摘 要:筆者在理解思維本質的基礎上,根據課程內容及思維特點提出了建筑制圖課的四段教學法,通過教學實踐,具有一定的實用價值,希望能為其他制圖課程教師的教學提供一些幫助。
關鍵詞:思維 建筑制圖 四段 教學
研究與實踐的背景
各高校的建筑制圖課程信息統計表明我國本科建筑制圖課程教育正在發展著巨大變化和進展,課程學時普遍減少,課程內容體系發生著變化,現代教學內容和課程門類顯著增加,教育環境不斷改善,圖學教育近期也呈現出改革熱潮,面向二十一世紀人才素質的需求,引進各種現代教學內容,理論與技術、內容體系,教學手段等構成了研究熱點。
長期以來,建筑制圖課程教學的重點主要放在平面圖形和圖樣表達以及制圖技能上,從而忽視了對學生思維過程中創造能力的培養。在工作實踐中,真正需要的是形象思維、立體構思與創造設計的綜合能力。
但事實上,要求在較短時間內掌握通過讀平面投影圖來想象三維立體形狀是有一定困難的。目前一些研究人員多數是在教學方法和教學手段(多媒體教學)上下功夫,想借助于三維實體軟件直接應用計算機進行實體造型,能直觀、清晰地把設計者頭腦中的立體構思真實反映出來。但這只是一種手段,并沒有從根本上提高學生的形象思維、立體構思和創造設計的綜合能力。
由劉申立教授主持的課題“建筑制圖與機械基礎系列課程教學內容和課程體系的改革與實踐”是河南省高等教育面向21世紀教學改革計劃立項項目,獲國家教育部國家級教學成果二等獎。但他的研究對象是理工類學生,對藝術類學生并不適用。
《建筑制圖》課是藝術設計專業的一門專業基礎課,它的主要任務是培養學生具有一定的讀圖能力、空間想象和思維能力以及繪圖的實際技能,是一門實踐性很強的課程,對后繼的專業課程的學習有重要影響。藝術類學生整體數學基礎薄弱,立體幾何知識欠缺,空間想象能力較差,而且《建筑制圖》作為一門新課,要求學生具有一定的空間思維和空間想象能力,要讓他們由三維空間進入二維平面或由二維平面進入三維空間,存在著一定的難度。作為從事制圖課教學的教師, 要應用教育心理學理論作指導, 結合學生制圖學習實際, 實施有效的教學手段, 把思維訓練滲透到制圖教學過程當中, 教給學生科學的思維方法和規律。這對提高制圖學習效果、提高教學質量十分重要。
1 思維與思維訓練
關于思維教學的研究與實踐在教育界被廣泛重視與應用。對于教師而言, 理解思維的本質與過程及在教學中的作用非常必要。
1.1 思維概述
對于思維有許多相近的說法,一般說來,思維是人腦在表象概念的基礎上,進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。同時還包含各種思維信息材料在頭腦中的再現整理和深入加工,以獲得與問題解決有關的創造性活動的過程。思維借助語言、表象和動作來實現。按其所用的思維材料、目的及結果的不同,通常有邏輯(抽象) 思維、形象思維及創新思維等。例如,邏輯思維用概念、定理或經驗等材料進行思維,用抽象的方式進行分析、推理、判斷和概括。思維的結果是概念或結論。而形象思維則是以大腦中感知的各種形象作為思維材料,通過分析、綜合、聯想、想象及與概括等形式進行思維,思維的結果是具體的形象或已概念化的表象。世界萬物既復雜又豐富多彩,要想深刻認識它們,揭露其奧秘, 要靠科學的思維來揭示各種事物的本質特征和內在聯系。
1.2 思維訓練
