本站原创【摘 要】《建筑工程识图与构造》是高职建筑工程技术专业的专业基础课程,主要培养学生绘制和识读建筑工程图的能力,绘图和识图能力的好坏将直接影响后续专业课程的学习.然而无论是绘图还是识图,实物与图纸的转换都要依靠空间想象力来实现,因此课程的教学重点应该是培养学生的空间想象力.
【关 键 词】空间想象力三面投影模型
《建筑工程识图与构造》是高职建筑工程技术专业的专业基础课程,其主要目的是培养学生绘制和识读建筑工程图的能力,熟悉房屋建筑的构造原理及做法,同时也是新生入学后的第一门专业课.识图能力的好坏将直接影响后续专业课程的学习,而第一门专业课的学习的好坏也将影响学生的学习信心,因此学好《建筑工程识图与构造》这门课程显得至关重要.
建筑工程图的绘制与识读是课程学习的主要目的之一.所谓绘图是指通过投影原理将三维形体表达到二维图纸上,识图是将二维图纸在脑海里还原成三维形体.无论是绘图还是识图,实物与图纸的转换都要依靠空间想象力来实现.没有空间想象力则无法将实物与图纸联系,更无法完成绘图与识图.可以说空间想象力的培养才是最重要的教学目标.下面笔者结合近几年教学经验,简要介绍一下对于空间想象力培养的方法和心得.
一、丰富学生的表象储备
想象力是人在已有形象的基础上,在头脑中创造出新形象的能力.记忆表象是想象的素材,而想象是对记忆表象的改组、重建.比如要让学生认识一个被切割的三棱锥,那么首先在学生头脑中应有一个完整三棱锥的形象.通过展示教学模型,学生动手制作几何模型,组织参观建筑构造模型等教学环节,由基本几何体,再到组合体,再到建筑细部构造,让学生反复对比实物模型与投影图形,逐步熟知各种形体的几何特征和投影特征,同时也有助于提高学生的学习兴趣.当学生头脑中储备的几何形象越多,在想象时能提取的信息也就越多,能够由图纸联想到形体,再由形体联想到图纸,为进一步在脑海中进行形体的组合做好储备.
二、加强三面投影基本理论教学
要认识图纸与形体的转换,必须先在头脑里形成三面投影体系.三面投影体系的学习建立也正是学生空间概念的形成过程,从投影原理到点、线、面的投影,逐步深入,环环相扣,不断强化,循序渐进.在教学中应多举例、多演示,先有具象再有抽象.比如在讲解正投影特性时,可使用铁丝制作一个长方体,利用教室里投影机的光线对其分别做斜投影、正投影等,展示其投影形成的过程及规律；将教室的黑板、地面、右墙分别比作V、H、W三个投影面,让三面投影体系在学生头脑中形象化；将教室里的吊扇中心比作一个空间点,将铅笔比作空间直线,将书本比作空间平面等.增加感性认知,帮助学生从空间实物进入抽象思维,在头脑中反复进行实物与投影图的转化.此外点的投影规律虽然简单,但是越基础越重要,特别是点的坐标和两点相对位置应重点训练,做到快速反应、张口即答.空间的上下、左右、前后位置关系,位置与坐标关系,点在三面投影图上的表达规律,这几点都做到烂熟于胸才算是空间概念形成的成功第一步.基础夯实稳固了,后面的特殊直线、特殊平面、直线上的点、平面上的直线等投影规律的学习才能游刃有余.
三、多媒体教学与传统教学的结合
运用AutoCAD、3DsMAX等制图软件建立三维模型,表达二维平面与三维立体的转化,以及组合体的形成过程,不仅清晰直观,而且形象生动,有助于空间想象力的提高.运用AutoCAD建立三维模型,通过三维动态可视化功能,可将三维模型与正视图、俯视图、左视图、轴测图等进行反复对比.抓住学生的好奇心理,激发学习的热情,使学生不断思考二维和三维的转换过程,总结各种形体的投影规律,逐步提高观察能力.另外,在组合体的教学过程中通常将组合体的形成分为叠加、切割和综合三种方式,在AutoCAD中通过并集、交集、差集3种布尔运算即可进行基本体的叠加和切割,使组合体的形成过程一览无余.不仅直观地表现了复杂形体的形状和投影的关系,还能够通过这一过程验证自己的空间想象是否正确,使学习更具有趣味性.此外多媒体课件的动画演示功能也能更方便地展示投影图的绘制过程、绘图技巧和规律.
不过从另一方面来看,多媒体技术的确将教师从三角板和粉笔中解放了出来,提供了更便捷的演示方式.但是电脑的速度总是快于学生的反应速度,容易出现学生思维跟不上演示速度,或者长期面对电子屏幕感到厌倦等情况.所以我认为传统的黑板演示仍然有必要保留.教师以三角板、圆规、粉笔在黑板上演示绘图思路、方法、步骤,学生逐步模仿,这一过程中学生不仅有思考还有动作,能加深学生对体形特点和绘图思路的理解记忆.实践证明有时传统方法的教学效果甚至好于多媒体教学,在授课过程中我们应注意取长补短,将两者良好结合使用.
四、讲练结合,加强训练
空间想象力的形成并非一朝一夕,除了学好投影理论基础和建立空间概念以外,更多地则需要学生多看、多画、多想、多练.课堂上每一个知识点讲解结束后,都应附以一定的习题训练,在练习中强化抽象概念,摸索绘图规律,发现问题并纠正,课后也应有足量的练习来巩固.空间想象力的形成没有捷径,只有坚持强化训练,才能不断积累经验,逐渐提高效率.特别是已知两视图补画第三视图这种题目,是提高空间想象力的重要手段,也是学生普遍反映最难的,更需要强化练习,也需要加强辅导.
五、激发学习兴趣
有些学生基础薄弱,立体几何知识较欠缺,空间思维能力较差,在学习之即感到吃力,进而失去学习信心；还有些学生则因感觉内容枯燥、抽象而产生消极情绪.对于教师而言,需要积极引导,采用多种教学手段来激发学生的学习兴趣.比如举办绘图竞赛,用魔方做游戏以训练空间思维速度,用橡皮泥的叠加切割模拟组合体等,让学生在游戏和实践中逐步建立空间概念,形成空间想象力,体会学习的乐趣,提高自信心和学习兴趣.
结语：
针对高职院校学生基础薄弱,立体几何知识欠缺,学生个体差异大,学习主动性不高等特点,在教学过程中采取手工制作模型、加强投影理论教学、计算机三维建模、强化练习等多种教学手段和方式,不断启发引导,先形象后抽象,先感性认知后理论总结,能有效提高学生学习的兴趣和参与度,从而达到培养学生空间思维和空间想象力,提高《建筑工程识图与构造》课程教学质量的目的.