工程制圖的發(fā)展軌跡

1、 工程圖形發(fā)展軌跡【摘要】工程制圖的發(fā)展是歷史的延續(xù)。工程制圖的現(xiàn)狀不能滿足科技和制造業(yè)快速發(fā)展的需要。工程圖需要實(shí)驗(yàn)。 ，是工程制圖可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。近年來，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在理論和技術(shù)上的重大突破和普及，對(duì)傳統(tǒng)的工程圖形學(xué)理論和實(shí)踐體系提出了挑戰(zhàn)，也為工程圖形學(xué)提供了千載難逢的機(jī)遇。此時(shí)，回顧歷史，回顧工程圖形在漫長歷史中的發(fā)展軌跡，將有助于我們找準(zhǔn)方向，把握機(jī)遇?！娟P(guān)鍵詞】工程圖 歷史 發(fā)展 計(jì)算機(jī)工程圖形的意義圖用繪畫方法表達(dá)的各種物體的形象。從古到今，幾乎人類的每一個(gè)腳印都包含著“圖”的痕跡。自從從猿到被人類學(xué)家和考古學(xué)家定義為“人”以來，人類就與“形”結(jié)下了不解之緣。在文字形成之前

2、，“圖片”是人類表達(dá)某種意圖和傳遞信息的重要手段。雖然這些“圖”只是在地面或樹皮、巖石上簡單的劃線，但“圖”畢竟是真實(shí)存在的，并且在那個(gè)時(shí)候被人類使用過。從廣義上講，工程圖是由各種線型組成的象形“字”，但這種“字”的筆畫不是橫、豎、涂、劃，而是直線和曲線。對(duì)于工程圖來說，它所代表的對(duì)象是屬于工程行業(yè)的東西，所以稱為工程圖。圖表是一個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，以畫法幾何投影理論為基礎(chǔ)，以尺子、圓規(guī)畫板為工具，利用黑板木模、掛圖作為一種媒介，它已有200多年的歷史。 機(jī)械工程制圖是一門體現(xiàn)工科特色的導(dǎo)論，課程也是工科學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。在培養(yǎng)學(xué)生作為創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)上，空間想象力在構(gòu)思能力和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化

3、進(jìn)程等諸多方面發(fā)揮了重要作用。工程圖是生產(chǎn)中不可缺少的技術(shù)文件，是世界通用的“工程技術(shù)語言”。正確繪制和閱讀工程圖紙是一項(xiàng)必不可少的工程技術(shù)人員基本素質(zhì)。根據(jù)投影原理、國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定，代表工程對(duì)象并具有技術(shù)說明的“圖”稱為“圖”。圖紙是工程界常見的“技術(shù)語言”。設(shè)計(jì)師通過圖紙表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，用戶通過圖紙了解工程設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能。那么圖紙的制作過程就稱為工程制圖。工程制圖根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)特點(diǎn)和圖形用途，可稱為“機(jī)械制圖”、“建筑制圖”、“園林制圖”、“電氣制圖”、“家具制圖”等。計(jì)算機(jī)圖形不包括在此列表中。計(jì)算機(jī)制圖是繪圖軟件在工程制圖中的應(yīng)用?？梢岳斫鉃楸葓A規(guī)和三角板更高級(jí)的繪圖工具。學(xué)習(xí)

4、它就是學(xué)習(xí)如何使用工具。工程制圖的歷史縱觀歷史，人類一直試圖用圖形來表達(dá)和交流思想。從出土文物的考證來看，我國能夠在新石器時(shí)代（約一萬年前）繪制出一些幾何圖形和圖案，具有簡單的圖形能力。自漢代以來，我國就出現(xiàn)了紋樣的歷史記載，可以根據(jù)紋樣建造宮殿。春秋時(shí)期，技工作品周禮在考工記中，就有“尺、方、繩、墨、懸、水”等繪圖工具的記載。戰(zhàn)國時(shí)期，我國人民以設(shè)計(jì)圖紙（具有一定的制圖比例，與正射投影法繪制的建筑規(guī)劃圖一模一樣）來指導(dǎo)工程的建設(shè)，至今已有十余年的歷史。 2400 年。 “地圖”在人類社會(huì)文明進(jìn)步和現(xiàn)代科技發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。宋代杰（鐘明）所著的構(gòu)筑法式風(fēng)情一書，總結(jié)了我國歷史上建筑技術(shù)的成