不容置疑,人人都會思維。然而,科學的思維并非如此,這里有許多技巧,或者說思維本身是一種后天習得的技能,需經訓練方能養成和提高。教學過程中, 教師應提倡科學有效的思維。比起不動腦筋毫無目的的機械模仿式的思維,科學有效的思維更具有批判性、實用性和創造性,是學生認識事物本質,解決問題過程中需掌握的重要心智技能。心智技能雖然與個人的天賦智力有關,但并不是與生俱來的,可以通過相應的途徑和方法進行有效思維訓練獲得并達到更高的層次水平。 因此,將思維的教學與訓練融入課程內容,對開發學生智力水平、提高學習質量與效率是十分重要和必要的。
2 根據課程內容及所用思維特點設計、組織教學
依據形象思維的規律和發展過程將教學劃分為四個階段,即從空間到平面的思維轉換訓練階段,從平面到空間的思維轉換訓練階段,制圖國家標準的強化階段,理論聯系實際(工程圖紙的繪制)階段。
2.1 從空間到平面的思維轉換訓練階段
這一階段教學內容體系如下:在強化投影概念之后,講解三面投影圖及其特征,接下來直接講平面立體、曲面立體的投影,然后在立體上取點、線、面,講點、線、面的投影,逐步引入空間坐標概念,強化學生的空間想象能力,在此基礎上過渡到畫組合體視圖上,使學生覺得學習這門課程并不枯燥。進一步深化從空間到平面的思維轉換訓練,引出投影圖類型,剖面圖、斷面圖畫法。
這一階段的主要教學方法:
第一、 強化投影的基本概念。
形象思維在形成空間想象和空間思維能力中起著主導作用。按照形象思維和發展過程安排組織教學內容,則應在建立投影概念初期,按直覺——表象——聯想——想象的順序將思維訓練滲透到教學過程中。在教學初期安排相應的課時做各種實體模型測繪,或反復觀看影視課件演示的形體投影及三視圖形成過程,使學生明確三維立體與其二維投影視圖之間的聯系與轉化規律。以上這些對于學生對各種立體的投影圖形成概念是極為重要的,即所謂見多識廣。正是這種概念化的表象,使形象思維的認知活動完成了從低級到高級的轉變,并為進一步學習工程制圖準備了充足的思維材料。
第二、 利用直觀性教學法,調動學生的學習興趣。
借助實物、圖片、模型、標本、動作、語言和電化教學設備等進行具體形象教學的方法叫直觀教學法,這種教學方法符合初學“投影作圖”時以形象思維為主的學習特點,有利于學生建立清晰、明確的概念,調動學生的學習興趣,加深理解和記憶。心理學指出,人們對事物的記憶有很大一部分是通過視覺記住的,因此,在課程初期,教師應主要使用教學模型、教學掛圖等直觀教具,這樣不但給學生一種直觀的再現感,而且能為學生理解抽象概念提供形象的感性材料。可引用一些日常生活中經常遇到的例子,引導學生進行空間思維,使學生有一種身臨其境的感覺。如:在進行直線、平面的投影分析時,可以將教室的各個墻面當作投影面體系。以學生課桌作為實物進行投影舉例,課桌上的各個面和各個面與面的交線,就成了空間平面和空間直線,三種“垂線”和三種“平面”及其空間的相互位置關系就一目了然了。還可以用一些細長棍表示直線,用一些硬紙板表示平面,在前面講解的基礎上,在課桌上擺出“平線”、“垂面”、一般位置直線和平面讓學生進行分析判斷。通過這樣分析,學生借助課桌的直觀感,便能較容易地理解直線、平面的空間位置,弄清它們相互間的位置關系,取得良好的學習效果。
2.2 第二階段:從平面到空間的思維轉換訓練階段
這一階段教學內容體系是組合體的讀圖和軸測圖的畫法。主要教學方法是:
第一、開展制圖趣味題和一題多解題
