運用Auto—CAD軟件輔助建筑制圖課堂教學

徐志敏+遲方園

摘 要： 《建筑制圖》這一課程，正是為了培養學生對于繪制圖紙和閱讀圖紙能力而開設的基礎專業課程。然而在實際教學中學生常常對制圖的學習陷入困難之中。本文以學生學習建筑制圖課程的關于形體的三面投影中的困難情況為例，說明以Auto-CAD這一建筑制圖重要軟件在課堂教學中的輔助作用。

關鍵詞： 建筑制圖 Auto-CAD 三視圖 投影

圖紙是工程的語言，閱讀圖紙的能力是每個建筑人必備的技能?！督ㄖ茍D》這一課程，正是為了培養本校建筑學科學生對于繪制和閱讀圖紙的能力而開設的基礎課程。本課程重點講述投影作圖的基本知識、建筑施工圖的識讀方法和規律、利用計算機軟件Auto-CAD繪制建筑施工圖紙的一般方法，涉及面較寬廣，對空間思維能力、邏輯思維能力、動手能力要求較高、與同本專業的其他專業課程聯系緊密。然而在實際課堂教學里，在本課程的學習中，很多學生在學習中，常常陷入無法理解或者理解相關概念之后，無法順利使用的困境之中。本文將說明如何利用Auto-CAD這一軟件解決，學生在學習投影有關知識時，在理解投影的有關概念之后，卻不能正確地理解左側正投影圖的畫法，常常將三面投影圖中的左側正投影圖畫為相反方向圖形這一實際教學問題。

一、學生無法理解運用三面投影圖的原因

三面投影圖的學習對本課程中的基本體投影、軸測投影和建筑圖紙的繪畫等知識的學習有很大的影響。為了解決學生無法順利運用的問題，我與學生交流三面正投影圖的有關知識之后，發現學生無法理解運用本知識點的主要原因有以下幾點。

（一）舊知識干擾新知識的理解、運用。

原有三視圖的相關知識影響新授的三面正投影圖的有關知識，使學生無法區分新舊知識之間的區別。即學生在初中所學過的三視圖知識中，左視圖是指學生在形體左面所看到的圖形，即是形體的右側圖形。然而在進入職業高中后，新授的左側正投影圖，亦稱為左視圖，但是含義是形體從左側形成的投影，應與該形體的左側圖形一致。二者名字相同，但是含義不同，已有的舊知識在課堂教學中嚴重干擾學生理解新知識，導致學生在學習中習慣性認為現授的左視圖就是初中的左視圖。

（二）學生空間思維能力不夠。

學生初學建筑制圖，現有的空間想象能力不足以幫助他們直接在腦海中形成形體模型，讓他們理解新的左視圖與舊的左視圖之間的區別。

（三）教學輔助手段無法有效輔助教學。

現有常用的PPT演示文稿等輔助手段，無法有效、直接地向學生展示課程中涉及的多種復雜立體圖形及相關視圖，無法順利幫助學生理解新知識，也不利于激發學生的興趣、培養學生的空間思維能力。

二、解決策略

為了幫助學生理解并區分這一概念，順利運用所學習的投影知識。在翻找各項教學資料后，我針對學生空間想象能力不足和現有PPT輔助手段利用效果不高的問題。在教學方法上，采用以下方法，幫助學生理解區分知識點：

（一）采用Auto-CAD軟件作為新手段，幫助學生激發學習興趣。

Auto-CAD相對于傳統的PPT輔助手段來說更立體，更便于理解，又能解決實物模型適用面較小、成本略高的問題。其具有平面繪圖、三維繪圖、易于編輯、移動對象等特點又能順利完成三維建模，實時移動查看等操作，便于教師向學生展示、演示各種形態的形體模型及相關操作，也便于幫助學生理解新知識，區分與已有知識觀點之間的區別。而CAD相應的現代科技感和模型自助操控給學生帶來的新體驗，有利于培養學生對建筑制圖的興趣與熱情，改變學生對建筑學科枯燥無味的老舊印象，增強對本專業的認同感。同時這款軟件是本課程內容之一的軟件，使用它進行輔助教學能提高學生對這款軟件的熟悉度，便于之后進行該軟件使用的教學。

（二）采用Auto-CAD建模來增強學生的理解能力。

首先利用Auto-CAD的建模桌面，選擇適合的軸向與坐標，分段建立形體相應的簡單的分段獨立模型，經過調整、挖補、組成之后，整合成形體的三維立體模型。再利用該軟件可以通過設置圖層而進行分層顯示的特性，在其他圖層上，圍繞模型加入射線及射線方向，模擬出投影的投射線，以幫助學生理解投影方向。并依據投射線的不同角度形成相應的正面投影、側面投影、水平投影三種投影效果，并畫出相應的正投影圖。經過分層展示形體的不同位置投影，幫助學生理解三面投影圖的來歷與特點，并幫助學生提升空間思維能力，順利完成本知識點的學習。Auto-CAD與傳統紙媒等輔助手段相比，它的立體性更好，操作更簡便，直觀性更強，有利于教師向學生展示形體與圖畫，方便學生的體驗與理解。

（三）用比較、總結的方式讓學生學會分析。

編輯轉動形體模型至初中所學左視圖方向，與形體的左側正投影圖做出對比，幫助學生區分左側正投影圖與左視圖，讓學生自己嘗試區分、總結三面正投影圖與三視圖之間的區別。通過自己比較找到新舊知識的異同點，讓學生對新知識的理解和掌握更容易、更清楚，有利于學生提升自我學習能力。

在經過一段時間的課堂使用之后，我發現利用Auto-CAD軟件分別繪制形體模型與投影圖的方式，能直觀而形象地幫助學生理解區分新舊知識點。同時熟悉這一軟件的工作頁面，為今后該軟件使用的教學提供一定的幫助。這種方法在實際運用中操作更方便并且易于學生理解，幫助學生鍛煉空間思維能力與使用空間思維的習慣，從而幫助學生快速渡過初學建筑制圖的適應期，在課堂教學中收到顯著的效果。但是在目前的使用中，Auto-CAD這一輔助軟件存在對教師的專業能力要求較高，繪圖、建模時間較長，難以廣泛采用的缺點。導致這個方法只能在比較重要的問題和示例中使用，不能推廣在學生的每個難題中應用，或許建立相應的教學數據庫能夠解決這一問題，更好地發揮Auto-CAD在教學之中的作用。

參考文獻：

[1]朱顏，李正茂，王小明，齊以霞，邵長芳，劉峰.CAD三維建模在工程制圖教學中的應用探索[J].中國教師，2009（S2）：150.

[2]陸叔華.建筑制圖與識圖[M].北京：高等教育出版社，2015：35-40.