《工程制圖》課程中學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)方法淺析

錢奎梅

摘要：《工程制圖》是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課程的學(xué)習(xí)可為以后的課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但是目前學(xué)生對(duì)于本課程的學(xué)習(xí)存在一個(gè)很大的問(wèn)題，就是空間想象能力不足導(dǎo)致的讀圖和繪圖困難。因此，本文試著分析了一些能夠提高學(xué)生空間想象力的方法，旨在為以后學(xué)生的《工程制圖》學(xué)習(xí)提供可行的方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)《工程制圖》的效率。

關(guān)鍵詞：《工程制圖》；空間想象力培養(yǎng)；應(yīng)用型本科

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）38-0214-02

應(yīng)用型本科院校是為社會(huì)培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、善實(shí)踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”的應(yīng)用型人才，它的性質(zhì)決定了在教育過(guò)程中應(yīng)注重實(shí)踐性與實(shí)用性，按照實(shí)用型技術(shù)人才的要求來(lái)培養(yǎng)學(xué)生。《工程制圖》是高等學(xué)校工科學(xué)生必修的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目的是培養(yǎng)空間想象能力，掌握繪圖工具的使用，了解國(guó)家建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)，掌握繪制土建工程圖樣的技能和一般方法，使學(xué)生具備閱讀和繪制污染治理構(gòu)筑物施工圖的能力。

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“想象力遠(yuǎn)比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動(dòng)著進(jìn)步，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉?！薄豆こ讨茍D》是工科類的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)有的放矢地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，盡量與后續(xù)課程很好地銜接，達(dá)到專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)效果。

《工程制圖》課程的基礎(chǔ)是正投影原理和投影制圖，主要是研究空間到平面（繪圖）和平面到空間（讀圖）相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系、規(guī)律和方法。而讀圖和繪圖都離不開空間想象，離不開對(duì)空間物體的分析與表達(dá)。只有不斷地通過(guò)由物到圖、由圖到物的反復(fù)實(shí)踐，逐步提高空間想象力和空間分析能力，才能掌握投影理論及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)該課程的目的就是培養(yǎng)學(xué)生熟練的繪圖與讀圖能力。通過(guò)空間想象，即對(duì)工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)臻g形體或幾何元素的形狀、大小、方位及深度等的想象，只有對(duì)空間形體或幾何元素有了完全的想象，才能更好地讀圖和繪圖。遺憾的是，很多學(xué)生由于空間想象力不足，導(dǎo)致讀圖和繪圖過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題。因此，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)《工程制圖》的效率，需要研究培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的方法，目前已有的培養(yǎng)學(xué)生想象力的方法有很多，如采用模型[1]、PPT三維演示[1，2]等。

一、通過(guò)模型構(gòu)建來(lái)提高空間想象力，幫助學(xué)生更好地讀圖與繪圖

想象是在原有感性形象的基礎(chǔ)上形成新形象的心理過(guò)程，來(lái)源于感性認(rèn)識(shí)，想象的發(fā)展有賴于足夠的表現(xiàn)儲(chǔ)備，因此應(yīng)該讓學(xué)生有更多的形體感知的機(jī)會(huì)。直觀教學(xué)可以使學(xué)生建立完整、穩(wěn)定的形體概念，培養(yǎng)他們觀察、分析能力和構(gòu)思形體空間形狀的能力。

1.利用現(xiàn)有的條件進(jìn)行形象化教學(xué)。讓學(xué)生利用現(xiàn)有的一切條件、物品幫助其對(duì)于相關(guān)形體進(jìn)行想象。例如，在基礎(chǔ)知識(shí)三視圖的理解方面，可以讓學(xué)生用一個(gè)墻角來(lái)進(jìn)行想象，墻角的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，正對(duì)著我們的那一面為正立投影面，底下的為水平投影面，右手邊的那面為側(cè)立投影面，如在直線的投影內(nèi)容中，學(xué)生已經(jīng)有了點(diǎn)的投影的基礎(chǔ)，可以啟發(fā)學(xué)生自己用筆代表直線，演示其在三投影面中的位置，并總結(jié)出相應(yīng)的投影特性和規(guī)律。