5、就。全書共36卷，其中6卷為圖紙（包括平面圖、軸測(cè)圖和透視圖）。這是世界著名的建筑圖紙杰作。該地圖使用投影來表達(dá)復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。這在當(dāng)時(shí)是非常先進(jìn)的。宋代天文學(xué)家、藥師宋氏著有新義相法要，元代農(nóng)學(xué)家王震著有農(nóng)書，明代科學(xué)家宋應(yīng)行著有天工開悟等書。工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的儀器和器具和設(shè)備的插圖。清朝和民國時(shí)期，我國在工程制圖方面有了一定的發(fā)展。18世紀(jì)歐洲的工業(yè)革命推動(dòng)了一些國家科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。法國科學(xué)家蒙哥在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用投影法，根據(jù)平面圖形表示空間形狀的規(guī)律，創(chuàng)建了描述性幾何，從而為圖形學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了工程的表達(dá)和繪圖。圖紙。正規(guī)化。新中國成立后，隨著社會(huì)主義建設(shè)的蓬勃發(fā)

6、展和對(duì)外交往的日益增多，工程制圖學(xué)科發(fā)展迅速，學(xué)術(shù)活動(dòng)頻繁，對(duì)畫法幾何、射影幾何、透視投影的研究等理論得到進(jìn)一步深化，并得到廣泛應(yīng)用。生產(chǎn)與科研相結(jié)合。同時(shí)，由于生產(chǎn)建設(shè)的迫切需要，國家有關(guān)職能部門批準(zhǔn)頒布了技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)、建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)、道路工程等一系列制圖標(biāo)準(zhǔn)。起草標(biāo)準(zhǔn)、水利水電工程起草標(biāo)準(zhǔn)等。1950年代，我國著名學(xué)者雪田教授簡要通俗地總結(jié)了三種觀點(diǎn)的投影規(guī)律長度對(duì)齊、高度齊平、寬度相等。 1956年，原機(jī)械工業(yè)部頒布了第一部部級(jí)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖。 1959年，國家科委發(fā)布了第一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖。工程制圖標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，標(biāo)志著我國工程制圖進(jìn)入了一個(gè)新階段。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世后，計(jì)

7、算機(jī)技術(shù)以驚人的速度發(fā)展。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域得到深入應(yīng)用，傳統(tǒng)的尺規(guī)操作模式基本退出歷史舞臺(tái)。到 1970 年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在我國發(fā)展迅速。除了國外廣泛使用的AutoCAD、CADkey、Pro/E等一批國外先進(jìn)的圖形圖像軟件外，天正建筑CAD、高華CAD等一批我國自主研發(fā)的國產(chǎn)繪圖軟件、凱木CAD、凱圖CAD等，也廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、教學(xué)、科研和生產(chǎn)單位。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要，計(jì)算機(jī)技術(shù)將與工程制圖進(jìn)一步結(jié)合，計(jì)算機(jī)制圖和智能CAD將進(jìn)一步發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)水平的提高，技術(shù)法規(guī)不斷修訂和完善。并頒

8、布了技術(shù)制圖和機(jī)械制圖等一系列新標(biāo)準(zhǔn)。截止2003年底，1985年實(shí)施的機(jī)械制圖四類17項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)中，有14項(xiàng)已經(jīng)修訂和替代。此外，在改進(jìn)制圖工具和圖案復(fù)制方法、研究制圖理論、編制出版制圖教材等方面也取得了可喜成績。三、工程制圖改革現(xiàn)狀（一）基礎(chǔ)內(nèi)容改革在工程制圖基礎(chǔ)內(nèi)容的改革中，比較具有代表性的是戴麗玲和盧章平的作品。他們編寫的圖形學(xué)基礎(chǔ)教程是一本體系完整、內(nèi)容豐富、清晰易懂、特色鮮明的教材。主要體現(xiàn)在：一是教材跳出了系統(tǒng)中的傳統(tǒng)框架4 。全書由圖表和圖表基礎(chǔ)組成；計(jì)算機(jī)中的圖形和圖像；思維過程的圖形化；想象圖形的設(shè)計(jì)、表達(dá)和理解；空間有形物體的平面表達(dá)；空間形狀的圖形轉(zhuǎn)換和讀取；數(shù)據(jù)及功能

