彭 敏

（荊州廣播電視大學(xué)，湖北 荊州 434020）

談?wù)劇稒C(jī)械制圖》教學(xué)中學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)

彭 敏

（荊州廣播電視大學(xué)，湖北 荊州 434020）

《機(jī)械制圖》這門課對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，由于空間想象能力的欠缺，使得從事制圖教學(xué)的教師普遍感到教學(xué)困難。本文就《機(jī)械制圖》教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力進(jìn)行了一定的思考，對(duì)提高制圖教學(xué)質(zhì)量有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

機(jī)械制圖；空間想象力；培養(yǎng)

《機(jī)械制圖》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，機(jī)械圖樣是工業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，是工程技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)語(yǔ)言，自始至終研究的是空間物體與其投影之間的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系、規(guī)律。而這些內(nèi)容都離不開空間想象和空間思維，因此要學(xué)好這門課，教師就必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)。

根據(jù)心理學(xué)的觀點(diǎn)，所謂“空間想象能力”其實(shí)就是形象思維與抽象思維兩種思維活動(dòng)的分析、綜合、加工處理，從而產(chǎn)生新形象的一種綜合性能力?？臻g想象能力主要由形象思維、抽象思維、形象儲(chǔ)存、加工和出現(xiàn)新形象五部分組成，主要來(lái)源于對(duì)空間形體的感性認(rèn)識(shí)，因此只有在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)形體進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括，達(dá)到理性認(rèn)識(shí)，才能建立起正確的空間形體的表象，從而為形象思維與抽象思維對(duì)形體進(jìn)行加工處理提供所需的素材。對(duì)學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)，手段和方法比較多，筆者主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討。

一、運(yùn)用直觀教學(xué)或多媒體教學(xué)，讓學(xué)生初步建立三維空間模型，奠定空間想象基礎(chǔ)

學(xué)生在接觸《機(jī)械制圖》這門課之前，由于其知識(shí)結(jié)構(gòu)的差距，幾乎沒有什么空間概念，而學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》真正要掌握的是投影圖即視圖，視圖一般用三個(gè)圖形來(lái)表達(dá)物體的外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)即三視圖，并且是用平面圖的形式表達(dá)，直觀性差。

三視圖需要三個(gè)投影面即三投影面體系，三投影面體系是由空間向平面轉(zhuǎn)化后得到的，三維空間模型的建立是基礎(chǔ)。筆者認(rèn)為教室就是一個(gè)很好的三投影面體系，我們可以把教室前面黑板所在的平面認(rèn)定為正投影面，地面所在的平面即水平投影面，右墻面所在的平面即側(cè)投影面；黑板平面與地面的交線即X投影軸，地面與右墻面的交線即Y投影軸，黑板平面與右墻面的交線即Z投影軸。按照習(xí)慣，沿X軸可以確定左右的方位關(guān)系，反映的是空間物體的長(zhǎng)度，沿Y軸可以確定前后的方位關(guān)系，反映的是空間物體的寬度，沿 Z軸可以確定上下的方位關(guān)系，反映的是空間物體的高度。然后將黑板所在的平面保持不動(dòng)，右墻面繞 Z軸向右旋轉(zhuǎn)900至與黑板平面在同一平面內(nèi)，地面繞X軸向下旋轉(zhuǎn)900至與黑板平面在同一平面內(nèi)，這樣展開在一個(gè)平面上的三個(gè)投影面即三投影面體系。將物體放在三投影面體系里并分別向三個(gè)投影面投影得到的視圖即三視圖，用教室作三投影面體系教學(xué)直觀性好，學(xué)生容易接受。此外還可運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，利用三維動(dòng)畫，得到三投影面體系，把基本體放入其中，然后在鼠標(biāo)的控制下向三個(gè)投影面分別投影并將投影面展開。通過(guò)投射、展開、閃爍等各種形式的動(dòng)畫，使學(xué)生身臨其境，產(chǎn)生立體效應(yīng)，并引導(dǎo)學(xué)生積極開展空間思維，逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

二、充分利用各種模型、實(shí)物、掛圖等教學(xué)用具來(lái)輔助教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力

