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譯文
這篇文章描述的是一項調查研究的一個片段。該項調查研究的對象是正在從事工程圖學設計的專業(yè)人員，目的是發(fā)現(xiàn)他們在發(fā)展基于約束的CAD工具應用技術方面所獲得的經驗。為此調查者采用的是咨詢的方法，邀請五位正從事工程設計工作的專業(yè)人員，談談他們對基于約束的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于參與者經驗的數(shù)據已經收集完畢。從這些精心篩選的數(shù)據中我們可以看出人們發(fā)展應用技術的最初動因。調查結果表明，基于約束的CAD工具應用技術的發(fā)展要受到社會和環(huán)境條件的影響。另外，它還提供了一種獨特的切實可行的指導和評估的方法。
為了不斷地滿足人們的需要，基于約束的CAD工具應用技術已經走進課堂，開設了工程圖學這門課程。但是，到目前為止，還沒有一個明確的關于如何進行該門課程的計劃。許多人，他們大多有著很深的學術背景，將基于約束的CAD工具視為另外一種能夠保存整個設計過程的工具，這也許是正確的。他們還預測，CAD工具可能會得到廣泛的應用。基于約束的CAD工具只是復雜的CAD軟件的一個部分。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，這方面的知識有很多變成了專業(yè)知識。為了便于研究，可以將解決問題的技術和方法分成若干類?？上У氖堑侥壳盀橹?，還沒有弄清楚這種工具怎么用，以及怎么教會別人使用。要了解那些會使用基于約束的CAD工具的專家們是如何知道和發(fā)展的，因為這將有助于下一代從事工程圖學設計的人們的發(fā)展。為了進一步揭示隱藏在CAD工具應用背后的秘密，以及專家們是如何將他們的經驗運用到他們所從事的專業(yè)中去的，調查組決定對某些專家進行考察。這次調查研究的目的通過對從業(yè)中的專家的考察來探索有關基于約束的CAD工具應用方面的知識。最重要的是他們如何發(fā)展基于約束的CAD工具的應用知識的。
為了闡明基于約束的CAD工具應用技術的發(fā)展問題，需要查閱很多的相關文獻，以此來檢查技術的各個方面，包括認知心理、社會和技術觀三個方面。有三種可以劃分的觀察：材料、工具和程序。所有的東西對于特殊的工作來說都顯得很特別。一個知識領域只能在內部系統(tǒng)被支持的情況下才能生存，在這個領域里，每個人都互相視為實踐者。這種框架結構通過將知識領域的現(xiàn)代部分用作向導的方式而被人們所接受和支持。這些人知識淵博，仿佛是專家一樣。另外，參與者只是關注他們所擁有的專業(yè)知識的一小部分。剩下的是那些被默默接受的傳統(tǒng)規(guī)范。主要知識是該領域的經典規(guī)范和傳統(tǒng)的總結，當然了，也包括前人的成果。
一些特殊的商業(yè)的和工業(yè)的產品被工程師們和其他的專家們所生產和發(fā)展。這些專家一旦被召集到一起，共同工作，就會變成巨大的財富。傳統(tǒng)的擴大、結合和快速的發(fā)展定義了這個團隊的正?；顒印Ｍㄟ^技術知識的社會結構，一個知識領域技術的某個部分得到了發(fā)展。
技術的發(fā)展是一個不斷探索和不斷積累的過程，在這個特殊的專業(yè)領域，我們需要對知識和技能進行提煉。從使用一種特殊的工具的觀點來看，這往往是在合作的環(huán)境下完成的。在這種情況下，是應用設計了工具。為了對技術進行評估，人們必須要了解它是怎么發(fā)展的。
我們通過分析技術和技術的不同特征的方式作了很多的實驗。專家在特殊的知識范圍里易于發(fā)揮他們的聰明才干，并且他們還能夠領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專家所應該具有的特征。技術不應該成為某個人的私人東西，而應該將它公布于世人，讓該領域的其他的人們也能夠理解它、支持它。在這種情況下，技術執(zhí)行的是它的標簽功能，它被另外一個組織應用與某個人或者是某個組織。所有的觀點都表明一個事實，那就是技術評估應該有一個特殊的標準。實踐經驗與工具的應用是有聯(lián)系的，例如基于約束的CAD工具。一些研究已經考察了CAD工具的應用狀況，但是關于基于約束的CAD工具的研究還是很匱乏。因此，這項研究是解決這個問題的一次初步嘗試。
為了說明基于約束的CAD工具的應用技術的發(fā)展，這次研究采用了兩種方法：觀察和采訪。關于技術研究的本質和它的結合沒有提供任何的清楚的評估。因為很難發(fā)現(xiàn)專家們的活動，專家們使用各種各樣的標準，這個標準包括他們在一份工作中的時間和他們的身份。