9、信息 共分七章，包括圖形表達(dá)和應(yīng)用。每一章都可以自成一體和獨(dú)立。通過長期的研究和教學(xué)實(shí)踐，作者可以以圖為主線，將筆跡學(xué)的主要基礎(chǔ)納入一本書，體現(xiàn)了系統(tǒng)的完整性。二、教材內(nèi)容豐富，但不復(fù)雜，也不是簡單的羅列，而是牢牢把握?qǐng)D片在人類思想交流和科技發(fā)展中的作用核心，介紹了圖片的大致含義。圖片，并從“圖像類圖”開始。引入了“源”、“空間有形物”、“數(shù)據(jù)與功能”，將計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)融入其中，使傳統(tǒng)圖形表達(dá)方式與現(xiàn)代圖形技術(shù)相結(jié)合，符合教學(xué)改革方向三是教材內(nèi)容廣泛、層次高，寬容是指涉及的各種圖表和表達(dá)方式，高是指分析圖表在人類思維中的作用，可以引導(dǎo)讀者開闊思路作者從日常生活中的所見所聞，總結(jié)整理客觀事件，上

10、升到理性，形成規(guī)律的形式這些客觀事件可能已經(jīng)包含了讀者的經(jīng)驗(yàn)和技巧，因此很容易引起讀者的共鳴和共鳴。理解。 .例如Word、Excel、Powerpoint等軟件中的圖形處理功能都?xì)w結(jié)于圖形化思維過程，讓讀者在熟悉的軟件基礎(chǔ)上理解圖形化思維過程，使原本復(fù)雜的概念更容易理解。（二）多學(xué)科融合改革在一體化改革方面，比較具有代表性的是馬向峰的機(jī)械設(shè)計(jì)圖。為突出工程類各專業(yè)機(jī)械工程基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，本教材以優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化適用性為指導(dǎo)，從相關(guān)課程的整體優(yōu)化入手，融合原工程圖，機(jī)械零件等課程融入機(jī)械設(shè)計(jì)與制圖基礎(chǔ)課程，構(gòu)建了公共平臺(tái)與綜合提升相結(jié)合的全新課程體系。綜合課程由一名教師自始至終全

11、面實(shí)施。從單一課程優(yōu)化的初始階段到多課程整合的綜合階段。按照新的課程體系框架，在教學(xué)實(shí)踐中構(gòu)建了圖形表達(dá)、圖形思維、力學(xué)計(jì)算的平臺(tái)，從而形成了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的一級(jí)基礎(chǔ)。本層次內(nèi)容側(cè)重手工素描、儀器繪圖、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械計(jì)算技能的綜合訓(xùn)練，注重形象思維方法的融合，兼顧工程意識(shí)的啟蒙。第二級(jí)課程本著應(yīng)用設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，突出工程意識(shí)的原則，以設(shè)計(jì)為線索安排課程內(nèi)容。設(shè)計(jì)的主線是從知識(shí)的聯(lián)系和聯(lián)系出發(fā)，根據(jù)零件的設(shè)計(jì)內(nèi)容，構(gòu)建一個(gè)綜合性的知識(shí)單元，反映各個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)在這個(gè)單元中的地位、作用和相互聯(lián)系，從而培養(yǎng)問題，分析問題，解決問題的能力。（三）精品課程建設(shè)2003年以來，全國有20多門工程圖學(xué)課程進(jìn)入國家

