工程透視與陰影課程教學(xué)模式與教學(xué)方法研究

◆陳福忠 孫培先

(中國(guó)石油大學(xué)〈華東〉機(jī)電工程學(xué)院)

一、引言

工程透視與陰影課程是建筑學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，它既具有自己獨(dú)立的理論體系，同時(shí)又與設(shè)計(jì)專業(yè)課程和圖學(xué)課程密切相關(guān)。因此，工程透視與陰影課程不僅具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，而且涉及的概念非常多，具有較強(qiáng)的理論性。在目前教學(xué)實(shí)踐中，很多專業(yè)老師反映學(xué)生的透視與陰影基礎(chǔ)比較薄弱，作圖時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)無從下手的現(xiàn)象。通過深入分析其原因，發(fā)現(xiàn)該課程在教學(xué)方面存在以下弊端:授課內(nèi)容墨守成規(guī)，專業(yè)針對(duì)性差;教學(xué)形式不夠靈活、豐富;課堂結(jié)構(gòu)形式不合理，缺乏創(chuàng)造性。因此，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解比較膚淺，不能融會(huì)貫通于實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，不利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。

本文針對(duì)工程透視與陰影課程當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，在滿足不同專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo)的條件下，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，探索有效的課堂教學(xué)模式和教學(xué)方法。本課題對(duì)于提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、培養(yǎng)創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)人才具有重要意義。

二、課程內(nèi)容模塊化、專業(yè)化

根據(jù)工程透視與陰影課程系統(tǒng)性、邏輯性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，將課程內(nèi)容體系設(shè)計(jì)成三個(gè)模塊，即陰影模塊、透視模塊和陰影透視圖數(shù)字化模塊。前兩個(gè)模塊主要是讓學(xué)生掌握透視和陰影的基本理論和作圖方法，二者既相互獨(dú)立，又相互滲透。在教學(xué)過程中要重點(diǎn)突出學(xué)生對(duì)基本概念和作圖方法步驟的掌握。第三個(gè)模塊可根據(jù)課程計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)和不同專業(yè)先修課程的具體情況酌定，應(yīng)使學(xué)生至少學(xué)會(huì)應(yīng)用一種軟件繪制陰影、透視圖。該模塊可以將三個(gè)模塊內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論與實(shí)踐、抽象思維與形象思維的結(jié)合，從而培養(yǎng)學(xué)生空間想象力和分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，同時(shí)，也加強(qiáng)了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，保持了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性。

各模塊的具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)針對(duì)所教授的不同專業(yè)特點(diǎn)及培養(yǎng)方案的差異，進(jìn)行全面優(yōu)化，制定滿足各自專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的課程內(nèi)容;并結(jié)合各專業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)具體實(shí)踐，設(shè)計(jì)適合其專業(yè)特點(diǎn)的課堂示例和練習(xí)，體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的專業(yè)性。比如，針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)和建筑學(xué)兩個(gè)專業(yè)的不同的特點(diǎn)，來分別設(shè)置課程內(nèi)容。工業(yè)設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)，按照專業(yè)實(shí)踐需要，保留傳統(tǒng)的陰影透視作圖原理和方法，淡化建筑形體內(nèi)容。以幾何組合體為主，增加一些具體的工業(yè)產(chǎn)品作為例子進(jìn)行講授，而習(xí)題的布置也應(yīng)以簡(jiǎn)單的工業(yè)產(chǎn)品的繪制為主。同樣，對(duì)于建筑專業(yè)則應(yīng)加強(qiáng)建筑形體的示例和練習(xí)，突出建筑設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)。這樣有助于在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。

三、以概念教學(xué)為基礎(chǔ)，教學(xué)手段多樣化

工程透視與陰影課程涉及大量的概念，掌握概念是學(xué)好這門課的基礎(chǔ)。概念的抽象性決定了其應(yīng)用廣泛性，反過來，概念的具體應(yīng)用場(chǎng)合決定其抽象程度。工程透視與陰影課程，具體應(yīng)用以幾何繪圖為基礎(chǔ)，因此我們?cè)谥v述這門課程的概念的時(shí)候就應(yīng)從平面幾何和立體幾何的概念作為出發(fā)點(diǎn)。一方面，從這一抽象的高度去掌握，有利于其應(yīng)用的靈活性;另一方面，幾何概念都是學(xué)生在中學(xué)時(shí)期已熟悉掌握的，便于學(xué)生加速對(duì)新概念的理解。比如“點(diǎn)的透視”的概念可簡(jiǎn)單描述為“直線(過視點(diǎn)和透視點(diǎn))與平面(畫面)的交點(diǎn)”。此外，工程透視與陰影這門課程的很多概念都是經(jīng)概念同化方式而來。比如前面提到的“點(diǎn)的透視”實(shí)際就是從“點(diǎn)的投影”同化得到，透視作圖本身就是運(yùn)用了中心投影法，而中心投影法又是投影法的一種。在教學(xué)中，投影的概念先于透視，因此如果學(xué)生已經(jīng)真正掌握投影的概念，那么在提出透視的概念的時(shí)候自然就很容易理解了，因?yàn)樵谥v“點(diǎn)的投影”的概念的時(shí)候我們同樣是將其描述為“直線與平面的交點(diǎn)”，只不過直線和平面的具體表達(dá)形式不同而已，其本質(zhì)是相同的。同理，由“點(diǎn)”的相關(guān)概念我們又可以將其很自然的擴(kuò)展到“線、面和體”。概念教學(xué)法可靈活貫穿應(yīng)用于該課程的整個(gè)教學(xué)中。

