陕西省宝鸡文理学院 陈俊雷
化工制图技术是指化工产品造型结构的平面图形和立体图形设计;是利用数据和几何图形将立体造型剖析成二维的图形过程。化工制图的理性思维是主要进行数据分析和计算,在教学中的应用此法教学利于学生创新思维培养。我国化工CAD制图教育是从无到有、从一般软件教育到专业软件教育的发展过程。化工CAD制图的优点是精确度高,摆脱了手工制图工程技术误差大的缺点。
化工制图教育应遵循人才创新教育这一基本规律。那么如何进行二维创新教育,这个问题一直困扰着教育界和设计界。解决这个问题的出发点应从化工产品本身着手,从化工的造型要素来看;“点、线、面”构成化工造型的三个主要元素,其本身固有自身的属性和功能。譬如;点的位置;大小、方向、形状等等构成了点本身的物理属性。假如把点看成化工造型的位置属性设计可以激发学生在不同造型的化工设计中应用其位置变化进行设计化工产品。从概念推理上讲点是线的移动轨迹,具有分割牵引的作用。线也是构成化工造型的主要元素之一,应用线的粗细、曲直、方向、空间旋转等规律可以激发学生的造型创造思维。化工造型多以线的封闭才产生造型设计的,这一论断始终贯穿于化工产品设计之中,是化工造型设计的有力元素。点线的扩大构成面,体的切割也是面产生的途径。
化工制图教学改革的主要思路是利用CAD技术解决制图问题,提高制图效率。同时利用三维化工技术提高制图的精确度,并在教学中CAD技术和制图同时介入教学。就是一边学习制图一边学习软件应用,这样既解决了制图又学会了软件。由于二维化工设计存在一定的偏差,弥补二维设计的不足依靠三维化工设计是当今化工制图培养的主要方向和任务。也是保证化工产品顺利开发的重要手段,三维技术的到来为化工工业增强了设计动力。改变以往二维化工教育模式的主要途径是增加学生的三维设计水平,三维化工技术在教学中的探讨主要是针对化工的造型、结构、材料等立体造型和内部结构及材料的物理性能。三维化工技术教育创新是提升学生设计水平和扩大设计思维空间最好的路径,轻视不得。从设计心理学的角度分析是解决三维旋转识别的问题,让学生通过不同造型体面识别整体结构和内部关系,能很好的进行创造和分解。本文章所讲的三维技术是指一切空间的造型术,如化工立体模具就属于三维造型术。同时,利用纸型、雕塑、车床等一切手段进行空间造型均属于三维设计范畴。
目前,三维立体模具在教学中应用较为广泛,应用金属皮在造型模具上的动态模型展示提高了学生对造型的判断能力。如化工结构设计中凹和凸的对接以及最终的造型效果可以较为清楚的理解,这就是二维模具中学生所想象不到的,通过三维模具清晰了设计思维,稳定了造型和结构之间的对接关系和线性形态。三维立体设计能激发学生的创造性思维,提高想象力,提升学生抽象思维,强化学生的解剖能力。能在模具之前就能对化工造型从思想上有一个较为准确的技术分解,该技术分解是对化工造型和结构图形之间建立了思维通道,大脑虚拟储存的结构图形利于设计立体模具。另外,借助计算机技术进行模拟模具设计,也可以解决该问题。从目前的三维技术教育应用来看,化工三维技术已是教育的发展方向,但应用面不够广阔,原因是化工三维技术尚未成熟。加之三维化工专业软件开发少,所以化工计算机教育大多数停留在二维基础上。正因如此化工立体模具弥补了三维化工技术的不足,利于立体模具培养好化工专业大学生的创造能力是一项长远的教学工作。
教育改革是教育发展过程中的教育举措,先进思想和办法。专业教学改革是教育改革的重要问题,建设好一个专业,发展好一个专业是教育改革的核心。作为化工专业教学改革的核心问题;一是创新型技术教育、二是学生知识结构的教育;创新型技术教育就是目前最先进的技术应用在教学中的比重和范围,三维化工技术教育的设想是依托化工立体模具原理进行数字化化工设计,就是在特定的三维软件环境下的化工设计,同样借助计算机强大的计算功能进行设计化工产品。
三维化工技术的延伸和发展是化工设计专业永远探讨的问题,一是探讨教育规律的问题,二是探讨科技发展的问题;两者内在的关系不能矛盾。化工教育是人才知识结构的教育问题,科技发展是社会文化发展的介质。化工三维技术是化工发展的介质,如果三维技术的发展能实现产品的造型、结构图形、模拟焊接、修型、调整各个环节的对接。那么,化工设计才真正走上个性化发展的时代。目前,化工三维技术应该解决的问题是造型与化工结构图形的对接,该对接是指化工造型在虚拟技术环境中能直接分解成为平面结构图形,不需要在进行制图的一种设想称之为对接。
三维化工技术教育改革的总体设想就是解放学生的设计思想,减轻学生的技术负担,改进教育模式。让学生能在自由的设计空间最大发挥想象力,设计出更优秀的化工产品。