機械制圖教學空間想象力培養淺析

摘 要：機械制圖是中職學校工科類專業的一門重要基礎課，它主要培養學生的識圖、繪圖能力，為以后的專業課學習打下良好的基礎。本文探討擁有較好的空間想象力對學習機械制圖這門課程的重要性，以及在教學中應如何培養學生的空間想象力與思維能力。

關鍵詞：機械制圖教學 重要性 培養 空間想象力

機械制圖是一門典型的專業基礎課，它主要適用于機械類及電工電子類等專業，對于培養學生的識圖和繪圖能力起著重要的作用。而在多年的教學過程中我們發現很多學生學習比較吃力，經過了解與分析，造成此類情況原因是多方面的，其中有學生學習基礎差的原因，也有學生本身不好學，但最主要的原因還是因為學生缺乏較好的空間想象力。所以培養空間想象能力與思維能力是制圖教學的主要任務之一，也是制圖教學中的一個重點和難點。

一、空間想象力的重要性

1.培養空間想象力是學習機械制圖的主要目的之一

機械制圖課是一門既有理論又有實踐的重要專業基礎課，其目的主要是培養學生的空間想象能力、空間思維能力及熟練的繪圖和識圖能力。空間想象力能夠促進學生空間思維能力的發展，而空間思維能力的發展又能促進空間想象力的提高。空間想象能力和思維能力的提高能更好地幫助學生深入理解、掌握繪圖和識圖技能。

2.機械制圖的研究對象和方法的特殊性與空間想象力和思維能力

機械制圖的研究對象和方法的特殊性決定了學習機械制圖需要有較好的空間想象力與思維能力。

機械制圖課程的基礎是正投影原理和投影制圖，主要是研究三維空間到二維平面（繪圖）和二維平面到三維空間（讀圖）相互轉化的關系、規律及方法。而無論是讀圖還是繪圖都離不開空間想象，都離不開對空間物體的分析與表達。只有不斷地通過由實物到投影圖、由投影圖到實物的反復雙向想象和思維過程，才能逐步提高空間想象力和思維能力，掌握機械制圖的投影理論及其應用。

3.空間想象力是學習識圖、繪圖的基礎

機械圖樣是機械行業中的通用語言，它分為零件圖和裝配圖。要想在機械行業中立足，首先就必須要學會識圖，能想象零件的空間結構，零件間的裝配關系及相對運動關系等等；其次還要學會繪圖，這些都離不開空間想象力。學生在讀圖或繪圖時，進行著復雜的心理活動。在讀圖時，根據圖樣中的視圖形狀、大小、位置關系等信息，想象物體的空間形象；在繪圖時，根據已有的表象進行加工改造而創造新形象。無論是識圖還是繪圖，都需要邊畫邊想，邊想邊畫，或邊看邊想，邊想邊看，使形象逐步整合、完善、清晰起來，在這個過程中都需要空間想象，需要形象思維。

4.學生基礎和能力較差，需要培養空間想象能力和思維能力

學生的基礎和能力較差，這就更加迫切需要培養學生空間想象能力和思維能力，以幫助其增強自信，學好制圖。對于那些剛剛初中畢業進入職業學校的學生來說，一方面，由于缺少相應的專業實踐，對技能操作、結構、工藝等知識缺乏感性認識；另一方面，由于機械制圖課程的空間思維特征與其他課程的思維特征具有較大的差異，學生數學知識又普遍欠缺，數學思維的發展仍處在較低的水平，空間想象能力和空間思維能力較差。這就會出現這種現象，即當老師分析一個較復雜的圖形時，有些學生會一點即通，而有些學生任憑老師如何分析、如何講解，也總是想不清楚圖形的形體結構，以至于不知如何下手。久而久之，學生會因為聽不懂、不理解、不會做而認為機械制圖太難，逐漸對學習機械制圖失去興趣、失去信心，甚至產生厭煩情緒，甚至完全放棄對機械制圖這門課的學習，進而影響其他專業課程的學習。