2.利用已有的模型進(jìn)行形象化教學(xué)。例如，在學(xué)習(xí)基本形體截切和相貫以及組合體的組合方式的內(nèi)容時(shí)，可以結(jié)合模型、實(shí)物啟發(fā)學(xué)生，很多兒童木質(zhì)積木有圓柱形、圓錐形、長(zhǎng)方體、立方體等，這些都是《工程制圖》課程中的基本形體，利用這些模型，可以幫助學(xué)生更好地建立空間概念，培養(yǎng)其想象力，幫助學(xué)生讀圖與繪圖。

3.利用自己制作的模型來(lái)幫助空間想象。工程制圖中的有些知識(shí)需要學(xué)生自己多動(dòng)手、多動(dòng)腦，自己制作簡(jiǎn)單的模型來(lái)幫助理解，同時(shí)在動(dòng)手、動(dòng)腦中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。例如，同樣是三視圖的理解，可以利用白紙或硬紙板來(lái)制作三視圖，然后可以自己將三個(gè)投影面分別展開，幫助學(xué)生來(lái)更好地理解三視圖的概念。另外，學(xué)生還可以利用硬紙板制成平面立體，如棱柱、棱錐等，從而畫出棱柱、棱錐的截交線或相貫線。

二、通過(guò)多媒體動(dòng)畫演示來(lái)建立空間概念，幫助學(xué)生更好地讀圖與繪圖

布魯納說(shuō)過(guò)：“學(xué)習(xí)的最好刺激，乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣”。工程制圖中很多的教學(xué)內(nèi)容都是平面展示出來(lái)的，而如果想讓學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)以至于利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，則需要立體的直觀地展示出來(lái)，多媒體的圖畫、flash等均可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

1.通過(guò)多媒體來(lái)展示立體圖像，幫助學(xué)生建立空間概念。多媒體教學(xué)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的現(xiàn)代化教學(xué)手段，是一種形象、直觀的教學(xué)，可以利用多媒體來(lái)展示立體圖像，利于學(xué)生直接感知表象，加深對(duì)形體的理解。如學(xué)習(xí)截交線的概念時(shí)，如果只說(shuō)截交線，學(xué)生可能理解不太清楚或深刻，但是用立體圖像展示出來(lái)時(shí)，學(xué)生對(duì)于截交線的概念就清晰明了了，并且印象深刻。

2.通過(guò)多媒體動(dòng)畫演示來(lái)建立空間概念。我們可以利用詳細(xì)編排、畫面連貫的多媒體動(dòng)畫幫助學(xué)生進(jìn)行連續(xù)思考整體思維的學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了內(nèi)容豐富、形象生動(dòng)的感性材料。如同樣是基本形體截切的教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)多媒體動(dòng)畫的形式給學(xué)生一個(gè)直觀、形象的印象，使學(xué)生置身圖文并茂的畫面中，感官刺激豐富生動(dòng)，易引起共鳴，活躍學(xué)習(xí)氛圍，增強(qiáng)空間想象效果。

三、通過(guò)多種形式的作業(yè)訓(xùn)練幫助學(xué)生更好地讀圖與繪圖

要學(xué)好這門課程，學(xué)生必須進(jìn)行多種形式的作業(yè)訓(xùn)練，以鞏固空間想象力。加強(qiáng)組合體的讀圖與畫圖訓(xùn)練，根據(jù)三視圖想象出物體的形狀和空間位置，或根據(jù)給定的立體圖式模型畫出三視圖，要讓學(xué)生多看、多想、多練。采用設(shè)計(jì)制圖訓(xùn)練，根據(jù)所給條件完成視圖繪制，如給出兩個(gè)視圖要求學(xué)生補(bǔ)畫另一個(gè)視圖，或給出缺線的視圖，讓學(xué)生展開自己的想象力去補(bǔ)畫圖線，進(jìn)行多解題的訓(xùn)練。

參考文獻(xiàn)：

[1]冷繼梅.工程制圖教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2005，3（3）：175-176.

[2]徐元甫.高職工程制圖教學(xué)與學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，17（1）：65-66.