SketchUp數(shù)字模型在園林工程課程教學中的應用

蔡家珍

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SketchUp數(shù)字模型在園林工程課程教學中的應用

蔡家珍

（漳州職業(yè)技術(shù)學院食品與生物工程系，福建漳州 363000）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展及其與教育教學的深度融合，探索將SketchUp數(shù)字模型應用到園林工程課程教學中，根據(jù)園林工程施工圖建立的精細模型，通過切換角度、縮放、拆解、組合模型，不僅可以從整體上把握單體的外部形狀，又可以具體觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。合理利用SketchUp數(shù)字模型能有效幫助學生建立二維施工圖與三維單體之間的聯(lián)系，加強教學成效，提高教學效率。

SketchUp數(shù)字模型；園林工程；教學

1 引言

園林工程是園林專業(yè)的職業(yè)核心課程，該課程專業(yè)實踐性非常強，通過多年的《園林工程》教學實踐，筆者深刻地意識到，要讓學生理解和學會這門課程中的施工工藝，就需要教師順應新形勢，將先進的現(xiàn)代信息技術(shù)教學手段融入課程，創(chuàng)新課程教學模式[1]。

SketchUp數(shù)字模型是以三維建模的手法，模擬出一個三維的建筑、場景，可以在數(shù)字場景中任意切換角度，縮放，從整體到局部再從局部到整體，無所限制。目前，SketchUp數(shù)字模型主要應用在景觀、建筑效果圖中，也有教育工作者研究將其應用到畫法幾何課程教學中，但這些應用中往往只考慮單體模型外部效果，缺乏表達其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)[2]。園林工程作為一門實踐操作性很強的課程，將SketchUp數(shù)字模型引入到園林工程教學中，依據(jù)施工圖紙精確的數(shù)據(jù)，建立精細模型，這種模型可以進行多方位多角度的三維展示，并且可以拆開組合，學生可以看到模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，通過直觀形象的動態(tài)展示，變抽象為具體，幫助學生更好理解施工圖紙和施工工藝。

2 園林工程課程的性質(zhì)和教學難點

2.1 課程性質(zhì)

園林工程課程是一門實踐性很強的職業(yè)核心課程，具有較強的專業(yè)性、技術(shù)性、實踐性和操作性，其課程教學內(nèi)容涉及多個專業(yè)領(lǐng)域, 如道路、假山、給排水、照明、綠化、機械等, 涉及面較廣, 是市政工程園林化的體現(xiàn)。

2.2 教學重點難點

園林工程課程教學重點在于解析園林中各種單體工程的施工工藝流程，內(nèi)容包括看懂施工圖紙，了解施工工藝流程。而教學的難點除了規(guī)范施工圖紙的表達，更重要的是工程材料的屬性，材料之間的連接，五金構(gòu)件的應用，特別是隱蔽工程的工藝做法。這些需要學生有一定的立體空間想象能力，對于多數(shù)學生來說有很大的難度，另一方面也要求任課教師不僅具有工程專業(yè)知識，還要有一定的園林施工經(jīng)驗。 

3 影響園林工程課程教學的問題

3.1 目前園林工程教學方式存在的不足

園林工程這門課實踐操作性強，施工周期長，目前的教學方式很難適應園林工程教學需要。一是以教材為載體，用語言文字解析施工工藝流程，致使學生理解不來，聽不進去。二是利用圖片展示施工現(xiàn)場，但圖片展示存在一定的跳躍性、單面性，不能連續(xù)的、多方位的展示一個完整的施工流程。三是受時空限制，園林工程施工對象多數(shù)是客觀事物，即使通過實景園參觀考察和教師分析講解、測繪、攝影等手段, 讓學生映證場地處理，但其實體及實體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法及時觀察。四是實訓場所需要建筑、水電、給排水、機械等多工種的配合，教師很難做到面面俱到。五是即使選擇本市剛建成或正在建設中的園林綠地作為課程校外實習現(xiàn)場點, 但由于園林工程施工周期長，學生也很難全面觀察每個單體施工過程[3]。

3.2 學生空間分析能力參差不齊

由于園林工程這門課實踐操作性強的特點，看懂圖紙懂施工始終是課程的重要目標，這就需要學生具有很好的空間分析能力，而往往很大一部分學生數(shù)形結(jié)合能力比較薄弱，這樣特別需要我們用形象直觀的教學手段來引起他們的學習興趣，從感性思維中體會到數(shù)理的嚴密性。

4 SketchUp數(shù)字模型在園林工程教學中的積極作用

4.1 適合園林工程課程教學的SketchUp數(shù)字模型

目前，SketchUp數(shù)字模型主要應用在景觀、建筑效果圖中，對模型的要求往往只注重整體比例協(xié)調(diào)，細節(jié)部分可通過后期效果處理。而適用于園林工程教學的SketchUp數(shù)字模型在細節(jié)和精度上要求很高，見表1。

表1 不同適用范圍對SketchUp數(shù)字模型要求的比較

園林施工圖紙是園林工程表達的書面語言，借助SketchUp數(shù)字模型軟件依據(jù)園林施工圖紙的精準、直觀的三維數(shù)據(jù)定點建立模型這種模型與目前景觀、建筑行業(yè)效果圖模型區(qū)別在于其數(shù)據(jù)精確，嚴格按照施工圖紙建模，同時模型單體能拆解展示內(nèi)部材料與結(jié)構(gòu)，建模細化到每根螺絲螺帽等構(gòu)件。這樣的模型能直觀，動態(tài)地演示單體的外觀設計，包括其材質(zhì)紋理和顏色，能將形體與材質(zhì)可視化、實時化，效果直觀。并能通過拆解與組合來展示內(nèi)部剖面材料、結(jié)構(gòu)及隱蔽工程施工工藝做法，如果能借助屏幕錄像軟件，還可將演示的過程錄制下來，作為視頻教學，使得SketchUp數(shù)字模型教學得以推廣。

