手工模型应用与培养三维空间思维的教学研究★

党 君 和

(湖北文理学院建筑工程学院，湖北 襄阳 441053)

手工模型应用与培养三维空间思维的教学研究★

党 君 和

(湖北文理学院建筑工程学院，湖北 襄阳 441053)

对运用手工模型培养学生三维空间思维能力的具体步骤与方式进行了介绍，详细分析了制作模型在建筑设计类课程教学中的作用与便利，指出以手工模型为载体培养学生的思维能力，是一种良好的教学方式。

手工模型，三维空间，思维能力，教学

马克思有句名言：“蜜蜂建造蜂房的本领使许多建筑师感到惭愧，但是最蹩脚的建筑师一开始就比最灵巧的蜜蜂高明的地方，是它在使用蜂蜡建造蜂房以前，已经在自己的头脑中把它建成了。”这里马克思说的建筑师在建造之前，“已经在自己的头脑中把它建成了”，是指建筑师在头脑中对建筑的预先设计。这种在头脑中的预先设计，在思维形式上叫做三维空间思维或立体空间思维。任何一个建筑师，哪怕最“蹩脚”的建筑师也必须具备这种三维空间思维能力。对学习建筑学的学生来说，培养他们的三维空间思维能力，就成为应用型人才培养模式下建筑设计类课程重要的基础教学目标之一。如何培养这种能力，也就成为教师在教学中必须要解决的问题。以手工模型为载体，达到对学生三维空间思维能力培养的教学目标，就是建筑设计类课程可选用的良好教学手段之一。

1 手工模型的运用

采用手工模型来培养学生三维空间思维能力时，可分三个阶段进行。具体做法是：

第一阶段：三维空间思维在大脑中的生成训练。

在第一阶段制作手工模型时，可分三步走：

第一步，制作一草，初建模型。

根据基地给出的环境，作出初步设计方案，画出设计图。再将设计方案中建筑物的功能、样式联系紧密的部分分类，制作成一个个组团，将这些组团按照设计方案叠加在一起就形成了建筑体。制作模型时应注意，模型的长宽高与方案中的长宽高比例一致。基地周边的环境也应在手工模型中表示出来。基地周边的建筑物可用体块表示。

第二步，制作二草，深化模型。

二草模型的制作要做好两方面的工作：一是外部深化与修改。当一草模型搭建起来之后，设计方案中预想的建筑物就呈现出来。长宽高是否协调，外貌是否美观，姿态是否恰切，整体布局是否合理，都会一目了然。凡是感到不足的地方，都要做出相应的深化与修改。对外部的修改要认真，哪怕是细小地方也不要放过，尽量追求完善。二是内部深化与修改。根据模型内部房间位置，做出楼板层和隔墙。观察房间位置和形状，对不合理的地方作出相应的修改。门窗用洞口表示即可。模型外部与内部的深化与修改其实就是用手工模型做实物参照，来映现大脑中三维空间思维的设计情况。模型的瑕疵与不足，不只是设计图的瑕疵与不足，从根本上说，反映的是大脑中三维空间思维设计的瑕疵与不足。对模型的深化与修改，实质上是对大脑三维空间思维设计的深化与修正。

第三步，三草制作，细化模型。

这一步对模型的处理，侧重在提高手工模型的艺术性上。让人观看模型时能产生一定的艺术美。可以以立面为主进行处理。对建筑单体墙体色彩、肌理及门窗的细部做一些细微的装饰刻画。同时也可以对基地及其周边环境的色彩、肌理做一些处理。

第一阶段的教学目的是通过这三步的训练，来培养学生三维空间思维能力的生成、提高及正确性。

第二阶段：三维空间思维在大脑中生成后的固化训练。

这一阶段模型的制作步骤同第一阶段相同。教师指导可以直接从第二步深化模型开始。制作模型训练重点在模型深化修改和艺术处理上。模型精度和艺术美要求要适度提高。训练目的在于对学生大脑中生成的三维空间思维设计能力进行固化并加以提高，使其稳定下来，并形成习惯，能够熟练运用。

第三阶段：三维空间思维的准确表达训练。

在第一阶段和第二阶段，学生对二草、三草深化和细化，可以在教师指导下去完成。到了第三阶段，教师可放手让学生自己去进行二草、三草深化与细化。对第三阶段模型的精度和艺术性要求，应比第二阶段更高。训练目的，是看学生制作的模型能否把大脑中的设计准确地表达出来。模型把大脑中的设计表达的越充分、越准确、精度越好，就表明学生的三维空间思维能力越强。教师可据此评判学生三维空间思维能力的水平。

在这个阶段中，教师对学生指导的重点，第一阶段应放在二草模型深化上，以促进学生三维空间设计协调性的生成。第二阶段应在二草、三草深化、细化并重上，以达到对已生成的三维空间思维固化的目的。第三阶段可放在对模型精度的观察评价上，以达到提高学生三维空间思维能力的目的。每一阶段训练时间长短、次数多少，教师可根据教学目的、要求与学生的学习实际灵活决定。教师应当明白，学生做手工模型，不是为做模型而做模型。像模型公司那样，做出的模型是商品，为了销售。让学生做手工模型的目的，是以模型为载体，培养学生三维空间思维能力。所以教师在学生制作手工模型的三个阶段中，要始终把关注的重点放在对学生三维空间思维能力培养情况的了解、把握上；而不要把关注重点仅放在模型制作上，忘记了对学生三维空间思维能力情况的了解与把握。

