Дидактические основы развития творческих способностей будущих архитекторов в процессе их обучения начертательной геометрии

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Строительство. Архитектура


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Педагогические науки
УДК 378,1
Ткач Дмитрий Иванович
Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой начертательной геометрии и графики Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры
Кистол Антонина Дмитриевна ассистент кафедры архитектуры Приднепровськой государственной
академии строительства и архитектуры Tkach Dmitry Ivanovich Ph.D., Associate Professor, Head of the Department of descriptive geometry and graphics SHEE «Pridniprovsk State Academy of Civil Engineering and
Architecture». Cistol Antoni D.
Assistant of the Department of Architecture SHEE «Pridniprovsk State
Academy of Civil Engineering and Architecture».
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ БУДУЩИХ АРХИТЕКТОРОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ОБУЧЕНИЯ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
DIDACTIC BASES OF DEVELOPMENT OF CRETIVE ABILITIES OF FUTURE ARCHITECTS DURING THEIR EDUCATION DESCRIPTIVE GEOMETRY
Аннотация: Работа посвящена показу эффективности методического приёма преобразования дилетантского образа мышления будущих архитекторов в начала творческого при изучении начертательной геометрии, основанного на допущении существования у любой плоской фигуры третьего измерения.
Ключевые слова: плоская фигура, структура, преобразование,
система, обратимость, третье измерение.
Abstract: The work is dedicated to the effectiveness of instructional techniques gradual transformation amateurish way of thinking of the future architects in the beginning of his system in the study of descriptive geometry, which is based on the assumption that any plane figure there is a third dimension.
Key words: plane figure, structure, transformation, system, reversibility, the third dimension.
Постановка проблемы: Основной отличительной особенностью архитектурного и дизайнерского творчества является его изобразительность как непременное средство геометрографического кодирования однозначной информации о морфологических, эстетических, метрических и позиционных свойствах несуществующего, а поэтому проектируемого объекта с целью его материализации в реальном пространстве. Информация о его прочностных, экономических, экологических и эргономических свойствах получается в процессе их проектирования аналитическими и графоаналитическими расчетами. В результате архитектурный проект представляет собой сложную систему взаимосвязанных источников однозначной информации о будущих свойствах проектируемого объекта. При этом её основной объём содержится в рабочих проектных чертежах, выполняемых, как правило, в ортогональных проекциях, обладающих свойством обратимости.
Известно, что обратимость ортогонального чертежа достигается, как минимум, его двукартинностью, т. е., наличием вида сверху и вида спереди. При этом план является плоской графической конструкцией, кодирующей информацию о двух измерениях объекта, а информацию о его третьем измерении даёт фасад. Так как у плана два измерения, а у фасада — третье, то план оказывается более информационно насыщенным, а решение его структуры — более ответственном, нежели решение структуры фасада, опосредованно зависящего от структуры плана. Отсюда следует, что одному плану как плоской графической конструкции, может потенциально соответствовать несколько или даже множество фасадов. Проблемой проектировщика в этом случае будет выбор из этого множества наиболее оптимального решения.
Абстрагируясь от вышеизложенного, можно сказать, что одной плоской фигуре в пространстве соответствует однопараметрическое множество пространственных фигур, структуры которых многовариантно
моделируют её структуру. Отсюда вытекает познавательный интерес к исследованию таких фигур, в процессе которого развивается и совершенствуется профессиональное конструктивно-композиционное или проектное мышления архитектора и дизайнера. При этом в качестве исходных могут быть как простейшие геометрические фигуры -многоугольники, круги, овалы и их комбинаторные системы, вплоть до фрактальных композиций. И естественно, что изучению их пространственных аналогов должны предшествовать геометрографические анализы их конструктивных структур, ибо всякая плоская фигура — это «черный ящик», содержимое которого раскрывается в результате такого анализа.
Отсюда вытекает проблема исследования: показать принципиальную возможность пространственной интерпретации традиционно плоских фигур с целью выработки новых принципов формообразования дизайнобъектов.
Анализ основных исследований и публикаций. Концептуальная идея третьего измерения плоской фигуры впервые была опубликована в авторской работе [1], посвященной пространственной интерпретации коробовых кривых в виде композиции сопряженных конических поверхностей и развита в работах [2,3,4], последовательно посвящённых формообразованию таких дизайн-объектов как золотых эллиптического и гиперболичесного торсов, а также пространственных аналогов плоских фигур некоторых итераций фрактального расширения квадрата. Эти работы носили поисково-исследовательский характер и настоящая публикация является их естественным продолжением.