12、精品課程行列。視頻、教研、課程等方面正在按照“五個(gè)一流”目標(biāo)建設(shè)，起到了很好的引領(lǐng)作用。四、工程制圖的未來發(fā)展在社會(huì)生產(chǎn)中，圖紙已經(jīng)成為人們傳遞技術(shù)信息和思想的媒介和工具。因此，所有從事工程技術(shù)工作的人員都必須具備繪制和閱讀工程圖紙的能力。在軍事工程領(lǐng)域，如軍事生產(chǎn)部門和作戰(zhàn)部隊(duì)，特別是在技術(shù)兵種中，繪圖技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在管理、使用和維護(hù)機(jī)械設(shè)備和武器時(shí)，經(jīng)常需要閱讀機(jī)械圖紙以了解其性能。 、結(jié)構(gòu)、操作方法、拆裝維修等。在專業(yè)培訓(xùn)中，我們經(jīng)常閱讀機(jī)械圖紙。因此，當(dāng)代軍事技術(shù)人員應(yīng)該具備閱讀和繪制工程圖紙的能力。而近年來計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展使得更多媒體、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫等教學(xué)方式逐漸取代了傳統(tǒng)的

13、教學(xué)方式。電子掛圖、電子講座、CAI課件多媒體課堂師生互動(dòng)在本課程的教學(xué)方法中占有重要地位。工程制圖雖然經(jīng)歷了基礎(chǔ)內(nèi)容改革、多學(xué)科融合改革、精品課程建設(shè)等階段的長足發(fā)展，但總體上發(fā)展速度較慢，缺乏系統(tǒng)性、可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力。根本原因是課程缺乏實(shí)驗(yàn)性。在整個(gè)理工科課程中，所有帶有實(shí)驗(yàn)的課程都在快速且可持續(xù)地發(fā)展。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)客觀的一種有效方法，它可以通過觀察、驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)、推理、推論、比較、選擇等方法來認(rèn)識(shí)客觀事物。實(shí)驗(yàn)既需要理論指導(dǎo)，也需要理論發(fā)展。實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這與工程的關(guān)系比較密切。計(jì)算機(jī)圖形與三維建模能力成為畢業(yè)生基本能力的重要組成部分；基于3D建模的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力受

14、到重視。下面列出的實(shí)驗(yàn)有些是研究生論文題目，有些是研究生課程論文研究內(nèi)容，有些是本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。研究生獲得全市優(yōu)秀畢業(yè)論文，本科生每年都產(chǎn)出優(yōu)秀畢業(yè)論文。經(jīng)過多年實(shí)踐，形成了實(shí)驗(yàn)體系，促進(jìn)了工程制圖課程的深入發(fā)展。開設(shè)新課程實(shí)驗(yàn)工程制圖，編寫出版了實(shí)驗(yàn)工程制圖、實(shí)驗(yàn)工程制圖練習(xí)、實(shí)驗(yàn)工程制圖等三維教材。 制圖問題指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)工程制圖包由化工出版社出版。在不增加學(xué)時(shí)的情況下，大大擴(kuò)展了工程制圖內(nèi)容的深度和廣度。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由（1 ) 計(jì)算機(jī)輔助圖像讀取實(shí)驗(yàn)； (2) 軸測(cè)投影圖逆向建模實(shí)驗(yàn)； (3) 應(yīng)用攝影逆向零件實(shí)驗(yàn)； (4) 工程曲線設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)； (5) 工程曲面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)； (6) 空間角計(jì)算實(shí)驗(yàn); (7) 鈑金展開實(shí)驗(yàn); (8) 零件圖參數(shù)化實(shí)驗(yàn); (9) 裝配圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn); (10) 空間軌跡圖形實(shí)驗(yàn); (11) 物理性能可視化實(shí)驗(yàn); (12) 零件加工動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn); (13) 圖形力學(xué)實(shí)驗(yàn)； (14) 圖形運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)； (15) 零件加工動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)等15個(gè)模塊。綜上所述，實(shí)驗(yàn)是工程圖學(xué)教育的實(shí)踐基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是工程圖學(xué)研