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譯文
這篇文章描述的是一項(xiàng)調(diào)查研究的一個(gè)片段。該項(xiàng)調(diào)查研究的對(duì)象是正在從事工程圖學(xué)設(shè)計(jì)的專業(yè)人員，目的是發(fā)現(xiàn)他們?cè)诎l(fā)展基于約束的CAD工具應(yīng)用技術(shù)方面所獲得的經(jīng)驗(yàn)。為此調(diào)查者采用的是咨詢的方法，邀請(qǐng)五位正從事工程設(shè)計(jì)工作的專業(yè)人員，談?wù)勊麄儗?duì)基于約束的CAD工具的看法。截止到2002年的秋天，通過采訪和考察得來的關(guān)于參與者經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)已經(jīng)收集完畢。從這些精心篩選的數(shù)據(jù)中我們可以看出人們發(fā)展應(yīng)用技術(shù)的最初動(dòng)因。調(diào)查結(jié)果表明，基于約束的CAD工具應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展要受到社會(huì)和環(huán)境條件的影響。另外，它還提供了一種獨(dú)特的切實(shí)可行的指導(dǎo)和評(píng)估的方法。
為了不斷地滿足人們的需要，基于約束的CAD工具應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)課堂，開設(shè)了工程圖學(xué)這門課程。但是，到目前為止，還沒有一個(gè)明確的關(guān)于如何進(jìn)行該門課程的計(jì)劃。許多人，他們大多有著很深的學(xué)術(shù)背景，將基于約束的CAD工具視為另外一種能夠保存整個(gè)設(shè)計(jì)過程的工具，這也許是正確的。他們還預(yù)測(cè)，CAD工具可能會(huì)得到廣泛的應(yīng)用?；诩s束的CAD工具只是復(fù)雜的CAD軟件的一個(gè)部分。我們擁有很多的可供選擇的CAD軟件，這些軟件是專業(yè)人員或者是工程組全體人員的集體智慧的結(jié)晶。
然而，由于圖形生成和CAD模型的選擇是可變的，這方面的知識(shí)有很多變成了專業(yè)知識(shí)。為了便于研究，可以將解決問題的技術(shù)和方法分成若干類?？上У氖堑侥壳盀橹梗€沒有弄清楚這種工具怎么用，以及怎么教會(huì)別人使用。要了解那些會(huì)使用基于約束的CAD工具的專家們是如何知道和發(fā)展的，因?yàn)檫@將有助于下一代從事工程圖學(xué)設(shè)計(jì)的人們的發(fā)展。為了進(jìn)一步揭示隱藏在CAD工具應(yīng)用背后的秘密，以及專家們是如何將他們的經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到他們所從事的專業(yè)中去的，調(diào)查組決定對(duì)某些專家進(jìn)行考察。這次調(diào)查研究的目的通過對(duì)從業(yè)中的專家的考察來探索有關(guān)基于約束的CAD工具應(yīng)用方面的知識(shí)。最重要的是他們?nèi)绾伟l(fā)展基于約束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)的。
為了闡明基于約束的CAD工具應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展問題，需要查閱很多的相關(guān)文獻(xiàn)，以此來檢查技術(shù)的各個(gè)方面，包括認(rèn)知心理、社會(huì)和技術(shù)觀三個(gè)方面。有三種可以劃分的觀察：材料、工具和程序。所有的東西對(duì)于特殊的工作來說都顯得很特別。一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域只能在內(nèi)部系統(tǒng)被支持的情況下才能生存，在這個(gè)領(lǐng)域里，每個(gè)人都互相視為實(shí)踐者。這種框架結(jié)構(gòu)通過將知識(shí)領(lǐng)域的現(xiàn)代部分用作向?qū)У姆绞蕉蝗藗兯邮芎椭С?。這些人知識(shí)淵博，仿佛是專家一樣。另外，參與者只是關(guān)注他們所擁有的專業(yè)知識(shí)的一小部分。剩下的是那些被默默接受的傳統(tǒng)規(guī)范。主要知識(shí)是該領(lǐng)域的經(jīng)典規(guī)范和傳統(tǒng)的總結(jié)，當(dāng)然了，也包括前人的成果。
