運用ＣＡＤ培養學生建筑制圖空間想象力

空間想象能力是培養學生識圖與畫圖能力的關鍵。所謂空間想象能力就是人對頭腦中已有的表象進行加工、綜合、重現、創造出整體形象的空間想象和思維能力。在具體制圖教學中，就是要求學生實現平面與空間的轉換以及“形”與“體”的轉換。近些年來，在建筑教學中，AutoCAD這種軟件使用較為普及，它有三維繪圖功能，較容易實現從平面到三維，又從三維到平面的不斷轉化，同時還可以充分利用電腦繪圖多功能的優越性，從多方位、多角度、多側面描繪立體圖形，解決平面立體圖形與真實立體圖形在視覺上的差異，因此可用來培養學生的空間想象能力。

教學過程

客觀事物所具有的形象，被人們感覺后，在頭腦中保存下來的痕跡稱之為表象。這是認識的感性階段。人們對記憶中的表象進行重組、改造而創造出新的形象，是認識的理性階段。表象儲存得越多，就能組合出越多的新形象，想象力的水平也就越高，所以教學的第一個環節是豐富學生頭腦中的表象儲存量，第二個環節是教會學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現上述兩個教學環節。為簡述方便，以教學生想象圖1的物體為例說明。

1.豐富學生的表象儲備。學生看了圖1的三視圖后，一般很難想象出它的立體形狀，這時就要先使學生的頭腦中有一些簡單的形象儲備，根據各個視圖的廓線，應使學生儲備圖2的三個物體形象，這三個立體圖形在AutoCAD繪圖軟件中是非常容易畫出的，只需用鼠標分別勾畫出三個物體的輪廓平面圖，然后再進行拉伸，即可出現立體形狀。

2.創造新形象。對舊形象進行重新組合的方式，一般分為聯、交、差三種基本形式。所謂聯，即將兩個物體組合在一起；交，即當兩個物體重疊時，只保留共同部分，去掉其余部分；差，即將第一個物體減去第二個物體所剩下的部分。形狀復雜的物體可由若干個基本簡單體經過組合運算而成。我們首先要將這一思維理論給學生講清楚，然后再用電腦將這種運算操作給學生看，圖3是圖2的三個簡單體組合，此時操縱電腦進行聯的運算，即可生成圖3。引導學生觀看這個變化過程(從圖2到圖3到圖1)能幫助學生進行空間思維，當學生經過指導能親手操作這一個過程時，他們的空間想象能力就會上一個新臺階。

效果分析

1.提高了學習效率。利用電腦繪圖對空間想象能力的發展有獨到之處，它有模擬人的思維以簡單形狀的物體進行重新組合成較為復雜的立體形狀，這有利于節省學生的作圖時間。當畫好軸測圖后，馬上就可以看到這個軸測圖的三視圖，無須再作三視圖。

2.鍛煉了學生觀看軸測圖的能力。AutoCAD繪圖軟件有一個“素描”效果的功能，使軸測圖出現有灰度的副真顯示效果，這無疑給學生看軸測圖帶來了很大的幫助。同時CAD繪圖軟件還能調整觀察點，能以不同的角度去觀察模型，也就是說，用電腦畫一物體，就能自動生成任意一張從不同角度觀看物體的軸測圖，這就能很好地訓練學生觀看軸測圖的能力。

3.有利于發展學生的創造性思維。練習時技能形成的途徑，對照三視圖畫軸測圖是連接平面和立體的重要練習。在《建筑制圖》課的教學過程中，引進電腦繪圖，不僅效率遠高于傳統的手工作圖，而且可模擬大腦思維進行聯想、運算，這不但有利于發展學生的創造性思維，還能減少單調乏味的重復練習，變換不同的練習方式，給大腦以新的刺激，提高學生的學習興趣，加速學生空間想象力的發展，為學生學習《建筑設計》和《建筑施工》的其他課程打下良好的基礎。