《建筑制图》教学中学生空间思维能力的培养

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摘要：《建筑制图》是建筑类专业的一门专业基础课，要求学生学习后具备读图绘图的能力，同时还要具有较强的空间思维能力。教师在教学中应采取科学有效的教学方法对学生进行综合性的培养。

关键词：《建筑制图》；空间思维；研究

《建筑制图》是一门理论性和实践性都很强的专业性学科，学生在学完这门课后掌握的好与不好会直接影响到今后专业课程的学习，甚至影响到以后的工作情况。一般来讲，刚上大学的新生空间思维能力较弱，所以，想让学生直接为一个复杂的建筑形体绘图是比较困难的。传统的教学模式是教师按照课本进行理论性的讲述，学生经常感觉枯燥乏味，不容易学好学精。为此应该探讨教学模式的改革，让学生能够比较直观的学习，较快的建立起空间实物模型从而提高其空间思维能力。下面针对教学模式的改革进行初步探讨。

一、强调空间坐标理念，深化几何元素投影

在学习《建筑制图》课程时，首先要学习的内容就是画法几何。学生要学习投影的基本理论以及作图方法，学习通过图解法对空间几何方面的问题进行解答。在讲授画法几何内容时，要在点的投影方面多下功夫，应当多强调点的投影与其空间坐标的联系，当学生弄明白点的投影情况和规律之后，他们就会体会到二维到三维的相互转化，使其对后续的线、面投影也能快速的掌握。这里要注意培养学生的学习兴趣，使其能够带着饱满的情绪继续学习后面的内容。

三维几何形体的视图是由点、线、面这些图形要素所组成的，可以用量化的坐标表示图形要素，用三维坐标进行信息化的表示和分析。通过空间点阵这样的表示方法进行教学，使学生能够深入了解三视图投影之间的关系，强化三维空间理念，培养学生的空间想象力。

二、实现视图、轴测图和立体模型的转换

学生在学习过程中要在脑海中构建由图到物和由物到图的过程，不断进行二者之间的转换，最终达到一看到图就能在思维中想象出几何形体，而看到实物也能画出对应的视图，实现二维视图到三维立体之间的自由转换。

轴测图和人眼观察的实物情况类似，具有很强的立体感，所以经常作为制图教学的辅助图样。学生刚开始学制图都会感觉空间想象较难，轴测图在这个阶段就起到了很重要的作用。教师可以通过计算机软件向学生展示一些美观、常见的轴测图形，使其能够比较直观的认识三维形体，从而对未来的教学更加期待也更有目标感。教师在教学时，要引导学生在绘图中学习手绘轴测图的草图。学生对于绘画肯定是比较熟悉的，通过学生熟悉的方式进行教学，效果也就更加事半功倍了。

学生学会了手绘轴测图草图后，可以将其看做平面视图和立体图形二者之间转换的桥梁。学生通过视图推出轴测图，进而想象出实物立体图形，也可以通过观察实物手绘轴测图，进而画出平面三视图。通过这样反复练习，可以较快的提高学生的空间想象力。这种方法对于空间思维能力的培养是非常有效的，学生在视图、轴测图、实物立体三者之间反复的转换中逐渐熟悉三者间的联系。教师在后续教学中还可以引导学生通过不完整的视图绘出轴测图，并以此为基础，学习较复杂的叠加或切割组合形体。

三、由基本立体分析复杂组合形体投影

即便是非常复杂的组合形体，也都是由基本的几何形体组成的。组合的形式具体包括：叠加式、切割式、综合式。在画三视图时，首先要分清组合形体是那种组合方式的形体，若是叠加式的组合体，学生应分清楚该组合体具体是由哪几种基本几何形体组成的，针对各个部分画出基本视图，再按照各部分的连接方式连接起来，最后得到整个组合形体的视图；若是切割式的组合体，则要先弄明白切割前的形状，画出原几何形体的视图，再根据实物具体的切割方式逐步修改视图，最终得到切割后的视图；综合式的组合形体就是组合体中既有叠加式也有切割式的形体，绘制视图时只需要将两者分开分别按叠加式和切割式的画法绘制就可以了，最后再按照实物进行组合。

四、采用实物模型和多媒体等手段进行直观教学

教师在课堂上教授制图时可以选择具有代表性的实物模型进行课堂教学，这样的模型要求含有比较常见的组合形体。例如：楼梯组合模型、梁柱组合模型等。学生通过观察这些常见的实物模型可以培养空间想象能力，增强对实物的外在形状记忆分析，使之在大脑中留下对应的视图。这种方法不仅有效加强了学生的空间思维能力，还让学生充分感受到课堂上学到的知识是与现实生活密切结合的，使教学过程不再过于枯燥古板，而是更加生动，能够产生事半功倍的学习效果。

除了采用实物模型教学之外，还可以引入多媒体。传统的教学条件下，学生很难看出由三维实物到二维平面视图的转换，当采用多媒体演示之后，学生能够直接观测到转换的过程。另外，还可以利用软件建立组合形体的三维立体模型库，讲课时，教师可以随时从库中调出模型并根据需要调整观察的角度，这样既能形象地展现出不同角度的组合形体的特征，又能有效帮助学生建立健全的空间理念，加强空间思维能力的培养，并对后面的教学打好基础。

五、教授计算机软件绘图知识，培养学生作图能力

随着计算机技术的大力发展，制图方式也在由仪器手绘的方式向着计算机绘图发展，CAD软件就是当今建筑制图中常用的绘图软件。教师在课堂教学中，要教会学生CAD软件的基本使用方法，学会利用电脑绘制组合形体三视图和尺寸标注，进而绘制出建筑施工图纸。这样一来，学生既学会了仪器绘图又学会了计算机绘图，与此同时，学生的读图能力也得到了增强，为今后参加工作打好了坚实的基础。

结语：

在《建筑制图》的课堂教学中，教师要综合考虑课程和学生的特点，培养学生的空间思维能力，并在将来的学习中打下良好的基础。同时，也要增强学生的读图绘图能力，使之在日后的工作中更加游刃有余。

参考文献：

[1]陶旭升，张怡.《建筑制图》教学中提高学生空间思维能力的研究[J].价值工程，2010（03）.

[2]苏平.浅谈机械制图教学中空间思维能力的培养[J].教育教学论坛，2014（05）.

[3]汪贵生.培养学生空间思维能力 提高《建筑制图》教学效果[J].职业教育研究，2007（04）.