在制圖教學(xué)中充分利用各種模型、實(shí)物、掛圖等教學(xué)用具來(lái)輔助教學(xué)，把學(xué)生不容易理解的抽象理論和空間視圖，變成形象、具體、易接受的內(nèi)容，使學(xué)生看得見，摸得著、記得牢，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，收到事半功倍的教學(xué)效果。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用投影規(guī)律認(rèn)識(shí)實(shí)物與圖形之間的關(guān)系，使投影要素在學(xué)生頭腦中得到清晰的印象，初步建立起空間的感性認(rèn)識(shí)來(lái)形成空間構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)從平面到空間，從空間到平面的思維轉(zhuǎn)換。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，單憑想象繪制視圖有一定的難度，此時(shí)模型便是一個(gè)很好的補(bǔ)充手段，學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)物和模型等教具，教師再加以適當(dāng)?shù)闹v解，學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受就容易得多，簡(jiǎn)單的多。例如，在講授剖視圖的剖切區(qū)域時(shí)，教師可利用模型來(lái)講解，將剖切區(qū)域展示給同學(xué)們，就會(huì)一目了然，同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣也會(huì)被激發(fā)，教學(xué)效果比較好。同時(shí)讓學(xué)生在實(shí)物與視圖之間反復(fù)思考，并將空間物體的結(jié)構(gòu)特征比較完整地表達(dá)在視圖中，通過(guò)分析比較為同學(xué)們奠定一定的空間想象基礎(chǔ)。

三、豐富形象儲(chǔ)備，強(qiáng)化各類訓(xùn)練，提高學(xué)生繪圖和識(shí)圖的能力，拓展學(xué)生空間想象能力

從幾何角度看，無(wú)論多么復(fù)雜的組合體均可看成是由若干個(gè)基本立體按一定的相對(duì)位置，運(yùn)用一定的組成形式組合而成的，它的三視圖也就是由這些基本立體的三視圖集合起來(lái)的，因此一定要把基本立體的三視圖特征熟記，弄清它們之間的投影關(guān)系以及基本立體的形狀和位置變化時(shí)，其三視圖的特點(diǎn)及其變化規(guī)律，做到形影不離。加深對(duì)基本立體的記憶，有意識(shí)地儲(chǔ)備形象，對(duì)提高空間想象力是非常有益的。

《機(jī)械制圖》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在課堂上聽懂老師的講解并不難，也覺得容易，而當(dāng)學(xué)生繪圖時(shí)卻很難上手。因此強(qiáng)化各類訓(xùn)練，對(duì)提高學(xué)生的繪圖和識(shí)圖能力，拓展學(xué)生的空間想象大有幫助。如給出幾組較為雷同的三視圖，使每組三視圖中有一個(gè)或兩個(gè)視圖相同，然后由學(xué)生分析不同形體投影特征的類比訓(xùn)練；同一形體將它的空間位置變換之后分析其三視圖的投影特征的形體變位訓(xùn)練；給定兩個(gè)視圖，補(bǔ)畫出多種可能的第三視圖的構(gòu)形設(shè)計(jì)訓(xùn)練；給定不完整三視圖，由學(xué)生分析其投影特征然后補(bǔ)畫所缺線條的補(bǔ)線條訓(xùn)練等等。通過(guò)這些訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)空間物體的結(jié)構(gòu)特征就會(huì)有更深刻的理解，準(zhǔn)確繪制三視圖就變得輕松順暢，空間想象能力就會(huì)大為拓展。

學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，需要教師更多的耐心和智慧，需要教師在教學(xué)過(guò)程中精心準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容，選擇合適的提高學(xué)生空間想象力的方法和手段，讓學(xué)生多看、多畫、多練、多想、多記，使學(xué)生在頭腦中逐步形成物體的空間構(gòu)形，經(jīng)過(guò)由圖想物，由物畫圖的反復(fù)實(shí)踐，不斷提高學(xué)生的空間想象能力。

[1] 孫蘭鳳.機(jī)械制圖[M].中央廣播電視大學(xué)出版社，2008.

[2] 王幼龍.機(jī)械制圖[M].高等教育出版社，2004.

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1008-7427（2011）11-0148-01

2011-07-20