“大图学”学科的构筑与建设——图学类课程体系的融贯研究
作者： 王 丹，卢 涌
来源：《教育教学论坛》 2013年第10期
，卢涌
（理工大学，江苏南京210007）
摘要：“大图学”概念的提出及其学科体系的构筑充分适应了社会经济建设及学科发展的需要。图学类课程体系的融汇与贯通是图学学科发展方向的内在要求。本文在查阅丰富资料，组织多次调研的基础上，借鉴了目前日本和美国工程制图学科的课程设置情况，从教学目的、教学体系、教学内容和教学模式四方面着重研究分析了图学类诸门具体课程之间的内在联系机理及先进技术手段在其中的应用。
关键词：大图学；课程体系；融贯
中图分类号：G2.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）10-0141-03
近几年，随着工程建设的信息化、产品设计数字化等先进技术手段的应用，图学学科研究领域在不断扩大，研究内容在不断深入。从学科发展角度看，一个包括《画法几何》、《工程制图》等传统课程及计算机技术、信息处理技术、产品设计数字化等先进技术手段等在内的“大图学”的学科构架正初见端倪。图学类课程体系的融汇与贯通是图学学科发展方向的内在要求。本文在查阅丰富资料，组织多次调研的基础上，借鉴了目前日本和美国工程制图学科的课程设置情况，从教学目的、教学体系、教学内容和教学模式四方面着重研究分析了图学类诸门具体课程之间的内在联系机理及先进技术手段在其中的应用。
1.教学目的的融贯。长期以来，工程图学的教学目的一直致力于学生空间思维能力的培养和图示图解法的掌握。目前工程图学教学基本上仍沿用上世纪50年代前苏联的一套结构体系，其注重的是工程图学课程的完整化和系列化，教材花大量的篇幅来介绍和培养图示图解能力，忽略了实用性、综合性、创新性。对大多数工科学生来讲，课程设计能力乃至毕业后的实际设计能力以各类工艺设备的结构设计为主，以空间构件的图示、图解法为主的课题极少。因而，目前的工程制图教学体系已不能适应当前工程设计的需要。反观美国和日本等西方国家，早已摈弃原有的工程图学教学体系，提出了应在设计中讲授制图的理念，指出不仅应培养绘制图形的能力，更重要的是培养在生产制造过程中应用和设计图纸的能力。应该说，制图与设计的融合是一个不容质疑的发展方向。因此，调整目前工程图学教学的培养目标，达到工程图学“为设计、为工程、为项目、为创新、为交流等服务”的目的。为此，应拆除以单一几何学科知识系统为主的框架，将图学课程融入设计课程或与设计课程结合组成新的课程，这种创新的课程组织不再囿于几何学科界限，相应的，课程内容也由传统的稳定性走向创新的开放性。
2.教学内容的融贯。我国目前的工程图学教学内容过多地注重点线面的投影、相贯线和截交线的求法、换面法等图解内容，深度有余而宽度不够，实用性不强。目前，美国和日本等已删减画法几何图解法的内容。与中国教材相比，日本已删去了最大斜度线、立体表面取点、截交线和相对位置空间综合题解等部分。这样的删除在中国图学界似乎是难以接受的。但是，日本教材突出强调了广泛性和实用性，拓宽了教学与科研视野，在有限的时间内尽量多地接触阴影、透视、斜投影、轴测投影、展开、CAD作图等内容，很好地适应了不同专业、不同层次学生的需要。因此，对工程制图的现有教学内容作适当的调整，适当减少图解理论即求交线、求
截交线和相贯线、求距离角度等画法几何综合解题内容，增加学科最新发展动态、先进的计算机CAD技术、最新国际标准、设计大作业等教学课时，融合贯通其他课程，特别是设计课程。这样才能节约时间，把学生从传统教学难点中出来。如：结合糖盒包装机进行的制图教学（平野重雄，武藏工业大学）、划线工具零部件设计（牧博司，东京理科大学）、建筑设计制图课程设置（藤木尚久西，日本工业大学），及通过水净化装置的开发进行的图学教育等。另外，徒手绘图是设计的源头，是快速交流设计思想的基本功。虽然计算机能高效地提高绘图速度和质量，但不能代替人脑。因此，应充分重视徒手绘图能力，处理好徒手绘图和计算机绘图的相互融合。它们之间是相辅相成的共存关系，而且不可相互替代。
3.教学体系的融贯。现在的工程图学教学体系是《画法几何》、《专业制图》及《计算机绘图》三门课程单独设课，分别放在四年本科教学中的第3、4、5学期。这种教学体系是为传统教学内容和教学目的服务的，已不能适应当前“为设计、为工程、为项目、为创新、为交流等服务”的教学目的，也不利于图学类课程体系的融会贯通。为此，本文建议，将《计算机绘图》和《画法几何》进行融合，以充分体现计算机绘图这一高效工具的便利性，尤其有效利用其三维功能，有效提高学生的空间思维能力和3D设计能力。就《画法几何》课程本身而言，应根据上述教学目的和教学体系适当调整教学顺序。应遵照关于工程图样的一系列国家标准，教授从平面图形的绘制要求，到各种视图和剖视图、断面图的种类，再到引入简单的立体概念。这一部分内容在目前的教学安排上是比较靠后的，建议给予提前。让学生首先明确国家标准及表达方法，明确任何空间结构都可以选用适当的视图，准确地用粗实线表达出来。在有了初步概念后，再用三视图来进行平面的视图训练。点线面从此不再是数学上的假设，而是实际应用设计的立体组成要素。此外，课程体系的工程性也要求学生应具有工程师的基本素质，在实际的工作环境中，需要随时表达空间的结构，用轴测立体图来记录设计的构思，并能与他人进行技术交流。
4.教学模式的融贯。就像音乐和美术一样，工程图学是一门实践性很强的培养人的右脑的学科。只注重教材理论的学习，而不进行实践设计练习是很难学好工程制图的。而目前的工程制图教学模式过分强调画法几何的图示图解练习，课程理论难度偏大而忽略了图学课程的设计性和实践性，一定程度上与图学课程教学目的背道而驰。相反，美国加州大学的图学课程设置非常重视实践教学，注重培养学生解决实际工程问题的能力和实践动手能力。只有这样，学生在课堂理论学习的同时，其动手能力、创新能力、团队合作能力、项目管理能力才能得到训练和提高。为此，本文建议，在教学模式上加大实践教学的比重，加强学生动手能力和创新意识的培养。学生在实践教学中，不仅测绘对象，而且设计对象，并亲手将对象制造出来；也可以给学生提供开放式的实践课题，充分发挥学生的创新能力和主观能动性，让学生充分体验到创新的价值和乐趣。
总之，图学课程体系的融贯要求打破学科界限，从综合性人才培养的需要出发，强调相关系列课之间的合理衔接与协调，从整体优化的角度重新构筑课程体系并组织教学内容。但是，图学课教育教学与工程设计相结合是一个多学科综合性工程，“大图学”概念的提出及其学科体系的构筑充分适应了社会经济建设及学科发展的需要。图学类课程体系的融汇与贯通教育不仅要培养学生的设计制图能力，更重要的是培养他们的分析问题、解决问题和对先进技术手段的学习与适应能力；培养“创造什么，为什么创造的能力”。制图与设计的融合是图学学科发展方向的内在要求，为了达到这一目的和要求，图学类课程的融合与贯通势在必行。
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作者简介：（1974-），女，山东人，在读博士，主要从事工程图学类课程的教学与研究工作。