一些特殊的商業(yè)的和工業(yè)的產(chǎn)品被工程師們和其他的專家們所生產(chǎn)和發(fā)展。這些專家一旦被召集到一起，共同工作，就會(huì)變成巨大的財(cái)富。傳統(tǒng)的擴(kuò)大、結(jié)合和快速的發(fā)展定義了這個(gè)團(tuán)隊(duì)的正常活動(dòng)。通過技術(shù)知識(shí)的社會(huì)結(jié)構(gòu)，一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域技術(shù)的某個(gè)部分得到了發(fā)展。
技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)不斷探索和不斷積累的過程，在這個(gè)特殊的專業(yè)領(lǐng)域，我們需要對(duì)知識(shí)和技能進(jìn)行提煉。從使用一種特殊的工具的觀點(diǎn)來看，這往往是在合作的環(huán)境下完成的。在這種情況下，是應(yīng)用設(shè)計(jì)了工具。為了對(duì)技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，人們必須要了解它是怎么發(fā)展的。
我們通過分析技術(shù)和技術(shù)的不同特征的方式作了很多的實(shí)驗(yàn)。專家在特殊的知識(shí)范圍里易于發(fā)揮他們的聰明才干，并且他們還能夠領(lǐng)悟出許多豐富多彩的東西。專家可以很快的解決問題，而且很少出現(xiàn)錯(cuò)誤，他們還具有驚人的記憶力。開闊的視野、能夠深層次的觀察問題的能力以及快速找到解決問題的方法的能力都是一個(gè)專家所應(yīng)該具有的特征。技術(shù)不應(yīng)該成為某個(gè)人的私人東西，而應(yīng)該將它公布于世人，讓該領(lǐng)域的其他的人們也能夠理解它、支持它。在這種情況下，技術(shù)執(zhí)行的是它的標(biāo)簽功能，它被另外一個(gè)組織應(yīng)用與某個(gè)人或者是某個(gè)組織。所有的觀點(diǎn)都表明一個(gè)事實(shí)，那就是技術(shù)評(píng)估應(yīng)該有一個(gè)特殊的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與工具的應(yīng)用是有聯(lián)系的，例如基于約束的CAD工具。一些研究已經(jīng)考察了CAD工具的應(yīng)用狀況，但是關(guān)于基于約束的CAD工具的研究還是很匱乏。因此，這項(xiàng)研究是解決這個(gè)問題的一次初步嘗試。
為了說明基于約束的CAD工具的應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，這次研究采用了兩種方法：觀察和采訪。關(guān)于技術(shù)研究的本質(zhì)和它的結(jié)合沒有提供任何的清楚的評(píng)估。因?yàn)楹茈y發(fā)現(xiàn)專家們的活動(dòng)，專家們使用各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包括他們?cè)谝环莨ぷ髦械臅r(shí)間和他們的身份。
下面的內(nèi)容是關(guān)于五位參與者的簡(jiǎn)單介紹：
l 第一位是一位35歲的設(shè)計(jì)工程師，他所在的公司是一家為水利灌溉和游泳娛樂場(chǎng)所設(shè)計(jì)和制造水泵產(chǎn)品的公司。他已經(jīng)獲得了外國(guó)一所技校頒發(fā)的學(xué)士學(xué)位和碩士學(xué)位，兩者都是關(guān)于工程學(xué)的，他被看作這個(gè)小組的精神領(lǐng)袖。
l 第二位是一位24歲的工程師，他已經(jīng)獲得了機(jī)械制造學(xué)士學(xué)位。現(xiàn)在在一家以生產(chǎn)和制造機(jī)械為主的公司工作。他與大家一道，努力地工作。
l 第三位是一位50歲的設(shè)計(jì)工程師，他在一家以設(shè)計(jì)和生產(chǎn)手提包和箱子為主的公司工作。他不僅獲得了學(xué)士學(xué)位，還獲得了碩士學(xué)位，兩者都是技術(shù)方面的。他與小組的另外兩名同事一起工作，一位是他的老板，一個(gè)是他的同事。
