原创《手工绘图技能在工程学科进程中的重要作用》
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（山西农业大学,山西太谷030800）
摘 要：随着电脑制图技术的迅猛发展,人们逐步淡化了手工绘图技能的应用和学习,甚至在同学们中间出现了“手工绘图技能无用论”的错误观点.本文作者从手工绘图在工程技术发展史中的推动作用、手工绘图能达到电脑制图难以发挥的作用、手工绘图的现实作用三个方面论述了手工绘图技能存在的必要性.意义在于激发同学们学习手工绘图技能的热情,提升同学们专业学业水平和专业素养,为国家建设做贡献.
关键词：浅析；手工绘图技能；工程学科发展；重要作用；教育教学论谈
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）07-0219-02
随着科技术发展与进步,工程制图由手工绘制发展到电脑软件自动生成.制图软件的应用降低设计者劳动强度,提高了工作效率.制图软件方便、快捷与轻松,“学习手工制图意义不大,课程应该淘汰,电脑万岁、电脑万能”,这是初学者普遍反映和最突出的误区.它的产生在于电脑绘制形态比例准确、色彩质感逼真等优点,掩盖了电脑制图只是把资料库的模型通过数据反映到电脑上的事实,它出来的只是产品,可以复制；忽略了手工绘图表现的是设计者创作过程中的思维、想象、瞬间灵感所产生的作品,是唯一的；轻视了手工绘图的保密性能、应急状态下的灵活应用等不可替代作用.事实表明手工绘图依然很重要,作为未来从事工程技术工作的同学必须认真学好它,熟练掌握它.
一、工程技术发展史中的推动作用
建筑工程图是用于对建筑物内部情况,外部形状,以及构造、施工要求等内容的有关表述[1].它是工程技术人员与建筑之间沟通交流的工具,其在工程施工过程中占据主导地位,是将来工程使用中必不可缺的重要工具.
“图”对人类社会文明进步和劳动力发展起到重要推动作用.用“图”来表达和交流思想从人类开始一直延用至今,科学技术越进步,应用领域越广泛.法国拉斯科洞窟壁画表明,远古时代,人们就能绘制一些具有简单图示能力的几何图形、花纹等,在没有语言前,图形就是一种交流思想的工具.拉斯科洞窟壁画绘制尽管十分原始、简单,但壁画作为最早的绘制技术,驱动并引发了各门类绘制技术的诞生.我国春秋时期的技术著作《周礼,考工记》中,已有画图工具“规、矩、绳、星、患、水”的记载[2].战国时期我国已出现图样的史料记载,并能根据图样建筑宫室,运用设计图来指导工程建设,1977年冬,在河北省平山县出土的公元前323—309年中山王墓考古发现, 用金银线条和文字在青铜板上制成了建筑平面图,这也是世界上罕见的最早工程图样,并且是用正投影法表达的工程图样,该图用1∶500的正投影绘制并标注有尺寸[2].宋代李诚（伸明）所著《营造法式》一书,总结了我国历史上的建筑技术成就,全书36卷,其中有6卷是图样（包括平面图、轴测图、透视图）,这是一部闻名世界的建筑图样的巨著,图上运用投影法表达了复杂的建筑结构,在当时这是极为先进的.
由于我国长期处于封建制度统治,传内不传外、传男不传女愚腐思想影响很深,学术、技术封闭严重,尤其在理论上缺乏完整的、系统的、统一的总结,致使工程制图技术在新中国成立前一直发展缓慢,甚至停滞不前.而18世纪法国科学家蒙日在总结前人经验基础上,根据平面图形表示空间形体的规律,应用投影方法创建了画法几何学,从而奠定了图学理论基础,使工程图的表达与绘制实现了规范化,有力支持了欧洲工业技术革命,使其工业发展走在了世界前列[2].
新中国成立之初,百废待建,国家相关职能部门根据生产建设需要,组织专家,审定、规范并颁布实施了一系列制图标准,如技术制图标准、机械制图标准、建筑制图标准、道路工程制图标准、水利水电工程制图标准等,为新中国建设提供了有力保障.20世纪70年始,计算机图形学、计算机辅助设计（CAD）、计算机绘图在我国得到运用和发展.特别是改革开放以来,对外学术交流活动频繁,工程制图学科发展迅速,画法几何、射影几何、透视投影等理论的研究得到进一步深入,应用领域更为广泛.我国自主开发的绘图软件天正建筑CAD、高华CAD、开目CAD、凯图CAD等,在设计、教学、科研、生产等领域得到广泛使用,从国外引进的AutoCAD、CADkey、Pro/E等先进的图形、图像软件在我国也应用广泛.工程制图学科的飞速发展和应用,为我国经济建设、基础设施建设、国防建设和生产生活智能化提供了强有力的保障.
