淺談《機(jī)械制圖》教學(xué)對學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)

徐波

（山東技師學(xué)院 山東濟(jì)南 250200）

摘 要：機(jī)械制圖課的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。教師要不斷探索新的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，完成教學(xué)任務(wù)。本文從如何培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力、觀察能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣等方面，闡述了機(jī)械制圖課的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：職業(yè)學(xué)校 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 培養(yǎng)空間想象能力 觀察能力

機(jī)械制圖是機(jī)械類學(xué)生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課.它的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。該課程的實(shí)踐性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)過程中也比較抽象、枯燥。而且這門課的教學(xué)質(zhì)量直接影響到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后的工作能力。[1]

一、培養(yǎng)空間想象力的重要性

機(jī)械制圖主要是研究畫圖和看圖的方法和規(guī)律，畫圖就是將三維立體轉(zhuǎn)化成二維圖形；看圖就是將二維圖形轉(zhuǎn)化成三維立體的過程。而這種轉(zhuǎn)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(fù)實(shí)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(jié)底就是提高空間思維能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的方法

培養(yǎng)學(xué)生的看圖能力是制圖課的主要任務(wù)之一，而這一點(diǎn)對職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來講更為重要。要求學(xué)生將二維平面圖形表達(dá)的三維立體形體想象出來，這也是制圖課的難點(diǎn)所在，因此，教師在授課時(shí)應(yīng)注重對學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)和提高，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況選擇適用的培養(yǎng)方法。[2]

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣——自己動手制作模型

職校生的突出特點(diǎn)是不喜歡學(xué)習(xí)理論知識、但活潑愛動，教師要利用這一特點(diǎn)對學(xué)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(yùn)用所學(xué)的知識，想象多變的物體和圖形。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，學(xué)生必須具有較強(qiáng)的空間想象力。自制模型可使手腦并用，是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的好方法。例如：在講曲面立體的截交線時(shí)，我采用和同學(xué)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(shí)體，用三視圖完整的表達(dá)出來。

2.增加學(xué)生對基本幾何體的形象儲備

對初學(xué)者來講，必須有大量的基本幾何體的形象儲備才能識讀復(fù)雜的圖形。為了讓學(xué)生掌握基本幾何體的畫法，搞清視圖中的每一個(gè)點(diǎn)、每一條線、每一個(gè)線框的含義，搞清在三視圖中物體的方位關(guān)系，教師必須重視基本幾何體的投影教學(xué)，讓學(xué)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(gè)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(gè)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(dá)的含義卻不相同。主視圖中三角形的兩個(gè)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(gè)等腰則表示圓錐最前和最后的兩條素線。這樣一講，學(xué)生就掌握了圓錐的三視圖，同時(shí)也理解了三個(gè)視圖中線框所的含義。這就避免了學(xué)生在看圖時(shí)前、后、左、右搞不清的狀況。學(xué)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(yùn)用教具模型培養(yǎng)學(xué)生的觀察、想象能力

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

4.多練習(xí)畫立體圖有助于培養(yǎng)空間想象力

立體圖是培養(yǎng)空間想象力的關(guān)鍵，是由感性認(rèn)識向理性認(rèn)識轉(zhuǎn)化的橋梁。立體圖最大的優(yōu)點(diǎn)就是直觀，能在平面中反映立體，可以幫助學(xué)生建立空間概念、提高思維能力。在教學(xué)實(shí)踐中往往有不少學(xué)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(bǔ)畫第三視圖時(shí)，有些學(xué)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(xué)生只運(yùn)用“三等投影規(guī)律”而沒有運(yùn)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(shí)，教師在課堂教學(xué)中要特別注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(yù)想的形狀進(jìn)行切割、疊加，可增加學(xué)生對空間形體的變化的想象力。

5.精選作業(yè)題目訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維

培養(yǎng)思維的創(chuàng)新性和廣闊性是培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的重要環(huán)節(jié)。教師在精選題目的同時(shí)，要善于一題多變、一題多解，使學(xué)生能舉一反三，以不變應(yīng)萬變。學(xué)生對體的空間形象由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，需要一個(gè)強(qiáng)化理性認(rèn)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(gè)面的投影，每畫一個(gè)線框都要清楚這是哪一個(gè)面或哪個(gè)形體的投影。通過畫畫、想想、想想、畫畫、使學(xué)生不斷反復(fù)加深圖物對應(yīng)的關(guān)系，不斷進(jìn)行構(gòu)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(rèn)識過程，是利用腦子里的存貯的圖物進(jìn)行構(gòu)思，這比畫圖的思維要求更高。[3]

在看圖教學(xué)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(xué)生，使學(xué)生逐步建立起視圖表達(dá)的空間立體形狀，這對提高學(xué)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(xué)生進(jìn)行形象思維的好辦法。這個(gè)方法能使學(xué)生把平面和空間形體結(jié)合在一起，能有效地檢驗(yàn)學(xué)生的想象的形體是否正確，這種方法對提高學(xué)生的空間想象力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都有很好的效果。

6.運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)

多媒體教學(xué)課件的三維動畫可以清晰、直觀地表達(dá)形體的形狀、形成過程和投影關(guān)系。在講讀組合體三視圖的畫法時(shí)，利用現(xiàn)代化教學(xué)手段——多媒體動畫，首先旋轉(zhuǎn)畫面全方位展現(xiàn)組合體的形狀，激發(fā)學(xué)生的興趣，然后再利用動畫將其拆分，并從各個(gè)角度展示各組成部分的結(jié)構(gòu)形狀，學(xué)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(gè)面分別從其投影方向緩慢移入，將物體從三個(gè)不同的投影方向進(jìn)行投射，得到該物體的三視圖，并按規(guī)則展開。以上整個(gè)過程利用多媒體動畫表現(xiàn)得淋漓盡致，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)空間想象力。

結(jié)語

綜上所述，在制圖教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生空間想象力是學(xué)好制圖課的關(guān)鍵。這就要求老師要把提高學(xué)生空間想象力放在首位。好的教學(xué)方法可以事半功倍，教師在精心準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)可以通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)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(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]石雪萍.《機(jī)械制圖》課程教學(xué)改革探索[J].教育與職業(yè)，2007.

[2]鄧峰 中職《機(jī)械制圖》教學(xué)方法初探 ，《東方教育》，2015（4）

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