在機械制圖教學中培養學生空間想象力的方法探究

楊梅梅

機械制圖課程是中等職校機械專業對口單招考試中的一門重要學科，本課程的主要任務是培養學生繪制和識讀機械圖樣的能力，重點是要求學生掌握二維視圖和三維空間結構之間相互轉換的技能，這就要求學生必須具備較強的空間想象能力和空間思維能力。縱觀近幾年機械專業對口單招高考試卷中，補畫組合體視圖或圖線占有較大比例分值，是對口單招試卷考察的重點內容，能否正確補畫出視圖或圖線，主要取決于學生的空間想象能力。因此，學生空間想象力的培養是貫穿本課程始終的一項重要教學任務。

一、當前對口單招班機械專業學生學習現狀

單招班機械專業學生在剛開始接觸機械制圖課程的時候，對該課程有一定的興趣，有新鮮感，也容易產生成就感，但由于他們沒有經過實踐鍛煉，頭腦中的立體概念少，空間想象能力和思維能力較弱，隨著學習逐漸深入，難度逐漸加大，最初的那點激情與興奮早已消磨殆盡。學生由早期的“很想畫”，變為“不會畫”“畫不對”，最終變成“不想畫”。究其原因，學生空間想象能力的提高遠遠落后于學習難度的加大。

二、對口單招機械制圖教學增強學生空間想象能力的方法

1.教學模型演示法

在新課學習階段，教師可利用學校購買的教學模型來增強學生的感性認識，通過直觀的視覺感受幫助學生建立空間概念，教師盡量挑選一些生活中不常見的立體模型，如立體之間的相貫、相切、相交等，讓學生直觀地從多角度去觀察和分析，從而更好地理解立體模型的空間結構及表面的連接關系，學生的空間想象能力得到逐步提升。但教學模型具有一定的局限性，數量有限、種類不足、大多結構都比較簡單，對后續知識的學習幫助不大。

2.PPT直觀展示法

多媒體課件教學是目前教師廣泛采用的信息化輔助教學手段，教師可以在網絡上搜索和下載各種教學中可以用到的圖片、動畫等資源，也可以自己制作各種特殊效果的幻燈片，將這些資源整合，在課堂教學中合理利用，可以將抽象的知識變得直觀化、動態化。例如，在組合體課程教學中，對于切割式的組合體，可以利用PTT進行動畫演示，形象展現出該組合體由基本體切割形成的過程，學生的空間想象能力在PPT演示教學中得到進一步提升。但PPT資源是有限的，而機件的結構是多樣的，很多情況下僅僅利用PPT是不能解決問題的。

3.自制模型體驗法

為了彌補教學模型的不足以及PPT資源的局限，師生可以自制立體模型來展現所遇到的幾何立體的空間結構。如截交線的知識是本課程的教學難點，學生在做題的過程中會遇到各種被切割的立體，在很難想象出其空間結構及立體表面交線的情況下，教師可以對橡皮泥、蘿卜等進行切割，做出真實的立體結構幫助學生理解，同時學生在學習過程中也可以通過這種方法解決難題。但是對于一些帶相貫線及內部結構比較復雜的立體結構利用這種方法很難實現。

4.畫軸測圖輔助法

在機械制圖教學中，畫軸測圖也是提升學生空間想象能力的手段之一。軸測圖是富有立體感的圖形，它接近我們的視覺習慣，可以形象地表達出物體的形狀和結構。如機械專業歷年對口單招考題作圖題的第一題，如果學生能夠迅速畫出該立體的軸測圖，對解題會有很大幫助。因此，在日常教學過程中，反復進行軸測圖的畫法訓練，也可以有效提升學生的空間思維能力。

5.三維建模

對于對口單招的學生來說，要想把知識學得扎實，就必須通過做大量習題來鞏固所學知識。在練習過程中經常會碰到難度比較大、結構比較復雜的圖形，教師在講解答案的時候也是“有口難言”，很難用語言將其結構表達清楚，也很難用軸測圖畫出其空間結構，這種情況下就可以采用三維建模軟件如solidworks、pro/e等建立其三維模型來幫助學生理解，利用三維建模軟件可以現場演示，將2D圖形快速轉換成3D圖形，輕松實現從二維到三維之間的轉換，從而激發了學生的興趣，提高了課堂效率，更重要的是可以讓學生身臨其境地感受空間結構，在操作演示中提升學生的空間想象能力。

學生空間想象能力的提升絕非一朝一夕所能完成，作為教師，必須把提升學生的這種能力貫穿于教學的每一個環節。作為學生，必須意識到提升空間想象能力的必要性與緊迫性，師生共同努力，才能實現學生成績的有效提升。

（作者單位：江蘇省徐州市張集中等專業學校）