朱嘯寅

摘 要：房屋建筑學(xué)課程是比較抽象難懂的，而SketchUp草圖大師軟件的應(yīng)用可以克服和解決傳統(tǒng)教學(xué)過程中的許多難點(diǎn)問題，從而更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：房屋建筑學(xué)；傳統(tǒng)教學(xué)；難點(diǎn)問題；SketchUp草圖大師

房屋建筑學(xué)是土木工程、工程管理等專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是對(duì)建筑設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、建筑的構(gòu)造組成、各構(gòu)件的相互關(guān)系、建筑空間的受力問題以及建筑的構(gòu)造技術(shù)等的學(xué)習(xí)。

教材的內(nèi)容以文字為主，其中有大量的國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)解釋。雖然配有一定的插圖和圖例，但是存在著圖像模糊、內(nèi)容陳舊、與實(shí)際工程脫節(jié)等諸多問題。在平常的教學(xué)課程中，雖然通過PPT教學(xué)，增加了大量的圖片甚至視頻進(jìn)行補(bǔ)充和支持，但是非建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生的空間想象能力較差，無法順利地將平面圖形轉(zhuǎn)化為空間立體圖像予以理解。而建筑構(gòu)造部分的內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來說，更是枯燥乏味，難以理解。

因此，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，怎樣使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上，掌握和運(yùn)用房屋建筑學(xué)的相關(guān)知識(shí)，是需要我們教學(xué)工作者去用心思考的。其中，通過3D繪圖軟件的應(yīng)用，將二維圖片轉(zhuǎn)換為三維立體圖形則是最直接和有效的方法之一。

一、SketchUp軟件的定義和特點(diǎn)

SketchUp又名“草圖設(shè)計(jì)大師”，是目前唯一專門針對(duì)設(shè)計(jì)過程而研發(fā)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，近幾年在建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于3DMAX和犀牛等3D設(shè)計(jì)軟件，其具有以下特點(diǎn)：

（1）安裝方便。該軟件于2006年3月15日被Google收購后，成為免費(fèi)軟件，而不到50MB的源程序，使得其可以通過U盤攜帶，在上課前用不到1分鐘的時(shí)間便可安裝完畢進(jìn)行教學(xué)。

（2）上手容易。只要掌握推拉、線條繪制等幾個(gè)基本命令，就可以簡(jiǎn)單操作軟件。對(duì)于非建筑學(xué)的學(xué)生來說，課后可以自己操作，從而加強(qiáng)他們對(duì)相關(guān)圖形的理解。

（3）使用簡(jiǎn)便。草圖大師可以迅速地在三維和二維之間進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換，加上全方位轉(zhuǎn)動(dòng)和“相機(jī)位置”等功能鍵，教學(xué)時(shí)通過實(shí)時(shí)演示和交流，可以更好地開發(fā)學(xué)生空間想象能力。

（4）模型豐富。草圖大師有著豐富的網(wǎng)絡(luò)3D模型庫，可以根據(jù)課程需要，下載各種相關(guān)建筑模型用于教學(xué)。

二、SketchUp軟件在房屋建筑學(xué)課程中的具體實(shí)踐手段

通過教學(xué)實(shí)踐，以趙西平主編、中國建筑工業(yè)出版社出版的《房屋建筑學(xué)》為例，筆者認(rèn)為可以從以下多個(gè)方面結(jié)合SketchUp軟件來進(jìn)行房屋建筑學(xué)課程的教學(xué)。

1.建筑設(shè)計(jì)教學(xué)方面

（1）建筑平面設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)?？梢詫utoCAD軟件和草圖大師相結(jié)合。首先通過AutoCAD軟件繪制建筑平面圖，再通過草圖大師繪制成3D形式。講解的時(shí)候，先從CAD平面入手，同時(shí)結(jié)合3D模型，給學(xué)生以直觀感受，使其充分體會(huì)空間的量、形、質(zhì)的區(qū)別。例如介紹輔助空間廚房布置方式時(shí)，可以由書本上的圖繪制圖帶尺寸的CAD圖，再繪制3D模型，通過詳細(xì)尺寸的解說和3D模型演示，使得內(nèi)容易于理解（圖1）。

（2）建筑剖面設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)?？梢岳貌輬D大師的剖切轉(zhuǎn)換功能，對(duì)建筑剖面進(jìn)行講解，通過人物模型和尺寸標(biāo)注，讓學(xué)生更好地分析和理解空間的豎向特性。例如，在室內(nèi)空間比例關(guān)系一節(jié)中，運(yùn)用高低對(duì)比手法，將次要空間頂棚降低，突出主要空間的高大。單從書本圖片看不出具體效果，如果通過繪制室內(nèi)空間模型，以第一人稱的視角來進(jìn)行動(dòng)畫演示則可以給學(xué)生一種身臨其境的感受，從而使其更直觀地理解這種設(shè)計(jì)手法（圖2）。

