張典堂

空間想象能力是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖與畫(huà)圖能力的關(guān)鍵。所謂空間想象能力就是人對(duì)頭腦中已有的表象進(jìn)行加工、綜合、重現(xiàn)、創(chuàng)造出整體形象的空間想象和思維能力。在具體制圖教學(xué)中，就是要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)平面與空間的轉(zhuǎn)換以及“形”與“體”的轉(zhuǎn)換。近些年來(lái)，在建筑教學(xué)中，AutoCAD這種軟件使用較為普及，它有三維繪圖功能，較容易實(shí)現(xiàn)從平面到三維，又從三維到平面的不斷轉(zhuǎn)化，同時(shí)還可以充分利用電腦繪圖多功能的優(yōu)越性，從多方位、多角度、多側(cè)面描繪立體圖形，解決平面立體圖形與真實(shí)立體圖形在視覺(jué)上的差異，因此可用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

教學(xué)過(guò)程

客觀(guān)事物所具有的形象，被人們感覺(jué)后，在頭腦中保存下來(lái)的痕跡稱(chēng)之為表象。這是認(rèn)識(shí)的感性階段。人們對(duì)記憶中的表象進(jìn)行重組、改造而創(chuàng)造出新的形象，是認(rèn)識(shí)的理性階段。表象儲(chǔ)存得越多，就能組合出越多的新形象，想象力的水平也就越高，所以教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是豐富學(xué)生頭腦中的表象儲(chǔ)存量，第二個(gè)環(huán)節(jié)是教會(huì)學(xué)生如何將已有的舊表象組合成新的物體形象。

下面介紹如何利用電腦實(shí)現(xiàn)上述兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。為簡(jiǎn)述方便，以教學(xué)生想象圖1的物體為例說(shuō)明。

1.豐富學(xué)生的表象儲(chǔ)備。學(xué)生看了圖1的三視圖后，一般很難想象出它的立體形狀，這時(shí)就要先使學(xué)生的頭腦中有一些簡(jiǎn)單的形象儲(chǔ)備，根據(jù)各個(gè)視圖的廓線(xiàn)，應(yīng)使學(xué)生儲(chǔ)備圖2的三個(gè)物體形象，這三個(gè)立體圖形在AutoCAD繪圖軟件中是非常容易畫(huà)出的，只需用鼠標(biāo)分別勾畫(huà)出三個(gè)物體的輪廓平面圖，然后再進(jìn)行拉伸，即可出現(xiàn)立體形狀。

2.創(chuàng)造新形象。對(duì)舊形象進(jìn)行重新組合的方式，一般分為聯(lián)、交、差三種基本形式。所謂聯(lián)，即將兩個(gè)物體組合在一起；交，即當(dāng)兩個(gè)物體重疊時(shí)，只保留共同部分，去掉其余部分；差，即將第一個(gè)物體減去第二個(gè)物體所剩下的部分。形狀復(fù)雜的物體可由若干個(gè)基本簡(jiǎn)單體經(jīng)過(guò)組合運(yùn)算而成。我們首先要將這一思維理論給學(xué)生講清楚，然后再用電腦將這種運(yùn)算操作給學(xué)生看，圖3是圖2的三個(gè)簡(jiǎn)單體組合，此時(shí)操縱電腦進(jìn)行聯(lián)的運(yùn)算，即可生成圖3。引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)看這個(gè)變化過(guò)程(從圖2到圖3到圖1)能幫助學(xué)生進(jìn)行空間思維，當(dāng)學(xué)生經(jīng)過(guò)指導(dǎo)能親手操作這一個(gè)過(guò)程時(shí)，他們的空間想象能力就會(huì)上一個(gè)新臺(tái)階。

效果分析

1.提高了學(xué)習(xí)效率。利用電腦繪圖對(duì)空間想象能力的發(fā)展有獨(dú)到之處，它有模擬人的思維以簡(jiǎn)單形狀的物體進(jìn)行重新組合成較為復(fù)雜的立體形狀，這有利于節(jié)省學(xué)生的作圖時(shí)間。當(dāng)畫(huà)好軸測(cè)圖后，馬上就可以看到這個(gè)軸測(cè)圖的三視圖，無(wú)須再作三視圖。

2.鍛煉了學(xué)生觀(guān)看軸測(cè)圖的能力。AutoCAD繪圖軟件有一個(gè)“素描”效果的功能，使軸測(cè)圖出現(xiàn)有灰度的副真顯示效果，這無(wú)疑給學(xué)生看軸測(cè)圖帶來(lái)了很大的幫助。同時(shí)CAD繪圖軟件還能調(diào)整觀(guān)察點(diǎn)，能以不同的角度去觀(guān)察模型，也就是說(shuō)，用電腦畫(huà)一物體，就能自動(dòng)生成任意一張從不同角度觀(guān)看物體的軸測(cè)圖，這就能很好地訓(xùn)練學(xué)生觀(guān)看軸測(cè)圖的能力。

3.有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。練習(xí)時(shí)技能形成的途徑，對(duì)照三視圖畫(huà)軸測(cè)圖是連接平面和立體的重要練習(xí)。在《建筑制圖》課的教學(xué)過(guò)程中，引進(jìn)電腦繪圖，不僅效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的手工作圖，而且可模擬大腦思維進(jìn)行聯(lián)想、運(yùn)算，這不但有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，還能減少單調(diào)乏味的重復(fù)練習(xí)，變換不同的練習(xí)方式，給大腦以新的刺激，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加速學(xué)生空間想象力的發(fā)展，為學(xué)生學(xué)習(xí)《建筑設(shè)計(jì)》和《建筑施工》的其他課程打下良好的基礎(chǔ)。