如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

《機械制圖》是機械類專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，主要培養(yǎng)學(xué)生讀圖、畫圖的能力，這些能力需要比較強的空間想象力，而中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生沒有學(xué)過立體幾何，空間思維能力薄弱，因此在《機械制圖》教學(xué)中，學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)是非常重要的。如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力呢？筆者通過多年教學(xué)實踐，談一點看法。

一、通過實踐讓學(xué)生建立空間概念，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

在學(xué)習(xí)《機械制圖》前，學(xué)生接觸的都是平面的問題，空間概念相對較淡，為了讓學(xué)生有“體”的概念，讓學(xué)生自己動手制作幾何模型有助于空間概念的建立。可以從基本體開始，如圓柱、棱柱、長方體等，通過這種實踐，立體感會逐漸建立起來。

二、通過理論基礎(chǔ)的教學(xué)和習(xí)題訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

理論教學(xué)使學(xué)生掌握本課程的基本原理、畫圖和讀圖方法，使學(xué)生形成扎實的知識體系。如正投影法基本原理是《機械制圖》的理論基礎(chǔ)，這一部分內(nèi)容掌握的好壞，直接影響后續(xù)的學(xué)習(xí)，特別是三視圖形成這個知識點，要加強“過程”的講解，教師可以運用自制的三投影面體系或多媒體課件講解形成過程，增加學(xué)生的直觀感受，提高教學(xué)效果。如這部分內(nèi)容沒有掌握，學(xué)生會對三視圖的三等關(guān)系和六向?qū)?yīng)關(guān)系含糊不清，直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

同時機械制圖又是一門實踐性很強的課程，因此，在加強理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的同時，必須進行一定的練習(xí)。雖然中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校教學(xué)目標(biāo)以識圖為主，但只有對圖樣理解得好，才能畫得快而且好，反過來對讀圖又有促進作用。

另外可以增加學(xué)生頭腦中的表象儲備，利用有關(guān)模型、實物等，進行由實物到圖形和由圖形到實物的畫、讀訓(xùn)練，進一步理解物與圖之間的對應(yīng)關(guān)系，有助于學(xué)生的空間想象能力的提高。

通過一定的“補視圖”和“補漏線”練習(xí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生的空間想象能力和空間思維思維能力。

還可以引導(dǎo)學(xué)生有意識地記圖，對一些常見基本體如圓柱體、圓錐體、長方體上切割、開槽等實物形狀和圖形特征加以記憶，并弄清楚它們這間的對應(yīng)關(guān)系。這也利于空間想象能力的提高。

三、通過對基本體的三視圖進行變位訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

在講授基本體三視圖時，可以對同一行體進行變位訓(xùn)練，不但可以加強學(xué)生對基本體視圖的掌握，還可以加強學(xué)生對投影理論的理解，也有助于空間想象力的培養(yǎng)。教師可以通過對一個基本體如圓柱進行詳細講解，位置不同三視圖也不同，讓學(xué)生明白視圖與立體的空間位置有關(guān)。其它基本體可以讓學(xué)生自己思考，并進行一定的練習(xí)。

四、通過軸測圖的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

軸測圖有強烈的立體感，通過學(xué)習(xí)，有助于空間概念的建立，學(xué)生通過繪制軸測圖的練習(xí)，空間想象能力也會得到進一步提高。學(xué)生在作業(yè)過程中，借助軸測圖，就能準(zhǔn)確、快速完成補視圖和補缺線的練習(xí)，從而提高學(xué)生的讀圖能力。

五、通過多媒體教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力

機械制圖教學(xué)中，掛圖和模型是常用的，但無法動態(tài)展示教學(xué)內(nèi)容。計算機輔助教學(xué)（CAI）運用在機械制圖教學(xué)中，可以大大增加直觀性。

例如：在講圓柱相貫線變化規(guī)律時，在計算機上用“CAXA實體設(shè)計”軟件繪制出模擬相貫體，得出相貫線的基本形式，如圖1所示。

當(dāng)水平圓柱直徑不變，垂直圓柱直徑逐漸增大，從剛開始小于水平圓柱直徑至與水平圓柱等徑，再繼續(xù)增大至大于水平圓柱直徑時，可以直觀地看到相貫線的變化；多媒體動態(tài)充分展示了圓柱相貫線變化過程，有利于學(xué)生掌握相貫線這個知識點，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象力。

六、通過分析一題多解的啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

在學(xué)習(xí)投影理論時，我們知道一個視圖只能表示物體一個方向的形狀，不同的物體由于某些尺寸相同，會有相同的視圖，同理一個視圖可以表達多種形體，可以通過一題多解的教學(xué)，可以提高學(xué)生的空間想象力。

例如：根據(jù)主、俯視圖，補畫左視圖，表示多個不同的組合體。

復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容、教師提示，學(xué)生很快知道至少有五個不同的組合體符合要求（圖2）。通過這道題，學(xué)生復(fù)習(xí)并鞏固了視圖中圖線和線框含義這一部分的知識，并提高了學(xué)生的空間想象能力。

（作者單位：廣東省韶關(guān)市高級技工學(xué)校）