下面的內容是關于五位參與者的簡單介紹：
l 第一位是一位35歲的設計工程師，他所在的公司是一家為水利灌溉和游泳娛樂場所設計和制造水泵產品的公司。他已經獲得了外國一所技校頒發(fā)的學士學位和碩士學位，兩者都是關于工程學的，他被看作這個小組的精神領袖。
l 第二位是一位24歲的工程師，他已經獲得了機械制造學士學位?，F(xiàn)在在一家以生產和制造機械為主的公司工作。他與大家一道，努力地工作。
l 第三位是一位50歲的設計工程師，他在一家以設計和生產手提包和箱子為主的公司工作。他不僅獲得了學士學位，還獲得了碩士學位，兩者都是技術方面的。他與小組的另外兩名同事一起工作，一位是他的老板，一個是他的同事。
l 第四位是一位50歲的獲得了繪圖和設計博士學位的工程師。他和其他的人共同組成了一個龐大的設計隊伍，這些人對基于約束的CAD工具很是熟悉，因為他們每天都要用到它。他在一家跨國公司上班，這家公司的主要的業(yè)務是設計和制造電子元件。
l 第五位是一位28歲的設計師，他的公司以設計和制造注射儀器為主，服務的對象是養(yǎng)殖業(yè)。他在一個由他自己、他的老板和另外四名設計者組成的小組工作。同時，他們在保持與制造零件的賣家聯(lián)系的基礎上發(fā)展。第五位參與者具有工業(yè)技術和機械制圖和設計的學士學位。
對五位參與者的觀察和采訪是在參與者的工作的地方進行的，因為這樣可以為他們提供一個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)有一個共同的點，那就是他們的技術是如何發(fā)展和應用的。將該項調查研究作為向導，重點放在這些經驗的意義和他們是如何與基于約束的CAD工具的應用技術發(fā)生聯(lián)系的。
數(shù)據分析的焦點是技術問題的經驗和那對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具有劃時代意義的過程，這個過程要包括他自己的經驗和主題的偏見。其次，副本的數(shù)據和分析和分配給所有人相等的價值同樣重要。從這些結果來看，重要的“意見單元”被列了出來，清除了所有的復制品。每個重要的句子都被記了下來，副本被清除?；谒谋砻娴南嗨菩?，這些單元隨后被融入到主題中去，以此來形容技術的相關情況。從這些單元群，形成了技術發(fā)展的描述，這個描述是由研究員、參與者和文獻給出的。
結論是每位參與者都具有如下專家所必不可少的本質特征。
l 每位參與者都受過超出高校水平的技術培訓。
l 每位參與者都具有至少3年的使用基于約束的CAD工具的工作經驗。
l 每位參與者平均每周使用基于約束的CAD工具至少達到15個小時。
l 每位參與者都在產品設計環(huán)境中工作。
在考察和采訪的過程中，我們得到了一些關于專業(yè)知識發(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的結果中得到體現(xiàn)。而其他的則是隱藏在那些活動背后的驅動力。它表明，基于約束的CAD工具的應用知識的特殊問題是要懂得如何以及在什么時間進行活動和懂得活動結果的結合，在工程設計的每一個環(huán)節(jié)，尤其是在包括產品設計再內的圖形生成過程都會產生這樣的結果?；诩s束的CAD工具的應用知識在該領域作出了自己的貢獻，但是，他們依然取決于用戶的個人特征，取決于設計環(huán)境的特征，以便更好的進行他們的計劃。
基于約束的CAD工具的應用知識的核心課題是密切相關的。它包括和使用說明的相關知識。工程圖學的專業(yè)知識和技術知識是運用各種方法的向導。人們通過基于約束的CAD工具的應用來應對挑戰(zhàn)?；A工具知識對專業(yè)實習是極為重要的，并且基于約束的CAD工具的應用知識是類似的。以往的經驗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。
綜合以往經驗所引導的因素的多樣性是一個任何專業(yè)技術都有的基本思想。工程環(huán)境的無言知識與程序上的陳述上的知識的結合，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的知識與工程和技術領域的無言知識的結合，專家可以確定問題，并且發(fā)展了關于他們的設計問題的方法。
基于約束的CAD工具的應用知識的次要課題與核心課題相似：一些是關于CAD工具的實際應用的，一些是關于均是同行的參與者的活動的。模型的其他應用通過影響用戶的策略和他們的設計理念去影響技術的定義和發(fā)展。另外，實際要求以及用于天天的圖形生成的技術形成技術概念的很大部分。雖然這些技術被一些核心課題所影響，例如，策略和設計理念，它們同樣在同處于一個實踐團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，專家能夠將模型用作一種交流裝置的技術。
