手工模型應(yīng)用與培養(yǎng)三維空間思維的教學(xué)研究★

黨 君 和

(湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院，湖北 襄陽 441053)

手工模型應(yīng)用與培養(yǎng)三維空間思維的教學(xué)研究★

黨 君 和

(湖北文理學(xué)院建筑工程學(xué)院，湖北 襄陽 441053)

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

手工模型，三維空間，思維能力，教學(xué)

馬克思有句名言：“蜜蜂建造蜂房的本領(lǐng)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(jīng)在自己的頭腦中把它建成了?！边@里馬克思說的建筑師在建造之前，“已經(jīng)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(yù)先設(shè)計。這種在頭腦中的預(yù)先設(shè)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(xué)習(xí)建筑學(xué)的學(xué)生來說，培養(yǎng)他們的三維空間思維能力，就成為應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下建筑設(shè)計類課程重要的基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)之一。如何培養(yǎng)這種能力，也就成為教師在教學(xué)中必須要解決的問題。以手工模型為載體，達(dá)到對學(xué)生三維空間思維能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)，就是建筑設(shè)計類課程可選用的良好教學(xué)手段之一。

1 手工模型的運用

采用手工模型來培養(yǎng)學(xué)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(xùn)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(jù)基地給出的環(huán)境，作出初步設(shè)計方案，畫出設(shè)計圖。再將設(shè)計方案中建筑物的功能、樣式聯(lián)系緊密的部分分類，制作成一個個組團，將這些組團按照設(shè)計方案疊加在一起就形成了建筑體。制作模型時應(yīng)注意，模型的長寬高與方案中的長寬高比例一致?；刂苓叺沫h(huán)境也應(yīng)在手工模型中表示出來?；刂苓叺慕ㄖ锟捎皿w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(dāng)一草模型搭建起來之后，設(shè)計方案中預(yù)想的建筑物就呈現(xiàn)出來。長寬高是否協(xié)調(diào)，外貌是否美觀，姿態(tài)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(yīng)的深化與修改。對外部的修改要認(rèn)真，哪怕是細(xì)小地方也不要放過，盡量追求完善。二是內(nèi)部深化與修改。根據(jù)模型內(nèi)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(yīng)的修改。門窗用洞口表示即可。模型外部與內(nèi)部的深化與修改其實就是用手工模型做實物參照，來映現(xiàn)大腦中三維空間思維的設(shè)計情況。模型的瑕疵與不足，不只是設(shè)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(shè)計的瑕疵與不足。對模型的深化與修改，實質(zhì)上是對大腦三維空間思維設(shè)計的深化與修正。

第三步，三草制作，細(xì)化模型。

這一步對模型的處理，側(cè)重在提高手工模型的藝術(shù)性上。讓人觀看模型時能產(chǎn)生一定的藝術(shù)美?？梢砸粤⒚鏋橹鬟M行處理。對建筑單體墻體色彩、肌理及門窗的細(xì)部做一些細(xì)微的裝飾刻畫。同時也可以對基地及其周邊環(huán)境的色彩、肌理做一些處理。

第一階段的教學(xué)目的是通過這三步的訓(xùn)練，來培養(yǎng)學(xué)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(xùn)練。

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

第三階段：三維空間思維的準(zhǔn)確表達(dá)訓(xùn)練。

在第一階段和第二階段，學(xué)生對二草、三草深化和細(xì)化，可以在教師指導(dǎo)下去完成。到了第三階段，教師可放手讓學(xué)生自己去進行二草、三草深化與細(xì)化。對第三階段模型的精度和藝術(shù)性要求，應(yīng)比第二階段更高。訓(xùn)練目的，是看學(xué)生制作的模型能否把大腦中的設(shè)計準(zhǔn)確地表達(dá)出來。模型把大腦中的設(shè)計表達(dá)的越充分、越準(zhǔn)確、精度越好，就表明學(xué)生的三維空間思維能力越強。教師可據(jù)此評判學(xué)生三維空間思維能力的水平。

在這個階段中，教師對學(xué)生指導(dǎo)的重點，第一階段應(yīng)放在二草模型深化上，以促進學(xué)生三維空間設(shè)計協(xié)調(diào)性的生成。第二階段應(yīng)在二草、三草深化、細(xì)化并重上，以達(dá)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(dá)到提高學(xué)生三維空間思維能力的目的。每一階段訓(xùn)練時間長短、次數(shù)多少，教師可根據(jù)教學(xué)目的、要求與學(xué)生的學(xué)習(xí)實際靈活決定。教師應(yīng)當(dāng)明白，學(xué)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(xué)生做手工模型的目的，是以模型為載體，培養(yǎng)學(xué)生三維空間思維能力。所以教師在學(xué)生制作手工模型的三個階段中，要始終把關(guān)注的重點放在對學(xué)生三維空間思維能力培養(yǎng)情況的了解、把握上；而不要把關(guān)注重點僅放在模型制作上，忘記了對學(xué)生三維空間思維能力情況的了解與把握。

