◆陈福忠 孙培先

(中国石油大学〈华东〉机电工程学院)

一、引言

工程透视与阴影课程是建筑学、工业设计等设计类专业必修的专业基础课，它既具有自己独立的理论体系，同时又与设计专业课程和图学课程密切相关。因此，工程透视与阴影课程不仅具有很强的实践性，而且涉及的概念非常多，具有较强的理论性。在目前教学实践中，很多专业老师反映学生的透视与阴影基础比较薄弱，作图时经常出现无从下手的现象。通过深入分析其原因，发现该课程在教学方面存在以下弊端:授课内容墨守成规，专业针对性差;教学形式不够灵活、丰富;课堂结构形式不合理，缺乏创造性。因此，学生对知识的理解比较肤浅，不能融会贯通于实际产品设计中，不利于创新性人才的培养。

本文针对工程透视与阴影课程当前教学中存在的问题，在满足不同专业教学计划和培养目标的条件下，优化教学内容，探索有效的课堂教学模式和教学方法。本课题对于提高学生的专业素养、培养创新性的设计人才具有重要意义。

二、课程内容模块化、专业化

根据工程透视与阴影课程系统性、逻辑性和实践性的特点，将课程内容体系设计成三个模块，即阴影模块、透视模块和阴影透视图数字化模块。前两个模块主要是让学生掌握透视和阴影的基本理论和作图方法，二者既相互独立，又相互渗透。在教学过程中要重点突出学生对基本概念和作图方法步骤的掌握。第三个模块可根据课程计划学时数和不同专业先修课程的具体情况酌定，应使学生至少学会应用一种软件绘制阴影、透视图。该模块可以将三个模块内容有机结合起来，实现学生理论与实践、抽象思维与形象思维的结合，从而培养学生空间想象力和分析问题、解决问题的能力以及创新能力，同时，也加强了现代计算机技术的应用，保持了教学内容的先进性和实用性。

各模块的具体教学内容应针对所教授的不同专业特点及培养方案的差异，进行全面优化，制定满足各自专业培养目标的课程内容;并结合各专业产品设计具体实践，设计适合其专业特点的课堂示例和练习，体现培养学生产品设计能力的专业性。比如，针对工业设计和建筑学两个专业的不同的特点，来分别设置课程内容。工业设计主要是进行产品外观设计，按照专业实践需要，保留传统的阴影透视作图原理和方法，淡化建筑形体内容。以几何组合体为主，增加一些具体的工业产品作为例子进行讲授，而习题的布置也应以简单的工业产品的绘制为主。同样，对于建筑专业则应加强建筑形体的示例和练习，突出建筑设计思维的培养。这样有助于在学习理论知识的同时，潜移默化地培养学生的专业素养。

三、以概念教学为基础，教学手段多样化

工程透视与阴影课程涉及大量的概念，掌握概念是学好这门课的基础。概念的抽象性决定了其应用广泛性，反过来，概念的具体应用场合决定其抽象程度。工程透视与阴影课程，具体应用以几何绘图为基础，因此我们在讲述这门课程的概念的时候就应从平面几何和立体几何的概念作为出发点。一方面，从这一抽象的高度去掌握，有利于其应用的灵活性;另一方面，几何概念都是学生在中学时期已熟悉掌握的，便于学生加速对新概念的理解。比如“点的透视”的概念可简单描述为“直线(过视点和透视点)与平面(画面)的交点”。此外，工程透视与阴影这门课程的很多概念都是经概念同化方式而来。比如前面提到的“点的透视”实际就是从“点的投影”同化得到，透视作图本身就是运用了中心投影法，而中心投影法又是投影法的一种。在教学中，投影的概念先于透视，因此如果学生已经真正掌握投影的概念，那么在提出透视的概念的时候自然就很容易理解了，因为在讲“点的投影”的概念的时候我们同样是将其描述为“直线与平面的交点”，只不过直线和平面的具体表达形式不同而已，其本质是相同的。同理，由“点”的相关概念我们又可以将其很自然的扩展到“线、面和体”。概念教学法可灵活贯穿应用于该课程的整个教学中。

上面已经提到，概念是抽象的，因此相对来说不易被学生所接受。同时，注意到这门课的特点，那就是用平面图形来表达空间物体，所以需要培养学生的空间思维能力。这就需要老师在现有教学模式的基础上，研究内容丰富、形式灵活多样的课堂教学手段和实践教学方法。基本知识、原理用模型、板图的传统教学手段教授，具体应用和复杂例图用多媒体教学。随着三维软件的快速发展和普及，引入三维教学模式，利用三维软件模拟形体阴影及空间透视关系，并实时进行空间物体和平面图形之间的转换，实现所有空间概念虚拟现实化，使得抽象概念形象化，从而充分调动学生的各种感观和思维，有效地培养学生的空间想象力，大大提高讲课效果。

四、探索新的教学课堂结构形式，加强创新思维教学实践

教学课堂主要是由老师、学生、教学内容和教学媒介四个要素组成。各要素之间的联系可以简单地用一句话来描述:老师通过教学媒介将教学内容传授给学生。其中，老师是主导者，负责教;学生是参与者，负责学;教学内容是老师和学生要共同完成的任务;而教学媒介是老师和学生共同完成教学任务所运用的手段，是传递教学内容的载体。四者之间相互联系、密不可分。因此，对于每堂课，应根据具体的教学内容，设计不同的课堂结构形式，充分建立四要素之间的有效联系，任何两者之间联系的失效都会直接导致课堂教学的失败。比如，如果教学内容和教学媒介搭配不合理，造成老师难以将问题讲明白，学生难以听懂，师生之间失去互动，造成老师无法将知识有效地传授给学生。因此，只有上述四者达到最优组合，才能使课堂教学结构形式发挥其最佳效果。

针对工程透视与阴影实践性强的特点，积极促进理论与实践、教学与工程的结合，开展多项启迪学生创新思维的教学实践。比如，在教学中定期实施创新设计训练，根据训练内容的难易程度将学生分成不同人数的小组，在广泛查阅文献资料的基础上，运用工程制图、透视和阴影理论，以手绘草图、计算机绘图共同完成某一建筑或工业产品的设计，并绘制三维透视图、加绘阴影，整个训练过程应充分体现创新意识。进行考核时既要体现小组成员的分工合作情况，又要反映个人对基础知识的掌握程度及实际创新设计能力。通过这种方式，不仅使学生掌握课程的基本原理和方法，而且培养学生的分析问题、解决问题的能力和团队意识，有效实现课程理论与专业实践的统一。

五、结束语

教学实践证明，上述研究成果在工程透视与阴影课程教学中取得了预期的效果。课程内容模块化和专业化优化设置，大大提高了课堂效率和学生的专业修养;概念教学法和三维教学模式的引入使得学生对所学知识能够融会贯通，方案设计和表现能力大幅提高;通过优化课堂结构形式和开展创新设计教学实践，提高了学生的学习兴趣，激发了学生设计的热情，培养了学生的创造性思维能力和团队协作意识。