淺談機械制圖的直觀教學與空間能力的培養

摘#8195;要：機械制圖是職業學校針對機械專業開設的一門專業基礎課程，機械圖樣的形成主要是用正投影法，研究三維立方體與平面圖形之間的投影規律，這些內容相對抽象，需要較強的空間想象能力，這對于初中剛畢業或還沒畢業的、文化基礎較差的學生來說，難度很大。那么在教學中該如何提高學生的適應性，開發學生的空間思維，培養學生讀圖及繪圖的能力呢？筆者根據自己多年的機械制圖教學經驗做出了探討。

關鍵詞：機械制圖#8195;直觀教學#8195;空間想象力

機械制圖課程內容分為兩大模塊，一是機械制圖的理論基礎，即圖示原理，二是國家標準機械制圖的有關規定畫法，后者是建立在前者基礎上，即掌握了圖示原理之后的進一步深化和應用。學習圖示原理最關鍵的是掌握“三視圖的形成及投影規律”，它重點揭示了圖與圖、圖與物之間的內在聯系和規律，是學生今后讀圖和畫圖最基本也是最重要的理論依據。全書自始至終都是圍繞這一知識點展開的，它是學習機械制圖課程的理論依據所在，是全書的精髓，第二章第三節“立體上點、直線、平面的投影”則是完整、準確繪制物體三視圖的基本保證，進一步研究這些幾何元素的投影特征和作圖方法，這對今后畫圖和讀圖具有十分重要的意義。掌握好平面的投影規律對第五章第二節切割型組合體采用面形分析法分析組合體表面的性質、形狀和相對位置，完成畫圖與讀圖起到非常大的作用。 而切割型組合體，相貫線、截交線是學生比較難掌握的知識點，下面就這幾方面談談直觀教學的應用。

一、采用簡單的教具，增強教學直觀性，培養學生觀察想象能力

三視圖的形成是本課程的重點，很多學生畫物體的三視圖，將畫好的三個視圖一字擺開，這反映出學生簡單地將“視圖”理解為看到什么就畫什么，沒有理解三視圖是如何形成的。筆者通過身邊的實物幫助學生建立三視圖的空間形象，比如粉筆盒將其一個角的三個面去掉，剩下的就是一個可以拖在手上的空間的直角坐標系，將物體比如長方體（一塊橡皮）、圓柱體（一支粉筆）、一個六棱柱（一支鉛筆）等，放在坐標系中，增強學生對三個相互垂直投影面的空間形成的理解。三視圖是畫在一張紙上的，怎樣將這三個視圖畫在一張紙上呢？筆者將粉筆盒的正面貼在黑板上，將水平面向下壓，側面向右壓，三個視圖活靈活現地展示在黑板上了，這樣生動直觀的將物體與視圖聯系起來，幫助學生建立三視圖的概念，為學生建立空間思維打下良好的基礎。

二、讓學生自己動手，使抽象內容形象化

由于第二章第三節“立體上點、直線、平面的投影”這一節名詞概念比較多，各種直線和平面的投影又具有一些很特征的規律性，但如果光聽老師拿一張掛圖講，學生不容易理解記憶。這時我們設置一個小實驗可以起到良好的效果。首先讓學生兩人一組，準備一支鉛筆（直線），一個學生拿著鉛筆任意放在一張白紙的上方（但不能垂直），根據點的投影知識和兩點成一線的原理，即得出“直線的投影是一條直線”的結論。然后分別作“直線”平行于投影面、垂直于投影面、傾斜于投影面時的投影，量取其長度，分別與“直線”（鉛筆）的實際長度作比較，得出“平行于投影面的投影與實際長度相等”，“垂直于投影面的投影只是一點”，“傾斜于投影面的投影比實際短”的結論。平面的投影也可以把鉛筆換成一張紙，也可以做相同的實驗，得出相應的結論。我們通過讓學生動手在實驗中得出結論，從而讓課堂動起來，有助于學生的思考，提高學習興趣。

三、利用素描畫幾何體，培養學生敏銳的觀察力和形象的記憶力

在傳統的教學中，往往都是老師拿著一個模型和一張掛圖，分析基本幾何體和組合體的結構，而中職學校的學生上課時精力很難集中，對幾何體的結構記憶不深刻，利用素描把枯燥的制圖課變成輕松的美術課，有助于學生產生“樂”學情緒。素描首先要求學生對任何一個靜物要仔細觀察，培養學生敏銳的觀察力和對形象的記憶力。訓練學生對三維空間的想象力，無論是簡單的基本幾何體還是組合體及相貫線的結構都可以通過幾何體寫生訓練，將復雜的物體概括成簡單的幾何體去處理，化難為易。

四、利用多媒體和自制立體模型并反復觀察，培養空間想象能力

求截交線、相貫線、切割型組合體是本課程學習的難點，繪制截交線、相貫線、切割型組合體視圖除要掌握視圖的投影規律外，還需要有很強的空間想象能力。多媒體教學可以在這個時候幫上大忙，通過CAXA和3DMAX等三維造型軟件的演示，可以幫助學生更直觀地觀察形體。課外可以讓學生用橡皮泥、肥皂等材料制作模型，在自制過程中，反復觀察、研究立體的結構，通過立體與平面的轉換思考，不斷提高學生的空間思維能力。

（作者單位：桂林市第二技工學校）