蔡家珍

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SketchUp數(shù)字模型在園林工程課程教學(xué)中的應(yīng)用

蔡家珍

（漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)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(xué)的深度融合，探索將SketchUp數(shù)字模型應(yīng)用到園林工程課程教學(xué)中，根據(jù)園林工程施工圖建立的精細(xì)模型，通過(guò)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(xué)生建立二維施工圖與三維單體之間的聯(lián)系，加強(qiáng)教學(xué)成效，提高教學(xué)效率。

SketchUp數(shù)字模型；園林工程；教學(xué)

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(shí)踐性非常強(qiáng)，通過(guò)多年的《園林工程》教學(xué)實(shí)踐，筆者深刻地意識(shí)到，要讓學(xué)生理解和學(xué)會(huì)這門課程中的施工工藝，就需要教師順應(yīng)新形勢(shì)，將先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)手段融入課程，創(chuàng)新課程教學(xué)模式[1]。

SketchUp數(shù)字模型是以三維建模的手法，模擬出一個(gè)三維的建筑、場(chǎng)景，可以在數(shù)字場(chǎng)景中任意切換角度，縮放，從整體到局部再?gòu)木植康秸w，無(wú)所限制。目前，SketchUp數(shù)字模型主要應(yīng)用在景觀、建筑效果圖中，也有教育工作者研究將其應(yīng)用到畫法幾何課程教學(xué)中，但這些應(yīng)用中往往只考慮單體模型外部效果，缺乏表達(dá)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)[2]。園林工程作為一門實(shí)踐操作性很強(qiáng)的課程，將SketchUp數(shù)字模型引入到園林工程教學(xué)中，依據(jù)施工圖紙精確的數(shù)據(jù)，建立精細(xì)模型，這種模型可以進(jìn)行多方位多角度的三維展示，并且可以拆開組合，學(xué)生可以看到模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，通過(guò)直觀形象的動(dòng)態(tài)展示，變抽象為具體，幫助學(xué)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(xué)難點(diǎn)

2.1 課程性質(zhì)

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

2.2 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

園林工程課程教學(xué)重點(diǎn)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(xué)的難點(diǎn)除了規(guī)范施工圖紙的表達(dá)，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(yīng)用，特別是隱蔽工程的工藝做法。這些需要學(xué)生有一定的立體空間想象能力，對(duì)于多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)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(shí)，還要有一定的園林施工經(jīng)驗(yàn)。 

3 影響園林工程課程教學(xué)的問(wèn)題

3.1 目前園林工程教學(xué)方式存在的不足

園林工程這門課實(shí)踐操作性強(qiáng)，施工周期長(zhǎng)，目前的教學(xué)方式很難適應(yīng)園林工程教學(xué)需要。一是以教材為載體，用語(yǔ)言文字解析施工工藝流程，致使學(xué)生理解不來(lái)，聽不進(jìn)去。二是利用圖片展示施工現(xiàn)場(chǎng)，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(gè)完整的施工流程。三是受時(shí)空限制，園林工程施工對(duì)象多數(shù)是客觀事物，即使通過(guò)實(shí)景園參觀考察和教師分析講解、測(cè)繪、攝影等手段, 讓學(xué)生映證場(chǎng)地處理，但其實(shí)體及實(shí)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法及時(shí)觀察。四是實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所需要建筑、水電、給排水、機(jī)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(shè)中的園林綠地作為課程校外實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn), 但由于園林工程施工周期長(zhǎng)，學(xué)生也很難全面觀察每個(gè)單體施工過(guò)程[3]。

3.2 學(xué)生空間分析能力參差不齊

由于園林工程這門課實(shí)踐操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，看懂圖紙懂施工始終是課程的重要目標(biāo)，這就需要學(xué)生具有很好的空間分析能力，而往往很大一部分學(xué)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(xué)手段來(lái)引起他們的學(xué)習(xí)興趣，從感性思維中體會(huì)到數(shù)理的嚴(yán)密性。

