摘 要：本文是一篇研究如何提高學(xué)生空間想象能力的論文，作者根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)規(guī)律指出了學(xué)生在化工制圖課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，然后有針對性的提出了學(xué)習(xí)方法，在經(jīng)過一些實(shí)踐鍛煉后學(xué)生空間想象能力有了顯著提高。

關(guān)鍵詞：空間想象能力；化工制圖；三面投影體系

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.250

0 引言

化工制圖是研究繪制和閱讀化工圖樣的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、繪圖技能以及運(yùn)用投影原理展示圖示和閱讀化工圖樣的能力。要學(xué)好這門課程，提高繪圖和閱圖能力，為將來從事科研和實(shí)踐工作打下基礎(chǔ)，空間想象能力的提高尤為重要。而學(xué)生的空間立體感普遍較差，導(dǎo)致繪圖以及閱圖能力也較差，本人結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對如何提高學(xué)生的空間想象能力總結(jié)以下幾點(diǎn)心得：

1 建立起立體的三面投影體系

正確、立體的三面投影體系的建立是將來繪圖的基礎(chǔ)，也是空間想象能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。為更直觀的讓學(xué)生建立起三面投影體系，我讓學(xué)生在教室里想象自己是一個(gè)物體，面對前方黑板的一面是V面，腳下的地面是H面，右手墻面是W面。V面與H面交線是X軸，描述物體的長；V面與W面交線是Z軸，描述物體的高；W面與H面交線是Y軸，描述物體的寬。讓學(xué)生身臨其境地進(jìn)入到我們的三面投影體系中來，為今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2 牢固、正確的掌握點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律

點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律的掌握也是空間想象能力提高的一個(gè)重要保證，再復(fù)雜的物體，也不過是點(diǎn)、線、面的集合。為提高學(xué)生對點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律的認(rèn)識，我要學(xué)生觀察教室內(nèi)課桌的點(diǎn)、線、面，電風(fēng)扇的點(diǎn)、線、面，并思考它們的投影規(guī)律。為讓學(xué)生區(qū)別投影面平行線和投影面垂直線，我在教室的正前方掛一大掛鐘，讓學(xué)生觀察時(shí)針指向12點(diǎn)、3點(diǎn)、6點(diǎn)以及9點(diǎn)所形成的投影面垂直線與時(shí)針在其他時(shí)刻形成的投影面平行線的區(qū)別，對它們形成的投影規(guī)律中的顯實(shí)性、積聚性以及類似性讓學(xué)生們自己來總結(jié)。經(jīng)過一番實(shí)踐的訓(xùn)練，學(xué)生的空間立體感有了顯著的提高。

3 立體中已知一個(gè)點(diǎn)的投影求另外的二個(gè)投影面的點(diǎn)的投影

對于已知立體中一投影面一個(gè)點(diǎn)的投影，求另外二個(gè)投影面點(diǎn)的投影的題目，是學(xué)生的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)榱Ⅲw千變?nèi)f化，點(diǎn)在立體表面可以任意放置，有時(shí)可以直接用“連影垂軸”（向相應(yīng)投影軸作垂線，延長交圖線于點(diǎn)）求出，有時(shí)又要作輔助線或輔助圓，學(xué)生有點(diǎn)無所適從，我?guī)蛯W(xué)生總結(jié)了以下思維步驟：

（1）判斷點(diǎn)在立體哪一個(gè)面上（這一點(diǎn)非常重要，判斷錯(cuò)誤下面全錯(cuò)。）。

（2）判斷點(diǎn)所在面上是否有積聚性。如果有積聚性，直接向有積聚性面用“連影垂軸”求出點(diǎn)的投影；如果沒有積聚性，就要用輔助線法或輔助圓法（回轉(zhuǎn)體推薦用輔助圓法），再用“連影垂軸”求出點(diǎn)的投影。例如（圖1，圖2）

上述圖一中，由于a點(diǎn)所在面上有積聚性可以直接用“連影垂軸”求出A點(diǎn)的另二面投影，而圖二中m點(diǎn)所在面上沒有積聚性，用輔助圓法求出較好。

（3）判斷求出的點(diǎn)的投影是否可見，不可見要打“括號”。

4 提高看圖能力

制圖是由物到圖，看圖是由圖到物，對學(xué)生空間立體想象能力的要求比較高，要從平面圖看出立體感甚至可以繪制出它們的軸測圖來，就要求平時(shí)有大量的實(shí)踐練習(xí)積累，還要掌握一定的看圖規(guī)律，比如“形體分析法”，我為學(xué)生總結(jié)如下：

（1）分大線框。對三視圖而言，會有比較多的線框，我要求生學(xué)先分幾個(gè)大線框，先掌握大的輪廓，再來思考細(xì)節(jié)部分。

（2）對投影。分好幾個(gè)大線框后，利用三等規(guī)律分別找到大線框的三面投影。

（3）想形體。對好大線框三面投影后后，就要想出每個(gè)大線框?qū)?yīng)的空間立體形狀。

（4）定位置。判斷出剛才想出的形體在整個(gè)立體當(dāng)中的位置。

（5）綜合起來想整體。把每個(gè)大線框的形體想象出來，定好在立體中的位置，把整個(gè)立體的整體想出來，再注意一下一些細(xì)節(jié)部分，就可以完整的想出立體的形狀了。“形體分析法”適合疊加型形體或綜合型形體，對于切割形形體適合“線面分析法”，因篇幅原因就不展開描述了。

總之，在化工制圖課程中，從一開始的制圖基本知識的掌握，到組合體、機(jī)件的表達(dá)方法的掌握，再到化工設(shè)備圖、化工工藝圖畫法的掌握，各個(gè)內(nèi)容都是相互聯(lián)系、層層遞進(jìn)的，這其中空間的立體想象能力就是聯(lián)系各個(gè)章節(jié)紐帶，這就要求學(xué)生不斷的練習(xí)，不斷地總結(jié)，對于空間想象能力較差的學(xué)生，推薦購買橡皮泥進(jìn)行捏合，慢慢提高空間想象能力。此外，多練習(xí)畫軸測圖對提高空間想象能力也有很大幫助。

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作者簡介：張曉宇（1971- ），男，浙江諸暨人，碩士，副教授，研究方向：微機(jī)化工應(yīng)用。endprint