4.2 SketchUp數(shù)字模型在園林工程教學中的積極作用

有效利用SketchUp數(shù)字模型能克服目前園林工程教學方式中存在的問題，可以使教學手段、教學方式、教學效果等方面收到較好的效果。不僅能在教學中改變刻板化的教學表現(xiàn)形式，使知識更直觀化、形象化，增大信息量，有效拓展課時內(nèi)容，提高教學效率[4]。而且利用SketchUp數(shù)字模型可以很輕松完成二維施工圖和三維單體間的雙向切換，清晰表達空間關(guān)系，準確反映復雜的空間結(jié)構(gòu)，通過立體三維多方面展示單體結(jié)構(gòu)，使一些普通條件下難以觀察到的過程形象化地展示出來，建模精細到一個螺絲和構(gòu)件，這在園林工程教學演示中很方便，能給學生直觀的感受[5]。

5 以花缽工程教學為例

花缽是園林工程中的典型的單體工程，教學難點有花缽施工圖紙的識讀，石材的拼貼，排水管的預埋，以及磚基礎做法，見表2。目前教學普遍采用的方式是教師通過一些現(xiàn)場的施工圖片對應施工圖紙進行講解。這時，學生往往很難對二維施工圖紙與三維花缽單體建立聯(lián)系，而引入SketchUp數(shù)字模型，依據(jù)花缽施工圖紙中精確的數(shù)據(jù)，建立精準的模型，并且模型可依據(jù)需要切換角度，縮放并自行組合和拆解，從而幫助學生正確分析花缽的平、立、剖面關(guān)系和花缽的石材拼貼、排水管預埋、磚基礎做法，解決教學中的難題，如圖1～圖6。

表2 花缽工程教學難點與SketchUp數(shù)字模型的應用

圖1 花缽施工圖

圖2 SketchUp數(shù)字模型整體效果

圖3 平面圖切換

圖4 立面圖切換

圖5 排水管預埋

圖6 模型拆解觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)與磚基礎做法

6 結(jié)論與啟發(fā)

6.1 SketchUp數(shù)字模型達成了教學有效性

當前職業(yè)教育有效性達成的核心標準是：學生學習主動性的激發(fā)與知識技能的掌握。將SketchUp數(shù)字模型應用到教學中，增加了學生的學習興趣，多角度掌握形體關(guān)系可使他們感受到學習進步帶來的滿足，從而激發(fā)了學生的學習主動性。其次，SketchUp數(shù)字模型能夠?qū)⒄w與內(nèi)部的關(guān)系可視化，培養(yǎng)了學生良好的空間分析能力，突破教學難點，達成了教學的有效性[6]。

6.2 對園林專業(yè)教師的啟發(fā)

在現(xiàn)代信息技術(shù)下，將SketchUp數(shù)字模型引入園林工程課程教學中具有創(chuàng)新性和必然性，達成了教學有效性。然而如何處理建模精細度高與教師教學工作量大之間的矛盾，需要在未來園林工程教學實踐中進一步探索。此外，如何充分發(fā)揮SketchUp數(shù)字模型功能的擴展性，從專業(yè)培養(yǎng)總體目標出發(fā)，將SketchUp數(shù)字模型遷移到其他相關(guān)課程，統(tǒng)籌園林工程和其他相關(guān)課程培養(yǎng)方案是值得進一步思考的問題。

[1] 項曉娟. 現(xiàn)代教育技術(shù)下的高職教學模式探索[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟信息, 2016(5): 451-453.

[2] 張祚. Google SketchUp 在建筑專業(yè)畫法幾何教學中的應用及實例研究[J]. 高等建筑教育, 2013, 22(1): 155-160.

[3] 湯輝. “大工程觀”視野下的高校風景園林專業(yè)實踐教學改革研究—以“園林工程”課程為例[J]. 當代教育實踐與教學研究, 2016(5): 199-200.

[4] 張廣波. 園林工程課程應用多媒體教學的積極作用及具體措施[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2016(7): 344-346.

[5] 何麗波, 馮燁, 胥應龍, 彭熒. 風景園林工程課程教學中虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用探索[J]. 中國園藝文摘, 2016(7): 218-219.

[6] 葉燕玲. 運用SketchUp 三維建模進行園林工程制圖—《園林建筑小品》項目教學研究[J]. 科教導刊, 2014(5): 63-65.

（責任編輯：馬圳煒）

The Application of SketchUp digital model in the Teaching of Landscape Engineering

CAI Jia-zhen

(Department of Food and Bioengineering, Zhangzhou Institute of Technology, Zhangzhou 363000, China)

With the development of information technology and its deep integration with education and teaching, the SketchUp digital model is applied to the teaching of landscape engineering. According to the fine model established by the landscape engineering construction drawing, by using the angle, scaling, dismantling, , Not only from the overall grasp of the external body of the monomer, but also can be specific observation of its internal structure. Practice shows that the rational use of SketchUp digital model can effectively help students to establish two-dimensional construction drawings and the link between the three-dimensional monomer to enhance teaching effectiveness and improve teaching efficiency.

SketchUp; garden engineering; teaching

1673-1417（2016）04-0064-04

10.13908/j.cnki.issn1673-1417.2016.04.0013

TU204

A

2016－09－20

蔡家珍（1982— ），女，福建漳州人，講師，工程師，碩士，主要從事園林工程設計與施工方面研究。