論高職非機械類專業制圖教學中學生空間想象力的培養

曹曉艷

(無錫職業技術學院質量監督與控制部,江蘇 無錫 214121)

論高職非機械類專業制圖教學中學生空間想象力的培養

曹曉艷

(無錫職業技術學院質量監督與控制部,江蘇 無錫 214121)

機械制圖是高職院校學生必須掌握的一門專業基礎課。學生空間想象力的培養是制圖教學的重點。文章提出了在非機械類專業制圖教學中培養學生空間想象力的方法和途徑。

非機械類專業;機械制圖;空間想象力

機械制圖是高職院校學生必須掌握的一門專業基礎課,是研究機械圖樣的一門課程,而圖樣是工程界通用的技術語言。高等職業教育的培養目標是應用型人才,作為生產、管理第一線的工程與技術人員,必須學會并掌握這種語言,即具備識讀和繪制工程圖樣的基本能力。但對于學生特別是非機械類專業學生來說,學好這門課程并不容易,其主要原因是空間想象力不夠豐富。

空間想象力是人們對客觀事物的空間形式(空間幾何形體)進行觀察、分析、認知的抽象思維能力,它主要包括三個方面的內容:(1)能根據機件二維圖形或據表述幾何形體的語言、符號,在大腦中展現出相應的空間幾何形象。(2)能根據空間幾何體、直觀圖,在大腦中展現出幾何形體,繪制出二維圖形。(3)能對頭腦中已有的空間幾何形體進行分解、組合,產生新的空間幾何形體,并正確分析其位置關系和量值關系,繪制工程圖樣,表達出自己的設計意圖。由此可見,空間想象能力就是再造想象能力。學生的空間想象力一部分取決于自身固有的學習天賦,更大程度上依靠后天的培養。非機械類專業制圖課課時少,內容多,如何在有限的時間內逐步提高學生的空間想象力,是必須解決的關鍵問題。我們可以從以下五個方面入手。

1 多動手,善于使用模型

教師在授課時,一般根據需要會帶些模型到課堂上。學生上習題課,進行模型測繪時,也會接觸到模型。模型比較直觀,學生可根據模型畫出三視圖;找出模型上特殊位置的平面,并研究它們的投影特性。

當沒有現成模型時,學生可自己動手制作模型,材料可用橡皮泥、蘿卜、土豆等。通過動手做模型,學生的興趣會得到極大的提高,并在興趣中逐步學會從三維到二維以及從二維到三維的思維方式。通過大量的立體與視圖、視圖與立體的相互轉換,逐步積累起大量的視圖與立體的對應關系,從而逐步提高空間想象力。

2 積極參與工程實踐

通過到校內機械加工車間實習或參觀,了解機械零件的具體加工過程,產生一定的感性認識。通過實習,也能對車床、刀架等機器部件有了直觀的了解,有利于學習零件圖和裝配圖的識讀。學生可以把平面的零件圖、裝配圖和實際生產中的相關零件、機器部件聯系起來,有利于培養空間想象力,為識圖、繪圖奠定基礎[1]。

3 運用多媒體和制圖軟件進行教學

高職學生大多對計算機感興趣,利用多媒體課件進行教學,能吸引學生的注意力,給學生全新的視覺感受。利用AutoCAD等三維實體造型軟件可以對零件產品進行三維動畫演示,直觀清晰地表達出每個形體的形成過程及其形狀和投影的關系,大大激發了學生的學習興趣,使學生在二維和三維空間的反復思索中加深印象,從而逐步提高空間想象能力。

4 熟練畫出軸測圖

軸測圖是富有立體感的圖形,比較直觀,即使沒有學過制圖的人也能看懂。軸測圖是溝通平面圖形和空間物體的橋梁,使思維過程具體化,促進了空間想象力的形成。對于空間想象能力欠缺的學生來說,這是幫助想象空間形體的極好手段。