上面已經(jīng)提到，概念是抽象的，因此相對(duì)來說不易被學(xué)生所接受。同時(shí)，注意到這門課的特點(diǎn)，那就是用平面圖形來表達(dá)空間物體，所以需要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。這就需要老師在現(xiàn)有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，研究?jī)?nèi)容豐富、形式靈活多樣的課堂教學(xué)手段和實(shí)踐教學(xué)方法?；局R(shí)、原理用模型、板圖的傳統(tǒng)教學(xué)手段教授，具體應(yīng)用和復(fù)雜例圖用多媒體教學(xué)。隨著三維軟件的快速發(fā)展和普及，引入三維教學(xué)模式，利用三維軟件模擬形體陰影及空間透視關(guān)系，并實(shí)時(shí)進(jìn)行空間物體和平面圖形之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)所有空間概念虛擬現(xiàn)實(shí)化，使得抽象概念形象化，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感觀和思維，有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，大大提高講課效果。

四、探索新的教學(xué)課堂結(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)創(chuàng)新思維教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)課堂主要是由老師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒介四個(gè)要素組成。各要素之間的聯(lián)系可以簡(jiǎn)單地用一句話來描述:老師通過教學(xué)媒介將教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生。其中，老師是主導(dǎo)者，負(fù)責(zé)教;學(xué)生是參與者，負(fù)責(zé)學(xué);教學(xué)內(nèi)容是老師和學(xué)生要共同完成的任務(wù);而教學(xué)媒介是老師和學(xué)生共同完成教學(xué)任務(wù)所運(yùn)用的手段，是傳遞教學(xué)內(nèi)容的載體。四者之間相互聯(lián)系、密不可分。因此，對(duì)于每堂課，應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)不同的課堂結(jié)構(gòu)形式，充分建立四要素之間的有效聯(lián)系，任何兩者之間聯(lián)系的失效都會(huì)直接導(dǎo)致課堂教學(xué)的失敗。比如，如果教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)媒介搭配不合理，造成老師難以將問題講明白，學(xué)生難以聽懂，師生之間失去互動(dòng)，造成老師無法將知識(shí)有效地傳授給學(xué)生。因此，只有上述四者達(dá)到最優(yōu)組合，才能使課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)形式發(fā)揮其最佳效果。

針對(duì)工程透視與陰影實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，積極促進(jìn)理論與實(shí)踐、教學(xué)與工程的結(jié)合，開展多項(xiàng)啟迪學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)實(shí)踐。比如，在教學(xué)中定期實(shí)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練內(nèi)容的難易程度將學(xué)生分成不同人數(shù)的小組，在廣泛查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，運(yùn)用工程制圖、透視和陰影理論，以手繪草圖、計(jì)算機(jī)繪圖共同完成某一建筑或工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并繪制三維透視圖、加繪陰影，整個(gè)訓(xùn)練過程應(yīng)充分體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。進(jìn)行考核時(shí)既要體現(xiàn)小組成員的分工合作情況，又要反映個(gè)人對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度及實(shí)際創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。通過這種方式，不僅使學(xué)生掌握課程的基本原理和方法，而且培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)意識(shí)，有效實(shí)現(xiàn)課程理論與專業(yè)實(shí)踐的統(tǒng)一。

五、結(jié)束語

教學(xué)實(shí)踐證明，上述研究成果在工程透視與陰影課程教學(xué)中取得了預(yù)期的效果。課程內(nèi)容模塊化和專業(yè)化優(yōu)化設(shè)置，大大提高了課堂效率和學(xué)生的專業(yè)修養(yǎng);概念教學(xué)法和三維教學(xué)模式的引入使得學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠融會(huì)貫通，方案設(shè)計(jì)和表現(xiàn)能力大幅提高;通過優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)形式和開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生設(shè)計(jì)的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。