二、培養學生空間想象力的途徑

1.采用直觀教學法

直觀教學是培養空間想象力的基本手段。機械制圖是用三視圖來表達形體結構的，也就是用二維圖形來表達三維實體。對于職業學校的學生來說，普遍存在空間思維能力和空間想象能力較差的問題，剛開始學習時都有一定困難。因此，在教學中教師要多采用直觀教學法，即利用實物 、模型、軸測圖、現場參觀等直觀手段來輔助教學，吸引學生注意力，啟發學生思維，不斷地去增強學生的感性認識，幫助學生建立空間思維框架，并引導學生仔細觀察、仔細分析，理解圖樣與實物之間的轉換關系，進而認識二維與三維之間的轉換關系，讓學生對基本形體的投影規律、空間形體與其二維圖樣之間的對應關系等內容能熟練地掌握；再按照三維與二維的內在關系進行嚴格的邏輯思維，循序漸進，逐步提高他們的空間思維能力與空間想象能力。

在教學實踐中，為了讓學生對三維空間有一個較好的認知，我們可以利用展示實物模型，結合教室的三維空間，讓學生自己去接觸、去觀察、去思考，使學生在腦海中建立一個空間思維概念。當學生腦海中有了這個三維空間，有了這個想象中的實物后，再讓學生去想象看不見的部分，想象各部分的結構形狀，想象各部分的位置關系。在這一步達到一定的熟練程度之后，我們便可以實施下一步，即直接根據空間形體的直觀形象進行平面圖形的想象。在實際講解時，如果手邊沒有合適的實物模型，我們可以在黑板上先畫出平面的立體投影體系，再畫出軸測圖，以增加直觀性，啟發學生的空間思維，這樣基本能起到與展示實物模型同樣的教學效果。教師只要一直堅持這樣的授課方式和方法，就有助于讓學生從感性認識過渡到理性認識，從而不斷培養和提高學生的空間想象能力與思維能力。

2.利用多媒體進行教學

多媒體教學是提高空間想象力的重要手段。隨著現代教育技術的發展，多媒體被廣泛應用到教學中來。利用多媒體圖形演示可以把抽象的問題形象化、把復雜的結構簡單化、把枯燥的學習有趣化。通過它可以明顯地提高教學效果和教學質量，可以用較短的時間講清楚以前用較長時間來講授的空間問題，提高了教學效率，也促進了學生空間思維能力和空間想象能力的提高。

如在講解組合體時，若該實物是切割體，我們就可以先向學生展示一個完整的基本體（一般是長方體或圓柱體），再通過動畫的形式，將這基本體進行切、挖、鉆等與實際加工方法相類似的方式進行加工，這樣更便于學生理解與掌握；若該實物是疊加體時，我們可以先向學生展示組成這個組合體的幾個獨立的基本體，同樣再通過動畫的形式，將這幾個原本獨立的基本體疊加起來。通過多媒體的演示方式，可以把抽象的描述轉化成一個簡單而有趣的動態演示過程，讓學生親眼看到空間實體的形成，激發學生的學習興趣，不但使學生在輕松愉悅的環境中接受了新知識，拓展了抽象思維，而且培養了學生的空間想象能力與思維能力。

總之，教師充分認識空間想象力的重要性是提高空間想象力教學質量的前提，它有助于學生學好機械制圖，真正學會識圖和繪圖。同時空間思維能力和空間想象能力的培養與提高是一個從無到有、從有到好的過程，它不是一兩節課就能實現的，而是必須貫穿教學的始終。因此，教師應根據教材內容、學生的實際情況和現有的教學資源，將現代的教學手段與傳統教學模式相結合，取長補短，優化教學，提高教學質量，以適應新時期社會對現代技術工人的要求。

參考文獻：

[1]朱海英.《機械制圖》課程教學研究探析[J].華章，2011（16）.

（作者單位：嘉興技師學院）