2 這種教學(xué)方法的作用和便利

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

1)把隱性思維轉(zhuǎn)化為顯性實體。在建筑設(shè)計課中，學(xué)生在大腦中進行設(shè)計的思維活動，看不見也摸不著，是隱性的，教師難以把握。當(dāng)學(xué)生用手工模型把他的思維結(jié)果表達(dá)出來之后，學(xué)生在大腦中進行的三維空間思維，就成為顯性實體，學(xué)生思維的過程、環(huán)節(jié)、細(xì)節(jié)，都會在實體中顯露。教師根據(jù)手工模型，就能夠清晰準(zhǔn)確地了解學(xué)生的思維情況。這既避免了教師對學(xué)生思維能力的憑空臆測可能出現(xiàn)的誤判，又為教師直觀地指導(dǎo)學(xué)生糾正設(shè)計的不足提供了便利。也應(yīng)看到，學(xué)生在把他們的設(shè)計用模型進行表達(dá)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(xùn)練而已。

2)教與學(xué)的直觀性。建筑設(shè)計類課程，運用手工模型作為教學(xué)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(xué)；二是學(xué)生依據(jù)手工模型，可以直觀地接受指導(dǎo)。教與學(xué)都以手工模型為媒介，教師借此傳授知識，達(dá)到教學(xué)目的。學(xué)生據(jù)此在教師指導(dǎo)下獲得知識。這對教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”都是便利的。在教與學(xué)過程中，其教學(xué)信息傳輸線路如圖1所示。

手工模型是展示在教師與學(xué)生面前的直觀實體。從圖中所示教與學(xué)信息傳遞過程可以看出，教師依據(jù)模型對學(xué)生進行指導(dǎo)，學(xué)生依據(jù)模型接受教師指導(dǎo)，再根據(jù)自己的理解，先對大腦中的設(shè)計進行修改，之后再對模型進行修改。這種教與學(xué)信息的反復(fù)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(xué)生三維空間能力的培養(yǎng)。這種教與學(xué)的直觀性，就是用顯性的教學(xué)方法達(dá)到對隱性思維能力培養(yǎng)的教學(xué)目的。

3)教與學(xué)的針對性。由于手工模型是顯性實體并具有直觀性，學(xué)生的建筑設(shè)計在用模型表達(dá)時，無論是整體輪廓還是細(xì)部線條紋理，所有錯誤都會暴露，所有不足都會凸顯。教師據(jù)此就可以有針對性的點位指導(dǎo)，評點得失。這種指導(dǎo)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(xué)生之手，自己的設(shè)計，印象深刻，因設(shè)計花費了心血，期望指導(dǎo)的心理迫切，又因教師的指導(dǎo)常解決的是關(guān)鍵問題，所以他們接受教師點位指導(dǎo)時，會特別專注，心無旁騖。認(rèn)真思考體會，從而有所悟，有所得。實踐證明，這種指導(dǎo)，常使人銘刻在心，久久難忘。這種針對性的點位指導(dǎo)與學(xué)習(xí)，雖解決的是部分問題，但對培養(yǎng)學(xué)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?yōu)閷I(yè)性的主動生成。學(xué)生在基礎(chǔ)教育學(xué)習(xí)階段，并不是沒有接觸過三維空間思維形式。在基礎(chǔ)教育階段學(xué)習(xí)文學(xué)作品時，作品中創(chuàng)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(jīng)聽不見?！?朱自清《荷塘月色》)，學(xué)生讀這些描寫在大腦中產(chǎn)生相應(yīng)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(xué)生通過文學(xué)作品的描述，被動產(chǎn)生，不是主動生成，離開作品的描述，這種思維就隨之消失?；A(chǔ)教育階段對這種思維，沒有明確要求，也不作專門訓(xùn)練。學(xué)生做的更多的是運算、記述、說理之類二維思維訓(xùn)練。而高校建筑設(shè)計專業(yè)，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(xùn)練學(xué)生生成、固化三維空間思維能力有效手段之一。學(xué)生在制作手工模型之前，必須先在大腦中把設(shè)計想清楚，然后畫草圖，最后把模型制作出來。整個過程學(xué)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(xué)生主動生成、自我強制并符合專業(yè)要求的三維空間思維能力的培養(yǎng)。較之基礎(chǔ)教育階段學(xué)生接觸到的那種被動、隨意、非專業(yè)化的三維空間思維有本質(zhì)區(qū)別。

教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)注意，學(xué)生初始制作模型，教師可能很不滿意，但學(xué)生學(xué)習(xí)是循序漸進的，教師教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的三維空空間思維能力，這是教師自始至終應(yīng)牢牢把握的重點。因此，在做指導(dǎo)時，應(yīng)多鼓勵，多做正面指導(dǎo)，不要責(zé)難、挖苦、諷刺學(xué)生，以免挫傷他們學(xué)習(xí)的積極性，影響教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

[1] 李延齡.建筑課程設(shè)計指導(dǎo)任務(wù)書[M].北京：中國建筑工業(yè)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(xué)院教學(xué)研究項目“應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下手工模型在建筑學(xué)設(shè)計類課程中的應(yīng)用方法研究”(項目編號：JY2013074)

黨君和(1986- )，女，碩士，助教

G642.0

A