手工模型應用與培養三維空間思維的教學研究★

黨 君 和

(湖北文理學院建筑工程學院，湖北 襄陽 441053)

手工模型應用與培養三維空間思維的教學研究★

黨 君 和

(湖北文理學院建筑工程學院，湖北 襄陽 441053)

對運用手工模型培養學生三維空間思維能力的具體步驟與方式進行了介紹，詳細分析了制作模型在建筑設計類課程教學中的作用與便利，指出以手工模型為載體培養學生的思維能力，是一種良好的教學方式。

手工模型，三維空間，思維能力，教學

馬克思有句名言：“蜜蜂建造蜂房的本領使許多建筑師感到慚愧，但是最蹩腳的建筑師一開始就比最靈巧的蜜蜂高明的地方，是它在使用蜂蠟建造蜂房以前，已經在自己的頭腦中把它建成了。”這里馬克思說的建筑師在建造之前，“已經在自己的頭腦中把它建成了”，是指建筑師在頭腦中對建筑的預先設計。這種在頭腦中的預先設計，在思維形式上叫做三維空間思維或立體空間思維。任何一個建筑師，哪怕最“蹩腳”的建筑師也必須具備這種三維空間思維能力。對學習建筑學的學生來說，培養他們的三維空間思維能力，就成為應用型人才培養模式下建筑設計類課程重要的基礎教學目標之一。如何培養這種能力，也就成為教師在教學中必須要解決的問題。以手工模型為載體，達到對學生三維空間思維能力培養的教學目標，就是建筑設計類課程可選用的良好教學手段之一。

1 手工模型的運用

采用手工模型來培養學生三維空間思維能力時，可分三個階段進行。具體做法是：

第一階段：三維空間思維在大腦中的生成訓練。

在第一階段制作手工模型時，可分三步走：

第一步，制作一草，初建模型。

根據基地給出的環境，作出初步設計方案，畫出設計圖。再將設計方案中建筑物的功能、樣式聯系緊密的部分分類，制作成一個個組團，將這些組團按照設計方案疊加在一起就形成了建筑體。制作模型時應注意，模型的長寬高與方案中的長寬高比例一致。基地周邊的環境也應在手工模型中表示出來。基地周邊的建筑物可用體塊表示。

第二步，制作二草，深化模型。

二草模型的制作要做好兩方面的工作：一是外部深化與修改。當一草模型搭建起來之后，設計方案中預想的建筑物就呈現出來。長寬高是否協調，外貌是否美觀，姿態是否恰切，整體布局是否合理，都會一目了然。凡是感到不足的地方，都要做出相應的深化與修改。對外部的修改要認真，哪怕是細小地方也不要放過，盡量追求完善。二是內部深化與修改。根據模型內部房間位置，做出樓板層和隔墻。觀察房間位置和形狀，對不合理的地方作出相應的修改。門窗用洞口表示即可。模型外部與內部的深化與修改其實就是用手工模型做實物參照，來映現大腦中三維空間思維的設計情況。模型的瑕疵與不足，不只是設計圖的瑕疵與不足，從根本上說，反映的是大腦中三維空間思維設計的瑕疵與不足。對模型的深化與修改，實質上是對大腦三維空間思維設計的深化與修正。

第三步，三草制作，細化模型。

這一步對模型的處理，側重在提高手工模型的藝術性上。讓人觀看模型時能產生一定的藝術美。可以以立面為主進行處理。對建筑單體墻體色彩、肌理及門窗的細部做一些細微的裝飾刻畫。同時也可以對基地及其周邊環境的色彩、肌理做一些處理。

第一階段的教學目的是通過這三步的訓練，來培養學生三維空間思維能力的生成、提高及正確性。

第二階段：三維空間思維在大腦中生成后的固化訓練。

這一階段模型的制作步驟同第一階段相同。教師指導可以直接從第二步深化模型開始。制作模型訓練重點在模型深化修改和藝術處理上。模型精度和藝術美要求要適度提高。訓練目的在于對學生大腦中生成的三維空間思維設計能力進行固化并加以提高，使其穩定下來，并形成習慣，能夠熟練運用。

第三階段：三維空間思維的準確表達訓練。

在第一階段和第二階段，學生對二草、三草深化和細化，可以在教師指導下去完成。到了第三階段，教師可放手讓學生自己去進行二草、三草深化與細化。對第三階段模型的精度和藝術性要求，應比第二階段更高。訓練目的，是看學生制作的模型能否把大腦中的設計準確地表達出來。模型把大腦中的設計表達的越充分、越準確、精度越好，就表明學生的三維空間思維能力越強。教師可據此評判學生三維空間思維能力的水平。

在這個階段中，教師對學生指導的重點，第一階段應放在二草模型深化上，以促進學生三維空間設計協調性的生成。第二階段應在二草、三草深化、細化并重上，以達到對已生成的三維空間思維固化的目的。第三階段可放在對模型精度的觀察評價上，以達到提高學生三維空間思維能力的目的。每一階段訓練時間長短、次數多少，教師可根據教學目的、要求與學生的學習實際靈活決定。教師應當明白，學生做手工模型，不是為做模型而做模型。像模型公司那樣，做出的模型是商品，為了銷售。讓學生做手工模型的目的，是以模型為載體，培養學生三維空間思維能力。所以教師在學生制作手工模型的三個階段中，要始終把關注的重點放在對學生三維空間思維能力培養情況的了解、把握上；而不要把關注重點僅放在模型制作上，忘記了對學生三維空間思維能力情況的了解與把握。

