移動信息技術對中職學生空間想象能力的影響

摘 要：《機械制圖》這門學科中機械圖樣的識讀和繪制都離不開學生的空間想象能力，在移動信息技術高速發展的今天，將移動信息技術應用到中職《機械制圖》教學中，學生通過手機“掃一掃”二維碼，進入Sview瀏覽器360°觀察三維模型，有效地激發了學生的學習興趣和積極性，不僅給學生帶來全新的體驗，而且對學生自主學習能力和空間想象能力的提升有了較大的幫助。

關鍵詞：移動信息技術；空間想象能力；自主學習能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.211

1 研究背景

《機械制圖》這門課程的核心內容是二維和三維形體之間的轉換，需要學生不斷地“由圖想物”及“由物想圖”，才能逐步地提高學生的空間想象能力[1]，那么如何提高學生的空間想象能力成了學好《機械制圖》這門課程的關鍵。移動信息技術的發展日新月異，將移動信息技術應用到中職《機械制圖》教學中，不僅給學生帶來全新的體驗，激發了學生的學習興趣，而且對學生自主學習能力和空間想象能力的提升有了較大的幫助。

2 移動信息技術與實際教學相融合

手機“掃一掃”二維碼如今已經家喻戶曉，二維碼的應用推進了移動信息的技術的發展，在“互聯網+教育”的大背景下，教師們通過對二維碼技術的研究，將二維碼應用到教學過程中，實現資源共享、隨時隨地學習[2]。通過建模軟件將教材中和練習圖冊里出現的所有形體建立成三維仿真模型[3]，但是做出的模型只能通過計算機呈現，華天軟件公司有一款Sview三維輕量化瀏覽器[4]，能夠把計算機中建立好的三維仿真模型轉換成二維碼，學生只需要通過“掃一掃”就能夠在手機上看到模型，并實現360°旋轉，從任一方向對模型進行觀察。交互式的體驗不僅帶給學生3D直觀感受，同時學習過程也更加生動有趣[5]。

3 對學生空間想象能力的影響分析

3.1 研究對象

本次研究我采用了實驗法、對比法、調查法，在研究開始時創建了對照班（18汽修2班）和實驗班（18汽修3班），他們都是18級汽修專業的新生，每個班級抽樣三十名學生。

3.2 研究方案

通過實驗前測，實驗班和對照班對《機械制圖》這門課程的了解水平相當，空間想象能力水平差距不大。在實驗班我采用了移動信息技術與實際教學相融合的方式，提前將課上和課后作業中出現的形體全部建成三維模型，最終通過SView三維輕量化瀏覽器將其轉換成二維碼，上傳至18汽修3班的云班課中，以供學生隨時使用。對照班仍舊使用傳統（PPT+模型）的方式教學。通過兩個月的實踐，對兩個班級的學生進行相同內容的測試，對所得的數據進行科學分析得出結論。

3.3 實驗前測數據分析

在實驗開始前，向對照班（18汽修2班）和實驗班（18汽修3班）的抽樣學生發出空間想象能力測試問卷，抽樣的60名學生全部按要求完成問卷，有效回收率100%。前測題目針對初中數學三視圖知識構建的，相對簡單，但能夠基本反映出學生的空間想象能力，學生空間想象能力直接影響到《機械制圖》的學習效果。通過測試實驗班和對照班的分數分布情況基本相當。

3.4 移動信息技術與實際教學相融合

用建模軟件制作好的三維仿真模型通過SView三維輕量化瀏覽器將其轉換成二維碼，建立完整的教學資源庫，形成立體化教材，為學生自主學習做好準備。將“掃一掃”二維碼融入后，學生用手機對形體可以任意角度觀看，很容易實現“二維”圖形和“三維”形體之間的轉換。經過兩個月的教學實踐，18汽修2班（對照班）和18汽修3班（實驗班）的抽樣學生參加了期中考試，通過對學生成績統計，可以簡單分析出實驗班的30名抽樣學生的考試成績高于對照班。

問卷結果顯示94.59%的學生感覺很新鮮，采用“掃一掃”二維碼對理解形體的結構幫助很大，會選擇信息技術與傳統教學相結合的方式學習。91.89%的學生認為移動信息技術的使用提高了他們自主學習的能力，94.59%的學生感覺自己的學習體驗得到了很大的提升。97.3%的學生認為可視化的資源提升了他們的感官認識，100%的學生都認為手機掃描AR識別圖（二維碼）使他們更加直觀地理解了形體結構。通過對以上問卷調查結果來看，90%以上的學生對實驗是認可的，支持移動信息技術應用到教學課堂中。

4 結論與反思

目前中職學生的手機使用率逐年增加，實踐證明移動信息技術與實際教學相融合更能夠滿足學生的學習需求，對學生的空間想象能力和自主學習能力的提升都有明顯的幫助，有效地激發了學生的學習興趣和積極性。

參考文獻：

[1]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.機械制圖（6版）[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2011.

[2]張敏，李麗波.互聯網+移動信息技術下機械制圖教學改革和研究[J].科學咨詢（科技·管理），2017（08）：206-207.

[3]楊劍鋒.應用Inventor軟件輔助機械制圖多維教學的探索與實踐[J].計算機產品與流通，2018（03）：113.

[4]華天軟件公司.華天軟件發布SView瀏覽器[J].CAD/CAM與制造業信息化，2014（04）.

[5]張海森，楊光輝等.基于AR技術的跨平臺移動終端的輔助學習系統[J].圖學學報，2018（02）：85-90.

作者簡介：高倩（1985-），女，新疆人，本科，講師，研究方向：中職機械專業課教學。