淺談《機械制圖》教學對學生空間想象力的培養

徐波

（山東技師學院 山東濟南 250200）

摘 要：機械制圖課的主要任務是培養學生的空間想象力。教師要不斷探索新的教學方法，充分調動學生的積極性，完成教學任務。本文從如何培養學生空間思維能力、觀察能力，激發學習興趣等方面，闡述了機械制圖課的教學方法。

關鍵詞：職業學校 激發學習興趣 培養空間想象能力 觀察能力

機械制圖是機械類學生的一門重要的專業基礎課.它的主要任務是培養學生的空間思維能力。該課程的實踐性較強，在學習過程中也比較抽象、枯燥。而且這門課的教學質量直接影響到后續課程的學習及畢業后的工作能力。[1]

一、培養空間想象力的重要性

機械制圖主要是研究畫圖和看圖的方法和規律，畫圖就是將三維立體轉化成二維圖形；看圖就是將二維圖形轉化成三維立體的過程。而這種轉化過程都離不開想象，只有不斷地通過由物到圖、由圖到物的反復實踐，才能逐步提高空間想象力，只有具備了空間想象力才能畫圖和看圖。提高畫圖和看圖能力歸根結底就是提高空間思維能力。

二、培養學生空間思維能力的方法

培養學生的看圖能力是制圖課的主要任務之一，而這一點對職業學校的學生來講更為重要。要求學生將二維平面圖形表達的三維立體形體想象出來，這也是制圖課的難點所在，因此，教師在授課時應注重對學生空間思維能力的培養和提高，結合學生實際情況選擇適用的培養方法。[2]

1.激發學生的學習興趣——自己動手制作模型

職校生的突出特點是不喜歡學習理論知識、但活潑愛動，教師要利用這一特點對學生因材施教。物體的形狀是變化多樣的，看圖和畫圖不能靠死記硬背，要靈活運用所學的知識，想象多變的物體和圖形。要實現這一目標，學生必須具有較強的空間想象力。自制模型可使手腦并用，是培養學生空間想象力的好方法。例如：在講曲面立體的截交線時，我采用和同學們一起邊切割蘿卜、蘋果，邊作圖的方法，邊切邊觀察、分析，切一刀畫一步，這樣切到最后，把切割好的實體，用三視圖完整的表達出來。

2.增加學生對基本幾何體的形象儲備

對初學者來講，必須有大量的基本幾何體的形象儲備才能識讀復雜的圖形。為了讓學生掌握基本幾何體的畫法，搞清視圖中的每一個點、每一條線、每一個線框的含義，搞清在三視圖中物體的方位關系，教師必須重視基本幾何體的投影教學，讓學生真正搞清基本幾何體的投影中線框的含義。例如，圓錐的三視圖，其俯視圖是一個封閉的曲線線框（圓），是圓錐底面和錐面的投影；而主視圖和左視圖則為兩個相同的的等腰三角形。雖然主、左視圖完全一樣，但是它們所表達的含義卻不相同。主視圖中三角形的兩個等腰表示的是圓錐最左和最右的兩條素線，而左視圖中三角形的兩個等腰則表示圓錐最前和最后的兩條素線。這樣一講，學生就掌握了圓錐的三視圖，同時也理解了三個視圖中線框所的含義。這就避免了學生在看圖時前、后、左、右搞不清的狀況。學生頭腦中有了基本幾何體的形象儲備，大大提高了看圖能力。

3.運用教具模型培養學生的觀察、想象能力

感性認識是空間思維能力形成和發展的基礎。通過對模型的觀察、分析，使學生在頭腦中建立起空間的感性認識，樹立空間骨架，形成空間的形象，進而抽象出空間形體的平面圖形。點、線、面是構成物體最基本的幾何元素，所以要從點、線、面開始，充分利用教具模型分析點、線、面的各種空間位置及投影，要將點、線、面與形體結合起來使學生建立起空間概念，為后面形體的學習打下基礎。

4.多練習畫立體圖有助于培養空間想象力

立體圖是培養空間想象力的關鍵，是由感性認識向理性認識轉化的橋梁。立體圖最大的優點就是直觀，能在平面中反映立體，可以幫助學生建立空間概念、提高思維能力。在教學實踐中往往有不少學生，只是單純的按邏輯推理的方法去畫圖，而不去想象空間形狀。如組合體的三視圖由二試圖補畫第三視圖時，有些學生能畫出第三視圖，畫的也對，但他們不能想象出物體的形體及上面形體的相對位置。這說明學生只運用“三等投影規律”而沒有運用形象思維.空間形象沒有建立起來。為了避免上述情況，在講述正投影的基本知識時，教師在課堂教學中要特別注意引導學生進行形象思維，要在黑板上多畫一些幾何體的立體圖，通過對立體圖按預想的形狀進行切割、疊加，可增加學生對空間形體的變化的想象力。

5.精選作業題目訓練學生的創新思維

培養思維的創新性和廣闊性是培養學生空間想象力的重要環節。教師在精選題目的同時，要善于一題多變、一題多解，使學生能舉一反三，以不變應萬變。學生對體的空間形象由感性認識上升到理性認識是一個循序漸進的過程，需要一個強化理性認識的階段。要求每畫一條線都要清楚是物體上哪條棱或哪個面的投影，每畫一個線框都要清楚這是哪一個面或哪個形體的投影。通過畫畫、想想、想想、畫畫、使學生不斷反復加深圖物對應的關系，不斷進行構思各種形體的形象思維活動，組合體的看圖是從平面到空間的認識過程，是利用腦子里的存貯的圖物進行構思，這比畫圖的思維要求更高。[3]

在看圖教學中，教師要注意把分析視圖的思維過程一步一步地展示給學生，使學生逐步建立起視圖表達的空間立體形狀，這對提高學生形象思維能力有很大幫助。我體會到使用邊講邊畫軸測圖是幫助學生進行形象思維的好辦法。這個方法能使學生把平面和空間形體結合在一起，能有效地檢驗學生的想象的形體是否正確，這種方法對提高學生的空間想象力，激發學生的學習興趣都有很好的效果。

6.運用多媒體進行教學

多媒體教學課件的三維動畫可以清晰、直觀地表達形體的形狀、形成過程和投影關系。在講讀組合體三視圖的畫法時，利用現代化教學手段——多媒體動畫，首先旋轉畫面全方位展現組合體的形狀，激發學生的興趣，然后再利用動畫將其拆分，并從各個角度展示各組成部分的結構形狀，學生對每一部分全面了解后，再將其組裝成完整的組合體，然后使三投影面體系的三個面分別從其投影方向緩慢移入，將物體從三個不同的投影方向進行投射，得到該物體的三視圖，并按規則展開。以上整個過程利用多媒體動畫表現得淋漓盡致，從而激發了學生的學習興趣，有助于培養空間想象力。

結語

綜上所述，在制圖教學中，培養學生空間想象力是學好制圖課的關鍵。這就要求老師要把提高學生空間想象力放在首位。好的教學方法可以事半功倍，教師在精心準備教學內容的同時可以通過適當的教學手段，激發學生的學習興趣，培養空間想象能力、觀察能力、思維能力、這樣能夠有效地提高教學質量。

參考文獻

[1]石雪萍.《機械制圖》課程教學改革探索[J].教育與職業，2007.

[2]鄧峰 中職《機械制圖》教學方法初探 ，《東方教育》，2015（4）

[3]孫其君 制圖課教學中要注重培養學生空間想象力，《教育教學論壇》 2012 （28）