4 SketchUp數(shù)字模型在園林工程教學(xué)中的積極作用

4.1 適合園林工程課程教學(xué)的SketchUp數(shù)字模型

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

表1 不同適用范圍對(duì)SketchUp數(shù)字模型要求的比較

園林施工圖紙是園林工程表達(dá)的書面語(yǔ)言，借助SketchUp數(shù)字模型軟件依據(jù)園林施工圖紙的精準(zhǔn)、直觀的三維數(shù)據(jù)定點(diǎn)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(yán)格按照施工圖紙建模，同時(shí)模型單體能拆解展示內(nèi)部材料與結(jié)構(gòu)，建模細(xì)化到每根螺絲螺帽等構(gòu)件。這樣的模型能直觀，動(dòng)態(tài)地演示單體的外觀設(shè)計(jì)，包括其材質(zhì)紋理和顏色，能將形體與材質(zhì)可視化、實(shí)時(shí)化，效果直觀。并能通過(guò)拆解與組合來(lái)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(guò)程錄制下來(lái)，作為視頻教學(xué)，使得SketchUp數(shù)字模型教學(xué)得以推廣。

4.2 SketchUp數(shù)字模型在園林工程教學(xué)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(xué)方式中存在的問(wèn)題，可以使教學(xué)手段、教學(xué)方式、教學(xué)效果等方面收到較好的效果。不僅能在教學(xué)中改變刻板化的教學(xué)表現(xiàn)形式，使知識(shí)更直觀化、形象化，增大信息量，有效拓展課時(shí)內(nèi)容，提高教學(xué)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(dá)空間關(guān)系，準(zhǔn)確反映復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(guò)程形象化地展示出來(lái)，建模精細(xì)到一個(gè)螺絲和構(gòu)件，這在園林工程教學(xué)演示中很方便，能給學(xué)生直觀的感受[5]。

5 以花缽工程教學(xué)為例

花缽是園林工程中的典型的單體工程，教學(xué)難點(diǎn)有花缽施工圖紙的識(shí)讀，石材的拼貼，排水管的預(yù)埋，以及磚基礎(chǔ)做法，見表2。目前教學(xué)普遍采用的方式是教師通過(guò)一些現(xiàn)場(chǎng)的施工圖片對(duì)應(yīng)施工圖紙進(jìn)行講解。這時(shí)，學(xué)生往往很難對(duì)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(zhǔn)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(xué)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(yù)埋、磚基礎(chǔ)做法，解決教學(xué)中的難題，如圖1～圖6。

表2 花缽工程教學(xué)難點(diǎn)與SketchUp數(shù)字模型的應(yīng)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(yù)埋

圖6 模型拆解觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)與磚基礎(chǔ)做法

6 結(jié)論與啟發(fā)

6.1 SketchUp數(shù)字模型達(dá)成了教學(xué)有效性

當(dāng)前職業(yè)教育有效性達(dá)成的核心標(biāo)準(zhǔn)是：學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的激發(fā)與知識(shí)技能的掌握。將SketchUp數(shù)字模型應(yīng)用到教學(xué)中，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多角度掌握形體關(guān)系可使他們感受到學(xué)習(xí)進(jìn)步帶來(lái)的滿足，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)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(xué)生良好的空間分析能力，突破教學(xué)難點(diǎn)，達(dá)成了教學(xué)的有效性[6]。

6.2 對(duì)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(xué)中具有創(chuàng)新性和必然性，達(dá)成了教學(xué)有效性。然而如何處理建模精細(xì)度高與教師教學(xué)工作量大之間的矛盾，需要在未來(lái)園林工程教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步探索。此外，如何充分發(fā)揮SketchUp數(shù)字模型功能的擴(kuò)展性，從專業(yè)培養(yǎng)總體目標(biāo)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(jìn)一步思考的問(wèn)題。

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

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（責(zé)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(shè)計(jì)與施工方面研究。