的发展历史和意义、轴测图与中国古代透视图的渊源、建筑绘画与轴测图等内容,对轴测图的历史和现实做了深入剖析。将艺术和技术绘画有机结合,让学生看到一幅以往同类教材中从来没有的图画,体现了一种人文情怀。显然,这部分关于建筑文化、建筑艺术及建筑实践的内容穿插在专业技术基础课程中,是非常宝贵使学生受益匪浅的。

另外,在建筑施工图章节中,将建筑技术和建筑实践的相关知识贯穿其中,适时介绍国内外同学科的发展和改革趋势,拓展了本学科的宽度,并给予学生更多思考、感知的空间,以提高学生的学习兴趣。

三、注重教材组织与教学终端的有效衔接

(一)以建筑设计过程为线索组织教材

教材组织不是离散地安排知识点,而是围绕产品“建筑”的设计过程进行组织,注重培养学生的工程能力。如教材中的中高层住宅实例,我们将此建筑物的整个设计、绘图过程贯穿于教材相应章节,使学生在建筑项目的设计与绘图过程中不但学习与建筑制图直接相关的绘图规范和方法,同时还学到土木建筑的相关知识。相对以往同类教材知识点割裂不利于学生的设计思维和设计质量的进展,这是本教材的一个突破。

(二)建筑案例独具一格

建筑施工图是土木工程制图课程中最重要的章节,是之前所有知识的综合运用,是通往相应主专业课程的踏脚石。在建筑案例的选取中,我们打破常规教材中图例较易但与建筑实践有些脱节的做法,直接将建筑实例整理后引入教材。书中围绕设有电梯的建筑物展开的专业施工图教学案例,在以往教材里实属首创。这一举措,缩短了技术基础课与后续相关专业课的距离,为学生较快进入专业学习打下了基础,具有承上启下的重要作用。

(三)结构施工图紧扣专业设计

结构施工图对土木建筑工程类专业来说尤为重要,是学生阅读、绘制专业结构设计图的重要基础。但这部分教学现状堪忧,主要体现在:以往大多数教材示例虽简单易懂但重要的图示之间缺乏有效衔接且与后续专业课程脱节,学非所用;课时的大量压缩,使之在实际教学中成了“鸡肋”,教师上课常常一带而过;已广泛应用的建筑结构施工图平面设计整体表示法专业性很强,教材中缺乏详细解读,学生无法自学掌握。造成的直接后果是:土木建筑工程专业学生做毕业设计时,专业教师要帮学生重温“土建制图”才得以进行后续专业设计,严重影响了专业教学进程。鉴于此,本教材在编写中采取了如下措施。

1.在专业基础课与后续专业课之间建立有效连接。编者通过直接介入毕业设计现场,了解土建专业设计对工程制图的需求观察学生对工程制图的掌握情况,以获得第一手资料;与土木工程专业教师联手,直接将毕业设计结构施工图中的相关内容用于本教材案例。通过编者的精心整理和逐步详细解读,使该章节内容既紧扣专业设计又易于解读,满足学生自学需求。

2.详细解读建筑结构施工图平面设计整体表示法。建筑结构施工图平面设计整体表示法(简称平法)是我国目前钢筋混凝土结构施工图设计的主要表示方法,也是毕业设计中结构设计的主要图示。虽然该表示法作图简单、表达清晰,但对于没有工程实际经验的大一学生来说,却不易掌握。对此,我们在本章编写中采取如下措施:(1)重视钢筋混凝土构件传统图示法在读图初期的重要作用。尽管在建筑结构施工图中平法已取代传统表示法,但与平法相配套的标准构件详图仍然是通过正投影获得的。故此,从教材案例的梁、柱等平法施工图中选取合适的单个构件如梁、板、柱等的配筋详图,加以详细解读,以期通过建筑构件的二维图建立起三维空间图示的映像,为平法的识读打下基础。(2)注重梁、柱等主要平法施工图的完整性及系统性。教材选用了后续土建专业课程设计及毕业设计中所需的相关图例,在对钢筋混凝土构件图的立体感知基础上,再分步详细解读梁、柱等平法施工图,并通过习题训练举一反三,宜于自学。显然,该部分编写有效改善了土建工程制图与土木建筑工程类专业设计之间因种种原因造成的脱节。

总之,本书在遵循“实用、够用、新颖”及“有利于自学”的编写原则下,从工程图学技术发展、建筑技术发展、教学实践需要等多角度对教材的编写内容进行了改革创新,且结构得当、内容翔实、风格严谨,是一本既秉承优良的制图传统教育又不失先进的现代风格的教材。

参考文献

[1]马彩祝,黄莉,谢坚.土木工程制图[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]段丽玮,刘苏.从大处着眼,从小处入手[J].工程图学学报,2008,(6).

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