2 這種教學方法的作用和便利

以制作模型來培養學生三維空間思維能力，這種教學手段的作用和便利主要有四方面：

1)把隱性思維轉化為顯性實體。在建筑設計課中，學生在大腦中進行設計的思維活動，看不見也摸不著，是隱性的，教師難以把握。當學生用手工模型把他的思維結果表達出來之后，學生在大腦中進行的三維空間思維，就成為顯性實體，學生思維的過程、環節、細節，都會在實體中顯露。教師根據手工模型，就能夠清晰準確地了解學生的思維情況。這既避免了教師對學生思維能力的憑空臆測可能出現的誤判，又為教師直觀地指導學生糾正設計的不足提供了便利。也應看到，學生在把他們的設計用模型進行表達時，本身也是一種對三維空間能力生成后進行的固化活動，只不過不是專門的固化訓練而已。

2)教與學的直觀性。建筑設計類課程，運用手工模型作為教學手段，它的直觀性包括兩方面。一是教師借助手工模型，進行直觀教學；二是學生依據手工模型，可以直觀地接受指導。教與學都以手工模型為媒介，教師借此傳授知識，達到教學目的。學生據此在教師指導下獲得知識。這對教師的“教”與學生的“學”都是便利的。在教與學過程中，其教學信息傳輸線路如圖1所示。

手工模型是展示在教師與學生面前的直觀實體。從圖中所示教與學信息傳遞過程可以看出，教師依據模型對學生進行指導，學生依據模型接受教師指導，再根據自己的理解，先對大腦中的設計進行修改，之后再對模型進行修改。這種教與學信息的反復傳遞，表面看，整個過程的終點落到模型修改上，實際效果是對學生三維空間能力的培養。這種教與學的直觀性，就是用顯性的教學方法達到對隱性思維能力培養的教學目的。

3)教與學的針對性。由于手工模型是顯性實體并具有直觀性，學生的建筑設計在用模型表達時，無論是整體輪廓還是細部線條紋理，所有錯誤都會暴露，所有不足都會凸顯。教師據此就可以有針對性的點位指導，評點得失。這種指導指向性強，目的明確。并且因人而異，因不同模型情況而施教，具體實在，更具有說服力和教育作用。再者，因模型出自被施教的學生之手，自己的設計，印象深刻，因設計花費了心血，期望指導的心理迫切，又因教師的指導常解決的是關鍵問題，所以他們接受教師點位指導時，會特別專注，心無旁騖。認真思考體會，從而有所悟，有所得。實踐證明，這種指導，常使人銘刻在心，久久難忘。這種針對性的點位指導與學習，雖解決的是部分問題，但對培養學生整體思維的正確性、縝密性，其作用不可小視。

4)三維空間思維由被動生成變為專業性的主動生成。學生在基礎教育學習階段，并不是沒有接觸過三維空間思維形式。在基礎教育階段學習文學作品時，作品中創造的“意境”，就需要三維空間思維來讀懂它。如：“大漠孤煙直，長河落日圓。”(王維《使至塞上》)“月亮漸漸地升高了，墻外馬路上孩子們的歡笑，已經聽不見。”(朱自清《荷塘月色》)，學生讀這些描寫在大腦中產生相應映像，都是立體的，反映在思維形式上，是三維的。不過這種三維空間思維是學生通過文學作品的描述，被動產生，不是主動生成，離開作品的描述，這種思維就隨之消失。基礎教育階段對這種思維，沒有明確要求，也不作專門訓練。學生做的更多的是運算、記述、說理之類二維思維訓練。而高校建筑設計專業，恰恰需要三維空間思維能力，而且要求較高。制作手工模型正是訓練學生生成、固化三維空間思維能力有效手段之一。學生在制作手工模型之前，必須先在大腦中把設計想清楚，然后畫草圖，最后把模型制作出來。整個過程學生會強制性地在大腦中進行三維空間思維。否則，圖畫不出來，模型也做不成。這是讓學生主動生成、自我強制并符合專業要求的三維空間思維能力的培養。較之基礎教育階段學生接觸到的那種被動、隨意、非專業化的三維空間思維有本質區別。

教學中，教師應當注意，學生初始制作模型，教師可能很不滿意，但學生學習是循序漸進的，教師教學目的是培養學生的三維空空間思維能力，這是教師自始至終應牢牢把握的重點。因此，在做指導時，應多鼓勵，多做正面指導，不要責難、挖苦、諷刺學生，以免挫傷他們學習的積極性，影響教學目標的實現。

[1] 李延齡.建筑課程設計指導任務書[M].北京：中國建筑工業出版社，2007.

Teaching research of the method for artificial model and the ability of three dimensional space thinking★

Dang Junhe

(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,HubeiUniversityofArtandScience,Xiangyang441053，China)

The paper introduces specific procedures and methods of cultivating students’ three-dimensional space thinking abilities by applying artificial model, analyzes the role and convenience for fabricating models in building design curriculum teaching, and finally points out that: it is a good teaching method for cultivating students’ thinking abilities with artificial model as carrier.

artificial model, three-dimensional space, thinking ability, teaching

1009-6825(2015)07-0228-03

2014-12-25 ★：湖北文理學院教學研究項目“應用型人才培養模式下手工模型在建筑學設計類課程中的應用方法研究”(項目編號：JY2013074)

黨君和(1986- )，女，碩士，助教

G642.0

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