淺談《機械制圖》教學中學生空間思維能力的培養

陳仁平

摘要：《機械制圖》課是一門既有系統理論性又有較強實踐性的專業基礎課，其主要任務是培養學生繪圖和讀圖的能力，使學生具有一定的空間想象力，為以后的專業課打下良好的基礎。而具有良好的空間想象力，又是學好本課程的重要手段，因此教學中要不斷引導和啟發學生的空間想象情況，進行空間分析，有目的的提高學生的空間想象和空間思維能力。

關鍵詞：機械制圖，機械加工，空間想象，投影體系，

引言：對于《機械制圖》課程中的空間想象和空間思維能力來說，就是根據物體的三視圖在頭腦中正確、完整的建立起它的立體模型，并將二者相互轉化。這是一個復雜的思維過程，需要融匯多方面的知識及實踐經驗，它們不是與生俱來的，而是在實踐中逐漸培養起來的。在教學中我們可以嘗試采用以下幾種方式進行培養。

一、運用投影理論培養學生想象和空間思維能力

空間形體用平面圖形來表示;反過來，根據平面圖形想象空間形體的立體形狀，初次接觸這一問題的學生，由于空間概念還沒有建立起來，一般感到比較困難。而投影理論是空間形體與平面圖形相互轉換的紐帶。在教學中教師要有目的地訓練善于運用形體分析、線面分析和方位分析的方法，將空間形體分解為各個基本幾何體，再進一步分解為面、線、點，然后按照投影規律轉換為平面圖形。反過來，要使學生也能理解平面圖形的點、線、面等幾何元素，在空間形體上的具體位置和投影體系中的相對位置，并根據“長對正，高平齊，寬相等”等的三對應關系，找出各視圖中和內在聯系，從而想象出空間形體形狀，如形體分析是識圖常用基本方法，它是對圖形進行“化整為零”，想象出物體形狀的方法，其要點是運用類比法，抓特征視圖并從它入手，盡快把物體各組成部分一一分解出來，然后想象出整個物體形狀;面形分析主要用于復雜的切割體視圖，其要點是要抓住切口位置特征，分清面及形狀，再將各面組裝起來，想象出物體被切割而成的形狀。這樣，通過運用正確的投影規律及思維方式，激發學生的空間思維，實現立體與平面的轉換，培養空間想象力。

立體圖給人的視覺直觀性很強，是發展空間思維力的關鍵，是由感性認識向理性認識轉化的橋梁。它能在二維平面中反映三維形體，可以幫助學生增強思維能力。這樣學生學習起來就很容易理解和掌握，有利于提高學習的積極性，增強學生的自信心，使學生有成就感，培養對制圖的學習興趣。帶領學生畫基本體的立體圖，進而畫出棱柱體、圓錐體等基本體。這樣通過線條的變化，對各種基本幾何體的輪廓有所了解，初步樹立了空間概念。在此基礎上逐步深入，引導學生畫一些復雜的圖形，通過對學生直觀感覺的引導，大大激發了學生的學習興趣和學習熱情，避免了單純理論知識的晦澀難懂，消除了對制圖的畏難情緒。還應該帶學生到車間生產現場進行參觀了解，將零件實物與圖樣對照講解，增強學生對實際機器零件的感性認識，也有利于空間思維能力的培養。

二、充分利用直觀的實物教學培養學生想象和空間思維能力。

理解知識的最初階段是獲得感性知識，它是理性知識的基礎，是必不可少的。感性知識越豐富、越完善，對知識的理解也就越順利，學生的感性認識是在直觀的基礎上，主要通過感知現象等心理活動形成，而充分利用直觀的實物教學，應用盡可能多的實物直觀教學，讓學生直接感知各種對象和現象，獲得真實而親切的知識，既提高了學生積極性和興趣，也培養了想象力。

三、充分運用軸測圖教學，培養學生的空間想象和空間思維能力

對于學生來說，剛接觸制圖，對機件沒有感性認識，學習起來感到吃力，而軸測圖既成三維形態，又是平面成像，具有輪廓鮮明之效，與日常觀察到的實物很相似，容易學生理解和接受，如果教師在講課過程中充分運用軸測圖，邊分析邊畫出軸測圖，會對學生空間想像能力和思維能力的培養做到事半功倍的效果。例如，在講讀比較復雜的組合體視圖時，學生很難一步想到組合體的空間形狀，教師可以用富有立體感的軸測圖，把組合體的每一部分形狀及相對位置記錄下來，便于理解，同時也極大的培養了學生的空間想像能力和空間思維能力。

四、運用啟發式教學，培養空間想象和空間思維能力

啟發式教學，是指讓學生做學習的主人，或為教學的主體，充分調動學生的主動性和積極性，引導他們獨立思考，積極探索，樹立好的空間想象力，如分析某一組合體三視圖的開頭特征時，進行形體分析首先提出問題，該組合體是疊加式還是切割式組合體，讓學生思考分析得出答案;如果看成是疊加式組合體，接著提出問題，組合體由幾個基本幾何疊加而成？基本幾何體之間相互位置如何，同時，加以引導，基本幾何體是相接還是相貫，通過啟發，引導分析，學生對組合體的開頭特征有了初步認識，想象出組合體空間形狀，培養了空間想象力。

結束語

總之，要培養學生的空間思維能力，我們必須引導學生運用想象促進形象思維的發展，同時注重學生創造性思維能力的培養。還要本著以實際出發，循序漸進，并且貫穿于整個教學過程，我們要多渠道的培養學生的空間想象和空間思維能力。實踐證明，學生能力的培養對教師提出了更高的要求，只有教師能以身作則，勇于探索，不斷充實自己，更新知識，才能承擔培養學生能力的大任。

參考文獻：

[1]、王幼龍，《機械制圖》高等教育出版社2007.7出版。

[2]、安增桂、田耘，《機械制圖》中國鐵道出版社2011.08出版。