2 这种教学方法的作用和便利

以制作模型来培养学生三维空间思维能力，这种教学手段的作用和便利主要有四方面：

1)把隐性思维转化为显性实体。在建筑设计课中，学生在大脑中进行设计的思维活动，看不见也摸不着，是隐性的，教师难以把握。当学生用手工模型把他的思维结果表达出来之后，学生在大脑中进行的三维空间思维，就成为显性实体，学生思维的过程、环节、细节，都会在实体中显露。教师根据手工模型，就能够清晰准确地了解学生的思维情况。这既避免了教师对学生思维能力的凭空臆测可能出现的误判，又为教师直观地指导学生纠正设计的不足提供了便利。也应看到，学生在把他们的设计用模型进行表达时，本身也是一种对三维空间能力生成后进行的固化活动，只不过不是专门的固化训练而已。

2)教与学的直观性。建筑设计类课程，运用手工模型作为教学手段，它的直观性包括两方面。一是教师借助手工模型，进行直观教学；二是学生依据手工模型，可以直观地接受指导。教与学都以手工模型为媒介，教师借此传授知识，达到教学目的。学生据此在教师指导下获得知识。这对教师的“教”与学生的“学”都是便利的。在教与学过程中，其教学信息传输线路如图1所示。

手工模型是展示在教师与学生面前的直观实体。从图中所示教与学信息传递过程可以看出，教师依据模型对学生进行指导，学生依据模型接受教师指导，再根据自己的理解，先对大脑中的设计进行修改，之后再对模型进行修改。这种教与学信息的反复传递，表面看，整个过程的终点落到模型修改上，实际效果是对学生三维空间能力的培养。这种教与学的直观性，就是用显性的教学方法达到对隐性思维能力培养的教学目的。

3)教与学的针对性。由于手工模型是显性实体并具有直观性，学生的建筑设计在用模型表达时，无论是整体轮廓还是细部线条纹理，所有错误都会暴露，所有不足都会凸显。教师据此就可以有针对性的点位指导，评点得失。这种指导指向性强，目的明确。并且因人而异，因不同模型情况而施教，具体实在，更具有说服力和教育作用。再者，因模型出自被施教的学生之手，自己的设计，印象深刻，因设计花费了心血，期望指导的心理迫切，又因教师的指导常解决的是关键问题，所以他们接受教师点位指导时，会特别专注，心无旁骛。认真思考体会，从而有所悟，有所得。实践证明，这种指导，常使人铭刻在心，久久难忘。这种针对性的点位指导与学习，虽解决的是部分问题，但对培养学生整体思维的正确性、缜密性，其作用不可小视。

4)三维空间思维由被动生成变为专业性的主动生成。学生在基础教育学习阶段，并不是没有接触过三维空间思维形式。在基础教育阶段学习文学作品时，作品中创造的“意境”，就需要三维空间思维来读懂它。如：“大漠孤烟直，长河落日圆。”(王维《使至塞上》)“月亮渐渐地升高了，墙外马路上孩子们的欢笑，已经听不见。”(朱自清《荷塘月色》)，学生读这些描写在大脑中产生相应映像，都是立体的，反映在思维形式上，是三维的。不过这种三维空间思维是学生通过文学作品的描述，被动产生，不是主动生成，离开作品的描述，这种思维就随之消失。基础教育阶段对这种思维，没有明确要求，也不作专门训练。学生做的更多的是运算、记述、说理之类二维思维训练。而高校建筑设计专业，恰恰需要三维空间思维能力，而且要求较高。制作手工模型正是训练学生生成、固化三维空间思维能力有效手段之一。学生在制作手工模型之前，必须先在大脑中把设计想清楚，然后画草图，最后把模型制作出来。整个过程学生会强制性地在大脑中进行三维空间思维。否则，图画不出来，模型也做不成。这是让学生主动生成、自我强制并符合专业要求的三维空间思维能力的培养。较之基础教育阶段学生接触到的那种被动、随意、非专业化的三维空间思维有本质区别。

教学中，教师应当注意，学生初始制作模型，教师可能很不满意，但学生学习是循序渐进的，教师教学目的是培养学生的三维空空间思维能力，这是教师自始至终应牢牢把握的重点。因此，在做指导时，应多鼓励，多做正面指导，不要责难、挖苦、讽刺学生，以免挫伤他们学习的积极性，影响教学目标的实现。

[1] 李延龄.建筑课程设计指导任务书[M].北京：中国建筑工业出版社，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 ★：湖北文理学院教学研究项目“应用型人才培养模式下手工模型在建筑学设计类课程中的应用方法研究”(项目编号：JY2013074)

党君和(1986- )，女，硕士，助教

G642.0

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