1、Sketchup 在高职建筑工程制图与识图教学和实践中的应用摘要：建筑工程制图与识图是建筑类专业的第一门专业基础课，针对目前该专业高职毕业生主要面向一线施工企业的现实情况，本文分析了传统教学模式在培养学生的实际应用能力，尤其是识图能力方面的不足。将现代三维构形技术Google SketchUp 三维软件，引入到该课程重点和难点的教学过程中，能有效加强该课程教学效果，提高教学效率并充分调动学生的积极性。 关键词：Google SketchUp，制图与识图，空间想象，教学研究 中图分类号：G424.1 文献标识码：A 0 引言 建筑工程制图与识图是高等职业技术院校建筑工程技术、建筑工程管理等与建筑
2、相关专业的通用基础课，既是后续专业课程学习的基础，又是具有独立培养学生识图和绘图能力的课程。因此，该门课程在大土木建筑中是非常重要的一门能力课。组合形体三视图的识读是该课程的重点和难点。进行识读训练是培养学生空间想象能力的重要手段，具有较强的识图能力不仅是学好该课程的关键，同时，建筑工程类专业毕业生在施工企业工作的基础是建筑图纸的识读1。图纸的识图是根据给出的视图，想象出形体的空间形状。以往一直是采用传统的形体分析法和线面分析法进行读图训练。随着现代科技的飞速发展，计算机三维建模技术已逐渐引入到工程制图中，特别是 Google SketchUp 的应用，这一现代技术手段在改变传统设计方法的同时
3、，也为建筑工程制图与识图的教学方式提供了新的思路。 1Google SketchUp 软件简介 Google Sketchup 是一款易于使用的 3D 设计建模软件，蕴含着强大功能的构思与表达的工具，可快速、方便地对三维创意进行创建、观察和修改，能帮助设计师在创作过程中快速形成空间形体的三维方案草图。其可视化的以点定线、以线定面、以面围体的建模过程，与建筑工程制图与识图中画法几何所介绍的人脑想像形体的形成过程是相同的。该软件特有的直接在立体任意表面画草图并可对任意封闭草图线框进行推拉的功能，为三维模型的创建和编辑修改提供了迅速和强大的保证，这一点是其它三维软件所不能比拟的。 与 AutoCAD
4、、3DMax、SolidWorks、SolidEdge、Inventor 之类软件比起来， SketchUp 可以说是最为简单和直观的一套三维建模软件，非常适合学生去学习和研究三维软件的使用。作为建筑工程制图与识图讲授的辅助工具，特别是组合体的成形及三视图的识读，只需掌握以下五组基本功能按钮： （1）画图按钮：包括矩形、直线、圆、圆弧四个按钮。 （2）构造按钮：包括拉伸、移动或复制、旋转、沿路径拉伸四个按钮。 （3）查看按钮：包括旋转查看、平移查看、放大、放大至当前窗四个按钮。 （4）视图按钮：包括等角透视、顶视图、底视图、前视图、后视图、左视图、右视图六个按钮。 （5）风格按钮：包括 X 光
5、模式、背面边线、线框、消隐、着色、材质贴图、单色七个按钮。 2 传统教学模式的不足 长时间以来，高职院校师生普遍认为建筑工程制图与识图中几何画法理论部分，特别是组合体读图部分难教难学。运用传统的形体分析法和线面分析法读图感觉到抽象、难懂。因为组合体由点、线、面基本要素组成，特别是复杂切割类组合体视图，在还没有想像出组合体的形状之前，是无法分析体上点、线、面的投影的，造成学生很难读懂，直接影响教学效果2。早期建筑工程制图与识图课教学采取的辅助工具有挂图、教模等，随着投影机和计算机的普及，多媒体教学进入课堂，然而建筑工程制图与识图多媒体教学普遍上只是传统教学方法作进了幻灯里，并未从根本上对建筑工程
6、制图与识图教学的难点有所突破3。分析原因，主要在于静止的二维平面图形无法向三维实体转变，不能给学习带来直观的感受。 3 应用 Google SketchUp 辅助教学模式实例分析 笔者在从事教学过程中，将 Google Sketchup 的应用引入到二维视图的识读中，实际上是在识图过程与软件 SketchUp 的操作结合起来4 5，可轻易完成从平面图形到三维实体的构建转换，直观形象地将形体逐步构建的过程展示出来，为快速看懂组合体三视图提供了一条有效的途径。 创建三维模型时，运用先宏观建模后微观修正、先初步建立后细部修改的原则，在不断假想和修正的过程中，最终完善三维模型的建立。下面以具体的组合体
7、三视图识读为例，说明 Google Sketchup 在教学过程中的辅助作用。 需要说明的是，应用 SketchUp 创建组合体空间形体模型的主要目的是形象直观地定性地模拟从平面图形到立体的逐步转换。因此进行每一步构形时,不需要按尺寸精确建模，大概接近视图形状即可，这样可大大提高建模速度。此外，为使模型的构建过程具有直观强烈的立体感，且方便与形体的三视图做对比，在进行模型主体构建前，将模型观察方式转换为轴测立体图，并随时灵活运用软件所提供的形体六个视图方向的按钮对所构建形体按正视、俯视和左视三个方向进行切换观察。以图 1中的三视图为例，具体描述运用 SketchUp 构建其空间形体的过程。 图
8、 1 组合体三视图 （1） （2） （3） （4） 图 2 组合体创建过程 第一步：以正面视图为主，根据正面视图反映出来的外轮廓形状确定三面投影体系及 X 轴、Y 轴、Z 轴，然后绘制出与外轮廓形状相同、大小相似的平面。 第二步：将组合体想象成柱状体，将平面拉伸成柱状体。 第三步：观察形体水平视图，在柱状体上绘制出两段平行线段，将柱状体中坡面分成三部分，每部分为一封闭线框。结合视图按钮观察形体正面视图和水平视图。 第四步：在柱状体中沿前面绘制的两段平行线段切割一个三棱柱，初步完成组合体的创建。 第五步：运用视图按钮，反复观察创建形体的三视图与已知三视图是否吻合。当确认无误时，则创建形体就是三视
9、图所示组合体，组合体创建也就完成。 4 结语 在建筑工程制图与识图课程中对学生进行有针对性的空间想象能力训练，特别是在具备多媒体教学资源的情况下，将 SketchUp 软件向学生展示组合体的形成过程，能使复杂抽象的组合体读图过程变得生动、直观和具体，对开发学生空间想象力具有较强的指导意义，为后续专业课程的学习奠定了良好的基础。 参考文献： 1张晓非,吕明明,马哲,等. 论 Sketchup 在二年级建筑设计教学中的辅助作用J. 高等建筑教育, 2009, 18(4): 68-70. 2侯卫,周雪峰,齐峰,等. 基于应用能力培养的土木工程制图课程教学研究J. 高等建筑教育, 2010, 19(1): 70-73. 3牛炳昆,高春艳. 建筑工程制图教学改革探索J. 山西建筑, 2010, 36(13): 174-175. 4金仲秋,陈凯. 基于 Google SketchUp 的虚拟城市三维景观构建技术研究J. 宁波职业技术学院学报, 2008, 12(2): 84-87. 5罗舟. 土木工程制图教学方法探索与实践J. 中国建设教育, 2006, 10(10): 23-25.