l 第四位是一位50歲的獲得了繪圖和設(shè)計(jì)博士學(xué)位的工程師。他和其他的人共同組成了一個(gè)龐大的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，這些人對(duì)基于約束的CAD工具很是熟悉，因?yàn)樗麄兠刻於家玫剿Ｋ谝患铱鐕?guó)公司上班，這家公司的主要的業(yè)務(wù)是設(shè)計(jì)和制造電子元件。
l 第五位是一位28歲的設(shè)計(jì)師，他的公司以設(shè)計(jì)和制造注射儀器為主，服務(wù)的對(duì)象是養(yǎng)殖業(yè)。他在一個(gè)由他自己、他的老板和另外四名設(shè)計(jì)者組成的小組工作。同時(shí)，他們?cè)诒３峙c制造零件的賣家聯(lián)系的基礎(chǔ)上發(fā)展。第五位參與者具有工業(yè)技術(shù)和機(jī)械制圖和設(shè)計(jì)的學(xué)士學(xué)位。
對(duì)五位參與者的觀察和采訪是在參與者的工作的地方進(jìn)行的，因?yàn)檫@樣可以為他們提供一個(gè)令他們感到自然的環(huán)境，以便更好的了解他們的情況。通過分析研究者的筆記和每位參與者的采訪記錄，我們發(fā)現(xiàn)有一個(gè)共同的點(diǎn)，那就是他們的技術(shù)是如何發(fā)展和應(yīng)用的。將該項(xiàng)調(diào)查研究作為向?qū)?，重點(diǎn)放在這些經(jīng)驗(yàn)的意義和他們是如何與基于約束的CAD工具的應(yīng)用技術(shù)發(fā)生聯(lián)系的。
數(shù)據(jù)分析的焦點(diǎn)是技術(shù)問題的經(jīng)驗(yàn)和那對(duì)于每位參與者來說意味著什么的考察。首先，研究人員盡力從事這項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的過程，這個(gè)過程要包括他自己的經(jīng)驗(yàn)和主題的偏見。其次，副本的數(shù)據(jù)和分析和分配給所有人相等的價(jià)值同樣重要。從這些結(jié)果來看，重要的“意見單元”被列了出來，清除了所有的復(fù)制品。每個(gè)重要的句子都被記了下來，副本被清除?；谒谋砻娴南嗨菩裕@些單元隨后被融入到主題中去，以此來形容技術(shù)的相關(guān)情況。從這些單元群，形成了技術(shù)發(fā)展的描述，這個(gè)描述是由研究員、參與者和文獻(xiàn)給出的。
結(jié)論是每位參與者都具有如下專家所必不可少的本質(zhì)特征。
l 每位參與者都受過超出高校水平的技術(shù)培訓(xùn)。
l 每位參與者都具有至少3年的使用基于約束的CAD工具的工作經(jīng)驗(yàn)。
l 每位參與者平均每周使用基于約束的CAD工具至少達(dá)到15個(gè)小時(shí)。
l 每位參與者都在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境中工作。
在考察和采訪的過程中，我們得到了一些關(guān)于專業(yè)知識(shí)發(fā)展的資料。這些資料可以被劃分到某些現(xiàn)象的課題中去。某些課題可以在專家們所從事的活動(dòng)的結(jié)果中得到體現(xiàn)。而其他的則是隱藏在那些活動(dòng)背后的驅(qū)動(dòng)力。它表明，基于約束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)的特殊問題是要懂得如何以及在什么時(shí)間進(jìn)行活動(dòng)和懂得活動(dòng)結(jié)果的結(jié)合，在工程設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是在包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)再內(nèi)的圖形生成過程都會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果?；诩s束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)在該領(lǐng)域作出了自己的貢獻(xiàn)，但是，他們依然取決于用戶的個(gè)人特征，取決于設(shè)計(jì)環(huán)境的特征，以便更好的進(jìn)行他們的計(jì)劃。