已知主視圖,要求學生根據主視圖,構思不同形狀的組合體,并要求畫出另外兩個視圖。選用這類題目時,可邀請多位學生于黑板上作答,要求給出不同答案。

通過解題過程,使學生建立起完整的空間思維體系,提高學生思維的廣闊性、應變性、發散性和獨創性,同時激發起強烈的好奇心和求知欲,進而逐漸養成多觀察勤思考的習慣。
第二、讀圖與畫軸測圖結合
軸測圖在空間想象中,尤其是在由圖到物(平面到空間)的轉換過程中起著很好的橋梁作用。例如在講解組合體視圖部分補缺線及補畫三視圖的習題時,教師可以在黑板上畫出軸測圖,讓學生對照畫出第三視圖,或者學生在做補畫第三視圖的作業時,讓他們采用畫出軸測圖的方法來幫助想象,并且還可以用來檢驗答案的正確性。學生發現軸測圖能與平面圖很好地聯系起來,這一方面增強了學生的學習興趣,同時有利于建立、鞏固和發展空間想象力。
2.3 第三階段:制圖國家標準的強化階段
制圖基礎部分,將國家標準進行強化;使學生樹立規范作圖的觀念,培養學生嚴格遵守國家標準及嚴謹的工作態度;增強徒手畫圖的能力。
在教學方法上主要采用多媒體教學,這階段的內容以強化記憶為主,枯燥無味,為了避免學生的厭煩情緒,采用多媒體課件將聲音、圖片、動畫等多媒體元素融入課堂教學,提高教學質量。
2.4 第四階段:理論聯系實際(工程圖紙的繪制)階段
工程圖紙的繪制是《工程制圖》特有的實踐教學。教師應將繪圖作為課堂教學的一項內容,有目的、有計劃地讓學生抄畫或繪制實際工程圖紙。繪圖不僅可以檢查學生所學的理論知識,更是學生將知識轉化為技能、技巧的應用過程。學生在繪圖的過程中,實現由空間形體到平面圖形的轉換,再通過檢查和校對,實現由平面圖形向空間形體轉換。通過這兩個互逆過程的反復實踐,增強了學生發現問題、提出問題、解決問題的能力,鞏固了所學的理論知識,提高了獨立思考能力、分析能力和應用能力,拓展了學生的思維空間,培養了學生的空間想象力。
理論聯系實際,增強創新能力。創新型人才應當通過長期有效的教育培訓和實踐訓練,才能不斷將所學到的科學知識轉化為操作技能、運算技能、設計技能、發明創新技能,從而不斷提高動手能力、創造發明能力、分析處理問題能力等。而工程制圖正是一門實踐性很強的課程,教師在教學中要十分重視實踐教學,這樣才能不斷提高學生的動手能力,培養學生的創新意識,既調動學生學習的積極性,又能增強學生的創新能力。
3 成果理論水平與應用價值
《建筑制圖》是工科與藝術結合類課程,該課程屬于自然科學,自然科學對應的教育模式是行為教育模式,簡稱行為模式,其特點是:刺激強化,反饋中學。行為教育模式的基本教育過程是:

依據形象思維的規律和發展過程將教學劃分為四個階段,即從空間到平面的思維轉換訓練階段,從平面到空間的思維轉換訓練階段,制圖國家標準的強化階段,理論聯系實際(工程圖紙的繪制)階段。通過一段一段的訓練,反復進行刺激—強化—反饋—目的這個過程。
從實踐效果看該成果可以廣泛應用于藝術設計專業的建筑制圖課教學,同時可以向工程制圖領域延伸,如工科專業的機械制圖、建筑制圖、化工制圖、水利制圖等等。該成果具有廣泛的應用價值。
4 結束語
筆者經過幾輪的教學實踐證明藝術設計專業《建筑制圖》課的四段教學法對培養學生的空間思維能力,增強學生對《建筑制圖》的學習興趣,增強創新能力,提高教學質量等都有一定的積極作用,希望能為其他制圖課程教師的教學提供一些幫助。
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