Основная часть. Самой простой кривой линией является окружность. Если плоскость её кривизны горизонтальна, то в плане она изображается в натуральную величину с точкой-центром посередине. Но в эту точку могут проецироваться центры сферы, сжатых и растянутых эллипсоидов, вершины множества конических поверхностей, оси некоторых
поверхностей вращения, экваторы, параллели и основания которых проецируются в данную окружность. Получается «богатый выбор» пространственных объектов, соответствующих окружности с точкой посередине. Остаётся выбрать тот, структура которого наиболее удовлетворяет наложенным условиям. Такая же ситуация наблюдается при мысленном взгляде спереди на то, что ортогонально проецируется в традиционно плоскую фигуру.
Если в качестве наложенного условия принять равнонаклонённость всех элементов искомой пространственной фигуры под определённым углом, то в результате однозначно определятся поверхности, соответствующие данной плоской фигуре. В качестве таких фигур могут выступать как закономерные правильные многоугольники, замкнутые и разомкнутые циркульные и лекальные кривые, так и произвольные, но по замыслу архитектора. Естественно, что перед началом такого конструирования выбранную плоскую фигуру необходимо подвергнуть детальному структурному анализу с тем, чтобы знать, какие элементы этой структуры следует пространственно интерпретировать.
Если в окружность вписать правильные многоугольники, то в пространственной интерпретации они будут основаниями правильных пирамид, вершины которых будут пространственными аналогами её центра.
Более сложная структуризация правильных многоугольников (рис. 1) влечет за собой возникновение более сложных многогранных поверхностей (рис. 2).
Одни из возможных вариантов пространственных интерпретаций правильных многоугольников выглядят следующим образом:
Рис. 2. Пространственные интерпретации правильных (рис. 1)
многоугольников
Многовариантность процесса получения результата определяет напряженность работы конструктивной мысли студента-архитектора и стимулирует его желание получить наиболее оптимальное решение. Если он почувствовал удовлетворение от самостоятельно полученного интересного результата, то продолжает поиски пространственных аналогов иных плоских фигур, там самым продолжая развивать своё творческое начало.
Рис. 3. Основание — Рис. 4. Линейный каркас Рис. 5. 4-центровый
-центровый овал овального торса овальный торс
Среди замкнутых плоских кривых линий большое число овалов, —
циркульных кривых с различным количеством центров, представляющих
собой результаты сопряжения, т. е., плавного перехода дуг окружностей различных радиусов друг в друга. В пространственном истолковании такие линии являются основаниями сопряженных между собой конических поверхностей, вершины которых проецируются в центры их сопряжения, а фрагментами оснований является их сопряженные дуги окружностей (рис. 3−5).
Если углы правильных многоугольников скруглять, сопрягая дугами окружностей их стороны, то в пространственной интерпретации они будут участками конических поверхностей, сопрягающих плоские грани образуемых пирамид со скруглёнными рёбрами.
Рис. 6. Треугольник Рис. 7. Линейный Рис. 8. Пятиугольник Рис. 9. Общий вид со скруглёнными каркас со скруглёнными
пентапирамиды
углами тетрапирамиды углами
Архитектурные объекты такой структуры, помимо эксклюзивной
Рис. 10. Квадропирамида Рис. 11. Двойной овальный торс
дизайнерской формы, обладают простотой технологии их возведения, так как их линейный каркас состоит из соответствующих пар жестких пересекающихся стержней и жесткого контура плана со скруглёнными углами, а роль образующих сопрягающих конических поверхностей играют натянутые ванты. Благодаря лёгкости конструкции отпадает необходимость в мощных фундаментах, и обеспечиваются короткие сроки возведения.
Если исходной фигурой принять квадрат со скругленными углами, то дуги сопряжения станут основаниями конических поверхностей, а прямые линии между ними, — горизонтальными следами наклонных плоскостей, сопрягаемых между собой этими коническими поверхностями (рис. 10). В итоге получается «квадропирамида», завершение верхней поли которой представляет собой окружность, состоящую из 4-х четвертей окружности нижней полы.
Нетрудно представить то большое многообразие двумерных графических конструкций (рис. 11), у которых потенциально существуют трёхмерные аналоги, ждущие своего исследования. Прямолинейные структуры закономерных или произвольных многоугольников являются проекциями многогранных поверхностей различных вариантов, все алгебраические кривые линии различных порядков имеют свои эволюты как пространственные аналоги рёбер возврата порождаемых ими торсов, различного рода овалы порождают составные конические поверхности, плоские фигуры прямых и кривых линий, — составные поверхности конических поверхностей, сопряженных плоскостями и т. п. Другими словами, концептуальная идея о существовании у каждой плоской фигуры нескольких пространственных аналогов плодотворна как в творческом, так и в педагогическом плане, так как, с одной стороны, возбуждает интерес к нахождению этих аналогов, а с другой стороны, —
заставляет усиленно работать конструктивно-композиционную мысль студента по их поиску и тем самым постепенно преобразовывает её из обывательской в профессиональную.
