运用ＣＡＤ培养学生建筑制图空间想象力

张典堂

空间想象能力是培养学生识图与画图能力的关键。所谓空间想象能力就是人对头脑中已有的表象进行加工、综合、重现、创造出整体形象的空间想象和思维能力。在具体制图教学中，就是要求学生实现平面与空间的转换以及“形”与“体”的转换。近些年来，在建筑教学中，AutoCAD这种软件使用较为普及，它有三维绘图功能，较容易实现从平面到三维，又从三维到平面的不断转化，同时还可以充分利用电脑绘图多功能的优越性，从多方位、多角度、多侧面描绘立体图形，解决平面立体图形与真实立体图形在视觉上的差异，因此可用来培养学生的空间想象能力。

教学过程

客观事物所具有的形象，被人们感觉后，在头脑中保存下来的痕迹称之为表象。这是认识的感性阶段。人们对记忆中的表象进行重组、改造而创造出新的形象，是认识的理性阶段。表象储存得越多，就能组合出越多的新形象，想象力的水平也就越高，所以教学的第一个环节是丰富学生头脑中的表象储存量，第二个环节是教会学生如何将已有的旧表象组合成新的物体形象。

下面介绍如何利用电脑实现上述两个教学环节。为简述方便，以教学生想象图1的物体为例说明。

1.丰富学生的表象储备。学生看了图1的三视图后，一般很难想象出它的立体形状，这时就要先使学生的头脑中有一些简单的形象储备，根据各个视图的廓线，应使学生储备图2的三个物体形象，这三个立体图形在AutoCAD绘图软件中是非常容易画出的，只需用鼠标分别勾画出三个物体的轮廓平面图，然后再进行拉伸，即可出现立体形状。

2.创造新形象。对旧形象进行重新组合的方式，一般分为联、交、差三种基本形式。所谓联，即将两个物体组合在一起；交，即当两个物体重叠时，只保留共同部分，去掉其余部分；差，即将第一个物体减去第二个物体所剩下的部分。形状复杂的物体可由若干个基本简单体经过组合运算而成。我们首先要将这一思维理论给学生讲清楚，然后再用电脑将这种运算操作给学生看，图3是图2的三个简单体组合，此时操纵电脑进行联的运算，即可生成图3。引导学生观看这个变化过程(从图2到图3到图1)能帮助学生进行空间思维，当学生经过指导能亲手操作这一个过程时，他们的空间想象能力就会上一个新台阶。

效果分析

1.提高了学习效率。利用电脑绘图对空间想象能力的发展有独到之处，它有模拟人的思维以简单形状的物体进行重新组合成较为复杂的立体形状，这有利于节省学生的作图时间。当画好轴测图后，马上就可以看到这个轴测图的三视图，无须再作三视图。

2.锻炼了学生观看轴测图的能力。AutoCAD绘图软件有一个“素描”效果的功能，使轴测图出现有灰度的副真显示效果，这无疑给学生看轴测图带来了很大的帮助。同时CAD绘图软件还能调整观察点，能以不同的角度去观察模型，也就是说，用电脑画一物体，就能自动生成任意一张从不同角度观看物体的轴测图，这就能很好地训练学生观看轴测图的能力。

3.有利于发展学生的创造性思维。练习时技能形成的途径，对照三视图画轴测图是连接平面和立体的重要练习。在《建筑制图》课的教学过程中，引进电脑绘图，不仅效率远高于传统的手工作图，而且可模拟大脑思维进行联想、运算，这不但有利于发展学生的创造性思维，还能减少单调乏味的重复练习，变换不同的练习方式，给大脑以新的刺激，提高学生的学习兴趣，加速学生空间想象力的发展，为学生学习《建筑设计》和《建筑施工》的其他课程打下良好的基础。