談談《機械制圖》教學中學生空間想象力的培養(yǎng)

彭 敏

（荊州廣播電視大學，湖北 荊州 434020）

談談《機械制圖》教學中學生空間想象力的培養(yǎng)

彭 敏

（荊州廣播電視大學，湖北 荊州 434020）

《機械制圖》這門課對于初學者來說，由于空間想象能力的欠缺，使得從事制圖教學的教師普遍感到教學困難。本文就《機械制圖》教學中如何培養(yǎng)學生的空間想象能力進行了一定的思考，對提高制圖教學質量有一定的現實意義。

機械制圖；空間想象力；培養(yǎng)

《機械制圖》是一門實踐性很強的技術基礎課，機械圖樣是工業(yè)生產的重要技術文件，是工程技術人員必須掌握的技術語言，自始至終研究的是空間物體與其投影之間的對應轉換關系、規(guī)律。而這些內容都離不開空間想象和空間思維，因此要學好這門課，教師就必須加強對學生空間想象能力的培養(yǎng)。

根據心理學的觀點，所謂“空間想象能力”其實就是形象思維與抽象思維兩種思維活動的分析、綜合、加工處理，從而產生新形象的一種綜合性能力。空間想象能力主要由形象思維、抽象思維、形象儲存、加工和出現新形象五部分組成，主要來源于對空間形體的感性認識，因此只有在感性認識的基礎上，對形體進行分析、綜合、抽象、概括，達到理性認識，才能建立起正確的空間形體的表象，從而為形象思維與抽象思維對形體進行加工處理提供所需的素材。對學生空間想象力的培養(yǎng)，手段和方法比較多，筆者主要從以下三個方面進行探討。

一、運用直觀教學或多媒體教學，讓學生初步建立三維空間模型，奠定空間想象基礎

學生在接觸《機械制圖》這門課之前，由于其知識結構的差距，幾乎沒有什么空間概念，而學習《機械制圖》真正要掌握的是投影圖即視圖，視圖一般用三個圖形來表達物體的外部形狀和內部結構即三視圖，并且是用平面圖的形式表達，直觀性差。

三視圖需要三個投影面即三投影面體系，三投影面體系是由空間向平面轉化后得到的，三維空間模型的建立是基礎。筆者認為教室就是一個很好的三投影面體系，我們可以把教室前面黑板所在的平面認定為正投影面，地面所在的平面即水平投影面，右墻面所在的平面即側投影面；黑板平面與地面的交線即X投影軸，地面與右墻面的交線即Y投影軸，黑板平面與右墻面的交線即Z投影軸。按照習慣，沿X軸可以確定左右的方位關系，反映的是空間物體的長度，沿Y軸可以確定前后的方位關系，反映的是空間物體的寬度，沿 Z軸可以確定上下的方位關系，反映的是空間物體的高度。然后將黑板所在的平面保持不動，右墻面繞 Z軸向右旋轉900至與黑板平面在同一平面內，地面繞X軸向下旋轉900至與黑板平面在同一平面內，這樣展開在一個平面上的三個投影面即三投影面體系。將物體放在三投影面體系里并分別向三個投影面投影得到的視圖即三視圖，用教室作三投影面體系教學直觀性好，學生容易接受。此外還可運用多媒體教學手段，利用三維動畫，得到三投影面體系，把基本體放入其中，然后在鼠標的控制下向三個投影面分別投影并將投影面展開。通過投射、展開、閃爍等各種形式的動畫，使學生身臨其境，產生立體效應，并引導學生積極開展空間思維，逐步培養(yǎng)學生的空間想象能力。

二、充分利用各種模型、實物、掛圖等教學用具來輔助教學，培養(yǎng)學生的空間想象力

在制圖教學中充分利用各種模型、實物、掛圖等教學用具來輔助教學，把學生不容易理解的抽象理論和空間視圖，變成形象、具體、易接受的內容，使學生看得見，摸得著、記得牢，從而有效地培養(yǎng)學生的空間想象力，收到事半功倍的教學效果。通過引導學生運用投影規(guī)律認識實物與圖形之間的關系，使投影要素在學生頭腦中得到清晰的印象，初步建立起空間的感性認識來形成空間構架，實現從平面到空間，從空間到平面的思維轉換。對于初學者來說，單憑想象繪制視圖有一定的難度，此時模型便是一個很好的補充手段，學生通過觀察實物和模型等教具，教師再加以適當的講解，學生對知識的接受就容易得多，簡單的多。例如，在講授剖視圖的剖切區(qū)域時，教師可利用模型來講解，將剖切區(qū)域展示給同學們，就會一目了然，同學們的學習興趣也會被激發(fā)，教學效果比較好。同時讓學生在實物與視圖之間反復思考，并將空間物體的結構特征比較完整地表達在視圖中，通過分析比較為同學們奠定一定的空間想象基礎。

三、豐富形象儲備，強化各類訓練，提高學生繪圖和識圖的能力，拓展學生空間想象能力

從幾何角度看，無論多么復雜的組合體均可看成是由若干個基本立體按一定的相對位置，運用一定的組成形式組合而成的，它的三視圖也就是由這些基本立體的三視圖集合起來的，因此一定要把基本立體的三視圖特征熟記，弄清它們之間的投影關系以及基本立體的形狀和位置變化時，其三視圖的特點及其變化規(guī)律，做到形影不離。加深對基本立體的記憶，有意識地儲備形象，對提高空間想象力是非常有益的。

《機械制圖》是一門實踐性很強的課程，學生在課堂上聽懂老師的講解并不難，也覺得容易，而當學生繪圖時卻很難上手。因此強化各類訓練，對提高學生的繪圖和識圖能力，拓展學生的空間想象大有幫助。如給出幾組較為雷同的三視圖，使每組三視圖中有一個或兩個視圖相同，然后由學生分析不同形體投影特征的類比訓練；同一形體將它的空間位置變換之后分析其三視圖的投影特征的形體變位訓練；給定兩個視圖，補畫出多種可能的第三視圖的構形設計訓練；給定不完整三視圖，由學生分析其投影特征然后補畫所缺線條的補線條訓練等等。通過這些訓練，學生對空間物體的結構特征就會有更深刻的理解，準確繪制三視圖就變得輕松順暢，空間想象能力就會大為拓展。

學生空間想象能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，需要教師更多的耐心和智慧，需要教師在教學過程中精心準備教學內容，選擇合適的提高學生空間想象力的方法和手段，讓學生多看、多畫、多練、多想、多記，使學生在頭腦中逐步形成物體的空間構形，經過由圖想物，由物畫圖的反復實踐，不斷提高學生的空間想象能力。

[1] 孫蘭鳳.機械制圖[M].中央廣播電視大學出版社，2008.

[2] 王幼龍.機械制圖[M].高等教育出版社，2004.

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1008-7427（2011）11-0148-01

2011-07-20