Выводы: 1. Одно-многозначное соответствие между элементами моноизображения на плоскости и элементами евклидового пространства является основой создания как педагогической технологии развития проектного мышления студентов творческих специальностей, так и пока еще неразвитого направления в формообразовании новых объектов архитектуры и дизайна.
2. Практика архитектурного и дизайнерского проектирования нуждается в новых подходах к конструированию технологически простых, т. е., прямолинейчатых, но дизайнерски выразительных поверхностей и предлагаемая к реализации идея третьего измерения плоских фигур способна удовлетворить эту потребность.
Литература
1. Ткач Д. И., Кистол А. Д. Геометрия сопряженных конических поверхностей как дизайн-объектов. //Д.И. Ткач, А.Д. Кистол// Збірник наукових праць «Геометричне та комп’ютерне моделювання: энерго-збереження, екологія, дизайн», Симферополь: — 2006.- С. 45 — 49.
1. Tkach D.I., Kistol A.D. Geometriya sopryazhennyh konicheskih poverhnostey kak dizayn-obektov. //D.I. Tkach, A.D. Kistol// Zbirnik naukovih prats «Geometrichne ta komp’yuterne modelyuvannya: energo-zberezhennya, ekologiya, dizayn», Simferopol: — 2006.- S. 45 — 49.
2. Ткач Д.І., Кістол А. Д. Просторова інтерпретація площинних графічних побудов. -/ Д.І. Ткач, А.Д. Кістол //. Наукові нотатки, Міжвузівський збірник (за напрямом «Інженерна механіка»), випуск № 22, частинаї, Луцьк: -2008. — С. 242−248.
2. Tkach D.I., Kistol A.D. Prostorova interpretatsiya ploshchinnih grafichnih pobudov. -/ D.I. Tkach, A.D. Kistol //. Naukovi notatki, Mizhvuziv-
skiy zbimik (za napryamom «Inzhenerna mehanika»), vipusk № 22, chastinal, Lutsk: -2008. — S. 242−248.
3. Ткач Д. И., Кистол А. Д. Идея третьего измерения плоской фигуры как один из принципов формообразования дизайн-объектов./ Д. И. Ткач, А.Д. Кістол // Прикладная геометрия и инженерная графика, выпуск 85, — К.: 2010. С. 212 -216.
3. Tkach D.I., Kistol A.D. Ideya tretego izmereniya ploskoy figury kak odin iz printsipov formoobrazovaniya dizayn-obektov./ D.I. Tkach, A.D. Kistol // Prikladnaya geometriya i inzhenernaya grafika, vypusk 85, — K.: 2010. S. 212 -216.
4. Ткач Д. И., Кистол А. Д., Яровая Т. П. Золотые торсы как пространствен-ные проявления золотого сечения. / Д. И. Ткач, Кистол А. Д., Яровая Т. П. // Сборник научных трудов «Новини науки Придніпров'я», серия «Архитектура и градостроительство», часть ІІІ, Днепропетровск: --РИА «Днепр-VAL» -, 2006. — С. 48 — 54.
4. Tkach D.I., Kistol A.D., Yarovaya T.P. Zolotye torsy kak prostranstven-nye proyavleniya zolotogo secheniya. / D.I. Tkach, Kistol A.D., Yarovaya T.P. // Sbornik nauchnyh trudov «Novini nauki Pridniprov’ya», seriya «Arhitektura i gradostroitelstvo», chast III, Dnepropetrovsk: — -RIA «Dnepr-VAL» -, 2006. -
S. 48 — 54.
5. Ткач Д. И., Кистол А. Д. Золотой овальный торс как концептуальная модель быстровозводимого вантового объекта с энергообеспечением от двух ветродвигателей./ Д. И. Ткач, А.Д. Кистол// Технічна естетика і дизайн, випуск 9, — К: — 2011.- С. 239 — 243.
5. Tkach D.I., Kistol A.D. Zolotoy ovalnyy tors kak kontseptualnaya model bystrovozvodimogo vantovogo obekta s energoobespecheniem ot dvuh vetrodvigateley./ D. I. Tkach, A.D. Kistol// Tehnichna estetika i dizayn, vipusk 9,
— K: — 2011.- S. 239 — 243.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой