運(yùn)用Auto—CAD軟件輔助建筑制圖課堂教學(xué)

徐志敏+遲方園

摘 要： 《建筑制圖》這一課程，正是為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于繪制圖紙和閱讀圖紙能力而開設(shè)的基礎(chǔ)專業(yè)課程。然而在實(shí)際教學(xué)中學(xué)生常常對(duì)制圖的學(xué)習(xí)陷入困難之中。本文以學(xué)生學(xué)習(xí)建筑制圖課程的關(guān)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(xué)中的輔助作用。

關(guān)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(gè)建筑人必備的技能。《建筑制圖》這一課程，正是為了培養(yǎng)本校建筑學(xué)科學(xué)生對(duì)于繪制和閱讀圖紙的能力而開設(shè)的基礎(chǔ)課程。本課程重點(diǎn)講述投影作圖的基本知識(shí)、建筑施工圖的識(shí)讀方法和規(guī)律、利用計(jì)算機(jī)軟件Auto-CAD繪制建筑施工圖紙的一般方法，涉及面較寬廣，對(duì)空間思維能力、邏輯思維能力、動(dòng)手能力要求較高、與同本專業(yè)的其他專業(yè)課程聯(lián)系緊密。然而在實(shí)際課堂教學(xué)里，在本課程的學(xué)習(xí)中，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中，常常陷入無法理解或者理解相關(guān)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(xué)生在學(xué)習(xí)投影有關(guān)知識(shí)時(shí)，在理解投影的有關(guān)概念之后，卻不能正確地理解左側(cè)正投影圖的畫法，常常將三面投影圖中的左側(cè)正投影圖畫為相反方向圖形這一實(shí)際教學(xué)問題。

一、學(xué)生無法理解運(yùn)用三面投影圖的原因

三面投影圖的學(xué)習(xí)對(duì)本課程中的基本體投影、軸測(cè)投影和建筑圖紙的繪畫等知識(shí)的學(xué)習(xí)有很大的影響。為了解決學(xué)生無法順利運(yùn)用的問題，我與學(xué)生交流三面正投影圖的有關(guān)知識(shí)之后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生無法理解運(yùn)用本知識(shí)點(diǎn)的主要原因有以下幾點(diǎn)。

（一）舊知識(shí)干擾新知識(shí)的理解、運(yùn)用。

原有三視圖的相關(guān)知識(shí)影響新授的三面正投影圖的有關(guān)知識(shí)，使學(xué)生無法區(qū)分新舊知識(shí)之間的區(qū)別。即學(xué)生在初中所學(xué)過的三視圖知識(shí)中，左視圖是指學(xué)生在形體左面所看到的圖形，即是形體的右側(cè)圖形。然而在進(jìn)入職業(yè)高中后，新授的左側(cè)正投影圖，亦稱為左視圖，但是含義是形體從左側(cè)形成的投影，應(yīng)與該形體的左側(cè)圖形一致。二者名字相同，但是含義不同，已有的舊知識(shí)在課堂教學(xué)中嚴(yán)重干擾學(xué)生理解新知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中習(xí)慣性認(rèn)為現(xiàn)授的左視圖就是初中的左視圖。

（二）學(xué)生空間思維能力不夠。

學(xué)生初學(xué)建筑制圖，現(xiàn)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(qū)別。

（三）教學(xué)輔助手段無法有效輔助教學(xué)。

現(xiàn)有常用的PPT演示文稿等輔助手段，無法有效、直接地向?qū)W生展示課程中涉及的多種復(fù)雜立體圖形及相關(guān)視圖，無法順利幫助學(xué)生理解新知識(shí)，也不利于激發(fā)學(xué)生的興趣、培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。

二、解決策略

為了幫助學(xué)生理解并區(qū)分這一概念，順利運(yùn)用所學(xué)習(xí)的投影知識(shí)。在翻找各項(xiàng)教學(xué)資料后，我針對(duì)學(xué)生空間想象能力不足和現(xiàn)有PPT輔助手段利用效果不高的問題。在教學(xué)方法上，采用以下方法，幫助學(xué)生理解區(qū)分知識(shí)點(diǎn)：

（一）采用Auto-CAD軟件作為新手段，幫助學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

Auto-CAD相對(duì)于傳統(tǒng)的PPT輔助手段來說更立體，更便于理解，又能解決實(shí)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(dòng)對(duì)象等特點(diǎn)又能順利完成三維建模，實(shí)時(shí)移動(dòng)查看等操作，便于教師向?qū)W生展示、演示各種形態(tài)的形體模型及相關(guān)操作，也便于幫助學(xué)生理解新知識(shí)，區(qū)分與已有知識(shí)觀點(diǎn)之間的區(qū)別。而CAD相應(yīng)的現(xiàn)代科技感和模型自助操控給學(xué)生帶來的新體驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)建筑制圖的興趣與熱情，改變學(xué)生對(duì)建筑學(xué)科枯燥無味的老舊印象，增強(qiáng)對(duì)本專業(yè)的認(rèn)同感。同時(shí)這款軟件是本課程內(nèi)容之一的軟件，使用它進(jìn)行輔助教學(xué)能提高學(xué)生對(duì)這款軟件的熟悉度，便于之后進(jìn)行該軟件使用的教學(xué)。

（二）采用Auto-CAD建模來增強(qiáng)學(xué)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(biāo)，分段建立形體相應(yīng)的簡(jiǎn)單的分段獨(dú)立模型，經(jīng)過調(diào)整、挖補(bǔ)、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(shè)置圖層而進(jìn)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(xué)生理解投影方向。并依據(jù)投射線的不同角度形成相應(yīng)的正面投影、側(cè)面投影、水平投影三種投影效果，并畫出相應(yīng)的正投影圖。經(jīng)過分層展示形體的不同位置投影，幫助學(xué)生理解三面投影圖的來歷與特點(diǎn)，并幫助學(xué)生提升空間思維能力，順利完成本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。Auto-CAD與傳統(tǒng)紙媒等輔助手段相比，它的立體性更好，操作更簡(jiǎn)便，直觀性更強(qiáng)，有利于教師向?qū)W生展示形體與圖畫，方便學(xué)生的體驗(yàn)與理解。

（三）用比較、總結(jié)的方式讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析。

編輯轉(zhuǎn)動(dòng)形體模型至初中所學(xué)左視圖方向，與形體的左側(cè)正投影圖做出對(duì)比，幫助學(xué)生區(qū)分左側(cè)正投影圖與左視圖，讓學(xué)生自己嘗試區(qū)分、總結(jié)三面正投影圖與三視圖之間的區(qū)別。通過自己比較找到新舊知識(shí)的異同點(diǎn)，讓學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和掌握更容易、更清楚，有利于學(xué)生提升自我學(xué)習(xí)能力。

在經(jīng)過一段時(shí)間的課堂使用之后，我發(fā)現(xiàn)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(xué)生理解區(qū)分新舊知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)熟悉這一軟件的工作頁(yè)面，為今后該軟件使用的教學(xué)提供一定的幫助。這種方法在實(shí)際運(yùn)用中操作更方便并且易于學(xué)生理解，幫助學(xué)生鍛煉空間思維能力與使用空間思維的習(xí)慣，從而幫助學(xué)生快速渡過初學(xué)建筑制圖的適應(yīng)期，在課堂教學(xué)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(duì)教師的專業(yè)能力要求較高，繪圖、建模時(shí)間較長(zhǎng)，難以廣泛采用的缺點(diǎn)。導(dǎo)致這個(gè)方法只能在比較重要的問題和示例中使用，不能推廣在學(xué)生的每個(gè)難題中應(yīng)用，或許建立相應(yīng)的教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠解決這一問題，更好地發(fā)揮Auto-CAD在教學(xué)之中的作用。

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