二、手工绘图能达到电脑制图难以发挥的作用
1.电脑制图的负面因素.电脑制图的发展和应用,降低了设计者劳动强度,精度高、立体表现功能强、资料便于保管、出图方便快捷、效率高等优点被广大设计者所喜爱、所推崇,但电脑制图的负面影响也不容忽视,有一些甚至是致命的.①弱化了人的创作思维.电脑只是制图工具,没有人脑活跃和随意,设计者瞬间思维不能及时把握,限制了大脑积极性,弱化了人的创作思维,可以说设计者也被沦为制图工具,电脑制作出来的是产品不是作品.②增大了失误风险.只需输入数据,电脑就能够自动生成图纸,数据对与错不判断,也难发现,规避了设计者知识空白点和失误点,风险增大.③降低了安全和保密系数.病毒和是电脑防范的一大难题,一旦被病毒感染或侵入,就无秘密可言,最为严重的是,如果电脑数据被篡改,所造成的安全隐患和损失不可估量.
2.手工绘图训练的重要性.①手工绘图是贯通各知识点的桥梁.电脑制图过程从直观上就是数据输入过程,看不到图的生成过程,不用考虑也理解不到图标与图标之间的关系.而手绘过程是通过手、脑、眼、绘图工具的配合,将图标按内容、按要求、按比例一点点、一处处、一片片勾画连接起来,这个勾画连接过程要充分考虑点、处、片的关系和作用,这是电脑制图无法直观表现出来的.②手工绘图训练是锻炼形象思维能力和空间想象力的重要手段,我们生活在三维空间中,无法直接在二维的平面上准确表达三维空间中物体各个方向的尺寸,而工程图利用投影原理,将三维空间的物体,在二维平面上精确表现出来,这个转换过程,需要设计者具有较强的想象能力和空间分析能力.通过手、脑、眼、绘图工具的配合,加深了学生对图例符号、粗细线条等图纸表现形式的理解和认识,培养了学生的形象思维能力和空间想象能力,提高了学生对物体形体的塑造能力.手工绘图训练是培养学生想象能力和空间分析能力的最好实践和最快途径.
三、手工绘图的现实作用
1.辅助教学.手工绘图教学、训练过程,是将工程学知识点汇集利用的过程,是人的感官、直观器官协调配合的过程.这个过程培养了学生认真、耐心、严谨的工作态度,独立思考、尊重科学、一气呵成的工作习惯,提升了学生空间思维能力和设计造型能力,这也是在软件化普及率极高的今天,国内外本科教育仍然保留手绘训练课程并且要求极为严格的重要原因.美国的老师若发现学生超过两次把一个剖面结构部分仅仅用单线表达出来而缺乏厚度构造信息的话,该学生就有被赶出系里的可能,这并非危言耸听.和国外学生拼概念,拼基础,不拼手绘图纸,这是很多留学生发自内心的感慨.
2.应急抢险.应急抢险一般表现为事发突然、场面复杂、情况紧急、现场实情与原有资料变化大,甚至无资料可参考,短时间内满足电脑制图条件难度大.这就要求我们工程技术人员根据现场情况,以最快的速度做出缜密分析和准确判断,手绘出现场抢险图,供指挥部决策,便于统一行动、各司其职、急而不乱,使抢险工作有条不紊开展,这种快速反映是电脑难以达到的.
3.工程优化.工程设计出图后,设计单位和业主单位技术人员,要根据实际情况进行工程设计优化,使其达到工程投入最小化,安全系数最大化.优化过程中,就需要将优化部位手绘出来,以备参考.施工过程中,对于出现的特殊情况,需要变更设计的,在经过设计单位同意后,工程技术人员要将变更部位手绘出来,做为依据,提供给设计单位和施工单位.
一个优秀的工程技术人员,必须具备较深厚的专业素养和较高的创新能力.电脑制图过程是生产过程、机械过程,很难培养出这种素养和能力.而手工绘图是人的脑、眼、手、绘图工具密切配合、充分想象、缜密思维、快速反映的过程,图纸生成是思维过程、创作过程,是创新能力培养过程、突破过程,是专业素养积累过程、沉淀过程.我们做为工程专业初学者,一定要了解手工绘图在工程设计专业中的地位、意义和作用,不怕苦,不怕累,以饱满的热情,全身心地投入到学习中,学好它.
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