基于約束的CAD工具的應用技術的改變推動了技術的發(fā)展，同時也體現(xiàn)了關于策略和軟件應用的結果。通過團體的操作，這個團體包括相關的資料，博學的同事以及來自于產品環(huán)境的反饋，這個問題的發(fā)展得到了大力的支持。專家的關于特殊選擇和結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用。另外，理論的或者是專業(yè)的培訓已經影響到他們已有的設計理念，影響到對圖形生成的基本理解，也影響到軟件是如何運行的想法。在此次研究中的采訪進一步的縮小了知識量，這些是關于五位參與者的經驗和它們是如何影響技術核心問題的，尤其是關于以往的經驗，參與者的技術構想以及著與CAD工具應用是如何聯(lián)系的，在檢查這五位參與者的技術的過程中，基于約束的CAD工具的應用技術包括CAD工具操作方式的知識。它也包括其他的一些因素，盡管與CAD工具并無直接聯(lián)系。這兩部分知識在基于約束的CAD工具的應用上作出了各自的貢獻，它們同樣依賴用于各人特征和設計環(huán)境的特征，以及更好的執(zhí)行他們的計劃。
以往的和目前的經驗在五位參與者技術發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要作用，不僅僅涉及專業(yè)經驗，也涉及理論培訓。通過采用一種實踐的，可視化的學習模式，參與者能夠發(fā)現(xiàn)某些在使用CAD工具時產生困難的問題，例如丟失相關數(shù)據和無效的平面圖形。另外，他們中的每一個人都已經發(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的。其他的過去經驗包括傳統(tǒng)的繪圖工具和使用基于約束CAD工具的方法。這種改變驅使他們去發(fā)展一種嶄新的思想 ，這個與他們以往在使用基于約束的CAD工具時所具有的思想是不同的。它所受到設計環(huán)境，圖形產生和設計各部分間的聯(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，他們在自己的職業(yè)生涯中 從未經歷過傳統(tǒng)繪圖技術和工具的應用。他們完成了他們學習專業(yè)知識和引導他們使用CAD工具的時間結合。
每位參與者都具備多年的設計工程的經驗。這些經驗增強了他們對工業(yè)標準時間的認識。與顧客和其他隊員的交往同樣產生一種必須理解每個模型產生的潛在的合計思想。他們經由CAD模型，在他們中間，供應商和顧客之間建立起聯(lián)系。這以為著他們必須建立一個強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，在設計產品時，需要同事間的密切合作。那些活動的一致性是發(fā)展餓證明產品設計，零件，繪畫和裝配。因為那是工作的本質要求。在很多情況下，市場營銷部或者顧客聯(lián)絡向工程組表達他們的專業(yè)技術，并且他們會開始發(fā)展一種基于公司或工業(yè)設計標準的解決辦法。參與者已有的工作經驗和模型技術給他們一個框架，在這個框架內，通過CAD工具的應用來完善已知問題的解決方法。
但是，當他們在使用CAD工具來解決設計問題時遇到困難時，每位參與者都有不同 的結構。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計問題或CAD工具的應用問題，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行試驗。經歷了這個過程，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備。通過采取實踐的學習方式，參與者能夠發(fā)現(xiàn)在事業(yè)CAD工具時產生困難的問題，例如丟失相關數(shù)據和無效的平面圖形。
就每位參與者而言，工作組的大小是可變的，但是每個人都被他的同事視為在CAD工具和他們所從事的產品的很高的水平。盡管他不承認他是專家，可每位都能將他們自己的技術理念和他基于約束的CAD工具表達清楚。他們的技術理念是以以往經驗為基礎的。他們認為專家應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，能把握問題的關鍵，并將他載入到解決問題的方案中去。專家需要更好地實踐工具和他們的技術。