我們可以采用以下訓練方法:根據實物徒手畫出軸測圖,再由軸測圖畫出三視圖;或由三視圖徒手畫出軸測圖,根據軸測圖想象出實物形體。經過從立體圖到平面圖,再從平面圖到立體圖的反復訓練,逐步提高學生的空間想象能力。

5 掌握充足的理論知識

再造想象是以知識為依據的,如果沒有充足的知識,那么通過再造想象出來的表象就可能歪曲了現實或者和現實不相吻合,甚至大相徑庭。由于機械制圖理論性強,在學習過程中更要做到理清概念,掌握基本規律,熟記并靈活運用有關機械制圖的國家標準[2]。在學習過程中,尤其要重視掌握基本體的三視圖畫法、形體分析法等知識。

5.1 牢記基本體的三視圖畫法

任何物體都可以看成是由若干基本體組合而成的。所以,牢記基本體的三視圖畫法是學生學好機械制圖必須具備的基本能力。學生要在理解的基礎上,記住常見基本體的圖形特征、它們所反映的空間實物形狀,以及三視圖與實物之間的聯系。熟練掌握空間形體與平面圖形的對應關系。做到看到空間形體,馬上就能在腦海中浮現出其三視圖;反之亦能。通過反復訓練,大腦中就儲備了豐富的表象。研究表明,表象是想象的基本材料,表象越多,再造想象的內容越豐富;再造想象不僅依賴于已有表象的數量,而且依賴于已有表象的質量;正確反映客觀現實的直觀材料越豐富,再造想象的內容就越正確[2]。所以,牢記基本體的三視圖畫法是十分必要的。

5.2 熟練使用形體分析法

在繪圖和讀圖過程中,熟練使用形體分析法能使繪圖和讀圖過程簡化,從而有效地提高空間想象能力。

如圖1所示燕尾塊,在繪制其三視圖時,首先必須采用形體分析法進行形體分析,該燕尾塊由4部分構成,底板、豎板和2塊筋板,底板、豎板均為長方體,在底板底部切出燕尾槽;在底板和豎板之間疊加2塊筋板。

圖1 燕尾塊軸測圖和三視圖Fig.1 A xonometric drawing and three2view drawing of dovetail block

在繪制燕尾塊三視圖時,必須逐個畫出4部分基本體的三視圖,同一部分的三視圖應按投影關系同時畫出,而不是先畫完一個視圖,再畫另一個視圖。這樣可以減少投影作圖錯誤,提高繪圖速度。由此可見,掌握基本體的三視圖畫法和熟練使用形體分析法是非常必要的。

空間想象力的提高并非一朝一夕之事,無捷徑可言,關鍵在于培養思維的創新性和廣闊性,使學生在解題時善于思考。在教學過程中,教師要不斷鼓勵學生,培養學生的學習興趣。通過本課程的學習,培養認真負責的工作態度,養成嚴謹細致的工作作風。而學生空間想象力的培養則貫穿于整個教學過程中。

[1] 趙 偉.論中職《機械制圖》教學中學生空間想象力的培養[J].職業與教育,2009(3):32-33.

[2] 陳鵬飛.一種空間想象力的方法——“四多”螺旋式提高法[J].重慶工商大學學報,2005,15(增刊):212-213.

[3] 錢可強.機械制圖[M].2版.北京:高等教育出版社,2008.

On how to Develop Space Imagination of Non-Mechanical Major Students in Mechanical Drawing Teaching

CAO Xiaoyan
(Department of Quality Control and Supervision,Wuxi Institute of Technology,Wuxi 214121,China)

Mechanical Drawing is a specialized core course for students in higher vocational colleges. How to develop students’space imagination is the key in teaching Mechanical Drawing.The paper presents methods to develop space imagination of non-mechanical major students in mechanical drawing teaching.

non-mechanical major;Mechanical Drawing;space imagination

G712

A

1671-7880(2010)03-0052-03

2010-03-08

曹曉艷(1967— ),女,江蘇無錫人,副教授,研究方向:制圖教學。