基于約束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)的核心課題是密切相關(guān)的。它包括和使用說明的相關(guān)知識(shí)。工程圖學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)知識(shí)是運(yùn)用各種方法的向?qū)АＨ藗兺ㄟ^基于約束的CAD工具的應(yīng)用來應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)?；A(chǔ)工具知識(shí)對(duì)專業(yè)實(shí)習(xí)是極為重要的，并且基于約束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)是類似的。以往的經(jīng)驗(yàn)不僅影響著每位專家定義和問題范圍的方式，也影響著解決問題的方式。
綜合以往經(jīng)驗(yàn)所引導(dǎo)的因素的多樣性是一個(gè)任何專業(yè)技術(shù)都有的基本思想。工程環(huán)境的無言知識(shí)與程序上的陳述上的知識(shí)的結(jié)合，允許參與者去發(fā)展解決問題的策略。通過過去他們工作過的活動(dòng)的知識(shí)與工程和技術(shù)領(lǐng)域的無言知識(shí)的結(jié)合，專家可以確定問題，并且發(fā)展了關(guān)于他們的設(shè)計(jì)問題的方法。
基于約束的CAD工具的應(yīng)用知識(shí)的次要課題與核心課題相似：一些是關(guān)于CAD工具的實(shí)際應(yīng)用的，一些是關(guān)于均是同行的參與者的活動(dòng)的。模型的其他應(yīng)用通過影響用戶的策略和他們的設(shè)計(jì)理念去影響技術(shù)的定義和發(fā)展。另外，實(shí)際要求以及用于天天的圖形生成的技術(shù)形成技術(shù)概念的很大部分。雖然這些技術(shù)被一些核心課題所影響，例如，策略和設(shè)計(jì)理念，它們同樣在同處于一個(gè)實(shí)踐團(tuán)體的專家間的相互交往中得到發(fā)展。通過同事間的交流與合作，專家能夠?qū)⒛Ｐ陀米饕环N交流裝置的技術(shù)。
基于約束的CAD工具的應(yīng)用技術(shù)的改變推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也體現(xiàn)了關(guān)于策略和軟件應(yīng)用的結(jié)果。通過團(tuán)體的操作，這個(gè)團(tuán)體包括相關(guān)的資料，博學(xué)的同事以及來自于產(chǎn)品環(huán)境的反饋，這個(gè)問題的發(fā)展得到了大力的支持。專家的關(guān)于特殊選擇和結(jié)合的方式在很多的情況下是由策略決定的，這種策略體現(xiàn)了軟件組件特殊要求的應(yīng)用。另外，理論的或者是專業(yè)的培訓(xùn)已經(jīng)影響到他們已有的設(shè)計(jì)理念，影響到對(duì)圖形生成的基本理解，也影響到軟件是如何運(yùn)行的想法。在此次研究中的采訪進(jìn)一步的縮小了知識(shí)量，這些是關(guān)于五位參與者的經(jīng)驗(yàn)和它們是如何影響技術(shù)核心問題的，尤其是關(guān)于以往的經(jīng)驗(yàn)，參與者的技術(shù)構(gòu)想以及著與CAD工具應(yīng)用是如何聯(lián)系的，在檢查這五位參與者的技術(shù)的過程中，基于約束的CAD工具的應(yīng)用技術(shù)包括CAD工具操作方式的知識(shí)。它也包括其他的一些因素，盡管與CAD工具并無直接聯(lián)系。這兩部分知識(shí)在基于約束的CAD工具的應(yīng)用上作出了各自的貢獻(xiàn)，它們同樣依賴用于各人特征和設(shè)計(jì)環(huán)境的特征，以及更好的執(zhí)行他們的計(jì)劃。