（3）建筑體型和立面設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)。本章節(jié)著重研究建筑物的體量大小、體型組合、立面及細(xì)部處理等。相對(duì)于大量的圖片，草圖大師在本章節(jié)能發(fā)揮更大的作用。具體手法有：①結(jié)合書本例子，繪制簡(jiǎn)單空間體塊去講解建筑構(gòu)圖和體型設(shè)計(jì)的原理要點(diǎn)，例如，3D模型的建立使學(xué)生很容易就理解不對(duì)稱均衡構(gòu)圖的意義和效果（圖3）；②利用草圖大師的3D模型庫網(wǎng)絡(luò)共享功能，直接從網(wǎng)上獲現(xiàn)成的代表性建筑3D模型，如印度泰姬陵、巴黎凱旋門、紐約肯尼迪機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓，等等。再通過草圖大師的轉(zhuǎn)動(dòng)和相機(jī)位置功能，從多個(gè)角度去體會(huì)建筑的構(gòu)圖規(guī)律（圖4）。

2.建筑構(gòu)造教學(xué)方面

（1）建筑構(gòu)造篇章中需要講解大量的構(gòu)造大樣圖，只通過圖片教學(xué)學(xué)生很難想象和理解，而室外工程考察實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)又少之又少。這種情況下，可以通過草圖大師繪制構(gòu)造大樣圖加強(qiáng)理解，如各種基礎(chǔ)形式、變形縫、水落管接口、保溫層構(gòu)造、玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)，等

等。

（2）通過草圖大師的建模，將建筑進(jìn)行組裝和拆卸，讓學(xué)生更好地理解從外部無法看到的內(nèi)部構(gòu)造。如在《樓梯與電梯》的章節(jié)中，樓梯構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)是教學(xué)的難點(diǎn)和學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。對(duì)于樓梯上下箭頭的標(biāo)注、平面圖剖切符號(hào)的標(biāo)注位置等，如果學(xué)生沒有從空間上去理解，最終畫出的圖往往都是錯(cuò)誤百出。而草圖大師建好樓梯模型之后，通過水平和豎向的剖切作圖（圖5），學(xué)生很容易就能夠理解樓梯間平面和剖面的相互關(guān)系。

實(shí)踐證明，在后期的課程設(shè)計(jì)過程中，用草圖大師講解過樓梯構(gòu)造的班級(jí)相對(duì)于其他班級(jí)，錯(cuò)誤要少得多。

（3）通過草圖大師的現(xiàn)場(chǎng)操作演示，解決一些通過平面圖無法想象或者理解的建筑形體，比如等坡屋頂?shù)钠矫嫘问?，無論屋頂坡度是多少，平面圖上屋脊都是45度的交角。課堂上可以在草圖大師中繪制簡(jiǎn)單的四坡屋頂（圖6），通過移動(dòng)命令上下拉升正脊，使得屋頂坡度多個(gè)角度進(jìn)行變化，再結(jié)合“頂視圖”視角，最終使學(xué)生掌握和理解相關(guān)概念。

三、注意事項(xiàng)

（1）草圖大師教學(xué)不宜過多，應(yīng)該在教學(xué)過程中結(jié)合難點(diǎn)和重點(diǎn)適當(dāng)?shù)卮┎濉＿^多地應(yīng)用則容易影響教學(xué)進(jìn)度，畢竟課時(shí)有限。

（2）如果學(xué)校硬件落后，大而復(fù)雜的3D模型可能運(yùn)行不順暢，必要時(shí)需要教學(xué)工作者自帶筆記本電腦來提高上課效率。

（3）教學(xué)人員須熟悉草圖大師軟件，并且在課前根據(jù)上課需要和書本內(nèi)容繪制和查找相關(guān)模型，甚至做相關(guān)的演示動(dòng)畫，才能最終在課堂上得心應(yīng)手。

房屋建筑學(xué)課程是比較抽象難懂的，而草圖大師軟件所做的模型具有真實(shí)和直觀的特點(diǎn)。該軟件的靈活應(yīng)用可以克服和解決傳統(tǒng)教學(xué)過程中的許多難點(diǎn)問題，是傳統(tǒng)教學(xué)方式的一個(gè)重要補(bǔ)充，并且可以貫穿于整個(gè)房屋建筑學(xué)課程的教學(xué)中，而不是簡(jiǎn)單個(gè)別章節(jié)，從而更好地讓學(xué)生喜歡上房屋建筑學(xué)這門課程，因感興趣而學(xué)，而不是因考試而學(xué)。

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（作者單位：福建工程學(xué)院建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院）