《工程制圖》課程中學生空間想象力的培養方法淺析

錢奎梅

摘要：《工程制圖》是環境工程專業一門重要的專業基礎課，這門課程的學習可為以后的課程設計以及畢業設計打下堅實的基礎，但是目前學生對于本課程的學習存在一個很大的問題，就是空間想象能力不足導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生空間想象力的方法，旨在為以后學生的《工程制圖》學習提供可行的方法，提高學生學習《工程制圖》的效率。

關鍵詞：《工程制圖》；空間想象力培養；應用型本科

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）38-0214-02

應用型本科院校是為社會培養“厚基礎、善實踐、能創新、高素質”的應用型人才，它的性質決定了在教育過程中應注重實踐性與實用性，按照實用型技術人才的要求來培養學生。《工程制圖》是高等學校工科學生必修的一門主干技術基礎課，其教學目的是培養空間想象能力，掌握繪圖工具的使用，了解國家建筑制圖標準，掌握繪制土建工程圖樣的技能和一般方法，使學生具備閱讀和繪制污染治理構筑物施工圖的能力。

愛因斯坦說過：“想象力遠比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。”《工程制圖》是工科類的一門專業基礎課，對于環境工程專業的學生，應有的放矢地調整教學內容，盡量與后續課程很好地銜接，達到專業基礎課的教學效果。

《工程制圖》課程的基礎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）相互轉化的關系、規律和方法。而讀圖和繪圖都離不開空間想象，離不開對空間物體的分析與表達。只有不斷地通過由物到圖、由圖到物的反復實踐，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用。學習該課程的目的就是培養學生熟練的繪圖與讀圖能力。通過空間想象，即對工程技術領域對空間形體或幾何元素的形狀、大小、方位及深度等的想象，只有對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，很多學生由于空間想象力不足，導致讀圖和繪圖過程中出現了問題。因此，為了提高學生學習《工程制圖》的效率，需要研究培養學生空間想象力的方法，目前已有的培養學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、通過模型構建來提高空間想象力，幫助學生更好地讀圖與繪圖

想象是在原有感性形象的基礎上形成新形象的心理過程，來源于感性認識，想象的發展有賴于足夠的表現儲備，因此應該讓學生有更多的形體感知的機會。直觀教學可以使學生建立完整、穩定的形體概念，培養他們觀察、分析能力和構思形體空間形狀的能力。

1.利用現有的條件進行形象化教學。讓學生利用現有的一切條件、物品幫助其對于相關形體進行想象。例如，在基礎知識三視圖的理解方面，可以讓學生用一個墻角來進行想象，墻角的頂點為原點，正對著我們的那一面為正立投影面，底下的為水平投影面，右手邊的那面為側立投影面，如在直線的投影內容中，學生已經有了點的投影的基礎，可以啟發學生自己用筆代表直線，演示其在三投影面中的位置，并總結出相應的投影特性和規律。

2.利用已有的模型進行形象化教學。例如，在學習基本形體截切和相貫以及組合體的組合方式的內容時，可以結合模型、實物啟發學生，很多兒童木質積木有圓柱形、圓錐形、長方體、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，可以幫助學生更好地建立空間概念，培養其想象力，幫助學生讀圖與繪圖。

3.利用自己制作的模型來幫助空間想象。工程制圖中的有些知識需要學生自己多動手、多動腦，自己制作簡單的模型來幫助理解，同時在動手、動腦中培養學生的動手能力和創新能力。例如，同樣是三視圖的理解，可以利用白紙或硬紙板來制作三視圖，然后可以自己將三個投影面分別展開，幫助學生來更好地理解三視圖的概念。另外，學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、通過多媒體動畫演示來建立空間概念，幫助學生更好地讀圖與繪圖

布魯納說過：“學習的最好刺激，乃是對所學材料的興趣”。工程制圖中很多的教學內容都是平面展示出來的，而如果想讓學生理解所學知識以至于利用所學知識來解決實際問題，則需要立體的直觀地展示出來，多媒體的圖畫、flash等均可以很好地解決這個問題。

1.通過多媒體來展示立體圖像，幫助學生建立空間概念。多媒體教學是科學技術發展帶來的現代化教學手段，是一種形象、直觀的教學，可以利用多媒體來展示立體圖像，利于學生直接感知表象，加深對形體的理解。如學習截交線的概念時，如果只說截交線，學生可能理解不太清楚或深刻，但是用立體圖像展示出來時，學生對于截交線的概念就清晰明了了，并且印象深刻。

2.通過多媒體動畫演示來建立空間概念。我們可以利用詳細編排、畫面連貫的多媒體動畫幫助學生進行連續思考整體思維的學習，為學生提供了內容豐富、形象生動的感性材料。如同樣是基本形體截切的教學內容，通過多媒體動畫的形式給學生一個直觀、形象的印象，使學生置身圖文并茂的畫面中，感官刺激豐富生動，易引起共鳴，活躍學習氛圍，增強空間想象效果。

三、通過多種形式的作業訓練幫助學生更好地讀圖與繪圖

要學好這門課程，學生必須進行多種形式的作業訓練，以鞏固空間想象力。加強組合體的讀圖與畫圖訓練，根據三視圖想象出物體的形狀和空間位置，或根據給定的立體圖式模型畫出三視圖，要讓學生多看、多想、多練。采用設計制圖訓練，根據所給條件完成視圖繪制，如給出兩個視圖要求學生補畫另一個視圖，或給出缺線的視圖，讓學生展開自己的想象力去補畫圖線，進行多解題的訓練。

參考文獻：

[1]冷繼梅.工程制圖教學中如何培養學生空間想象能力[J].西南農業大學學報（社會科學版），2005，3（3）：175-176.

[2]徐元甫.高職工程制圖教學與學生空間想象能力的培養[J].黃河水利職業技術學院學報，2005，17（1）：65-66.