以往的和目前的經(jīng)驗(yàn)在五位參與者技術(shù)發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要作用，不僅僅涉及專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，也涉及理論培訓(xùn)。通過采用一種實(shí)踐的，可視化的學(xué)習(xí)模式，參與者能夠發(fā)現(xiàn)某些在使用CAD工具時(shí)產(chǎn)生困難的問題，例如丟失相關(guān)數(shù)據(jù)和無效的平面圖形。另外，他們中的每一個(gè)人都已經(jīng)發(fā)展一種特殊的工作方式，它是在解決問題的過程中得到改進(jìn)的。其他的過去經(jīng)驗(yàn)包括傳統(tǒng)的繪圖工具和使用基于約束CAD工具的方法。這種改變驅(qū)使他們?nèi)グl(fā)展一種嶄新的思想 ，這個(gè)與他們以往在使用基于約束的CAD工具時(shí)所具有的思想是不同的。它所受到設(shè)計(jì)環(huán)境，圖形產(chǎn)生和設(shè)計(jì)各部分間的聯(lián)系的影響，與以前相比，這種影響大得多。這主要是 由于CAD工具操作的基本程序。但是，其他三位參與者是比較年輕的，他們?cè)谧约旱穆殬I(yè)生涯中 從未經(jīng)歷過傳統(tǒng)繪圖技術(shù)和工具的應(yīng)用。他們完成了他們學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和引導(dǎo)他們使用CAD工具的時(shí)間結(jié)合。
每位參與者都具備多年的設(shè)計(jì)工程的經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng)了他們對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的認(rèn)識(shí)。與顧客和其他隊(duì)員的交往同樣產(chǎn)生一種必須理解每個(gè)模型產(chǎn)生的潛在的合計(jì)思想。他們經(jīng)由CAD模型，在他們中間，供應(yīng)商和顧客之間建立起聯(lián)系。這以為著他們必須建立一個(gè)強(qiáng)大有效的便于圖形生成和修改的模型。
每位參與者都在同一環(huán)境中工作，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，需要同事間的密切合作。那些活動(dòng)的一致性是發(fā)展餓證明產(chǎn)品設(shè)計(jì)，零件，繪畫和裝配。因?yàn)槟鞘枪ぷ鞯谋举|(zhì)要求。在很多情況下，市場(chǎng)營(yíng)銷部或者顧客聯(lián)絡(luò)向工程組表達(dá)他們的專業(yè)技術(shù)，并且他們會(huì)開始發(fā)展一種基于公司或工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的解決辦法。參與者已有的工作經(jīng)驗(yàn)和模型技術(shù)給他們一個(gè)框架，在這個(gè)框架內(nèi)，通過CAD工具的應(yīng)用來完善已知問題的解決方法。
但是，當(dāng)他們?cè)谑褂肅AD工具來解決設(shè)計(jì)問題時(shí)遇到困難時(shí)，每位參與者都有不同 的結(jié)構(gòu)。有些參與者使用共同的支持組而有些則用他們自己的裝置來完成。試圖克服某些特殊設(shè)計(jì)問題或CAD工具的應(yīng)用問題，所有人都有與同事商量的傾向，這些同事能夠提供幫助或很容易進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)歷了這個(gè)過程，他們明白了該干什么不該干什么，他們將作成目錄，為下一次遇到相同情況作好準(zhǔn)備。通過采取實(shí)踐的學(xué)習(xí)方式，參與者能夠發(fā)現(xiàn)在事業(yè)CAD工具時(shí)產(chǎn)生困難的問題，例如丟失相關(guān)數(shù)據(jù)和無效的平面圖形。
就每位參與者而言，工作組的大小是可變的，但是每個(gè)人都被他的同事視為在CAD工具和他們所從事的產(chǎn)品的很高的水平。盡管他不承認(rèn)他是專家，可每位都能將他們自己的技術(shù)理念和他基于約束的CAD工具表達(dá)清楚。他們的技術(shù)理念是以以往經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。他們認(rèn)為專家應(yīng)該無所不知并且具有精湛的技藝，能用清楚 的方式與非專業(yè)人員溝通，能把握問題的關(guān)鍵，并將他載入到解決問題的方案中去。專家需要更好地實(shí)踐工具和他們的技術(shù)。