摘要: 機(jī)械制圖是機(jī)電類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文作者在機(jī)械制圖教學(xué)過程中，通過多種形式的教學(xué)手段，提高了學(xué)生的空間想象能力、形象思維能力和創(chuàng)造性思維能力。

關(guān)鍵詞: 機(jī)械制圖課程空間想象能力形象思維能力創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)

機(jī)械制圖是機(jī)電類專業(yè)一門比較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的必修課。機(jī)械制圖的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握正投影法的基本理論，提高空間想象能力和形象思維能力，使學(xué)生能夠閱讀和繪制二維平面圖樣。機(jī)械制圖課程的難點是提高學(xué)生的空間想象能力和形象思維能力，使學(xué)生能實現(xiàn)三維空間形象與二維平面圖樣的轉(zhuǎn)換。這也是機(jī)械制圖課程的教學(xué)重點。在機(jī)械制圖的教學(xué)實踐中，筆者就如何讓學(xué)生學(xué)好機(jī)械制圖課程，提高空間想象能力和形象思維能力，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，作了一些探索。

一、通過自制模型，增加學(xué)生三維空間物體的表象儲備，拓展學(xué)生的空間想象能力。

機(jī)械制圖是一門研究繪制機(jī)械圖樣的科學(xué)，要學(xué)好這一門課程，學(xué)生要有比較強的空間概念和空間想象能力。學(xué)生擁有這些能力的前提是具備豐富的三維空間物體的表象儲備，但學(xué)生對三維空間物體的認(rèn)知普遍比較匱乏，學(xué)習(xí)機(jī)械制圖所需的表象儲備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，空間想象能力也比較差。因此在學(xué)習(xí)過程中，部分空間想象能力較差的學(xué)生很快就會因為聽不懂課、想不出圖形而對機(jī)械制圖課產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒，從而影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

為了改善這種情況，在機(jī)械制圖教學(xué)的初始階段，筆者組織學(xué)生分組自制模型，用橡皮泥、硬紙板等材料，制作一些比較簡單的基本體，如長方形、三棱錐、圓錐等。通過動手制作模型，學(xué)生激發(fā)了學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣，調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性、主動性，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。同時，學(xué)生在自制模型的過程中，通過觸摸、觀看、思考，逐漸對三維模型有了一個比較直觀的感性的認(rèn)識，增加了對于三維空間物體的表象儲備，拓展了空間想象能力。在講授點、線、面投影時，筆者讓學(xué)生拿著自制的模型繪制三視圖，效果比較好。學(xué)生對三維空間物體到二維平面視圖的轉(zhuǎn)變有了較為直接的感性認(rèn)識，為后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

二、充分利用教學(xué)模型、掛圖、多媒體等手段，充實三維物體表象儲備，提高學(xué)生的空間想象能力和形象思維能力。

在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的初始階段，通過制作模型，學(xué)生能較好地建立三維空間概念，拓展空間想象能力。但是這種方式存在較大的缺陷，即花費的時間比較多，效率相對較低。因此，在機(jī)械制圖教學(xué)中，它只能作為一種輔助方式，只能在初始階段使用。教師要讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)獲得大量的三維空間物體表象儲備，從而為提高學(xué)生空間想象能力和形象思維能力打下扎實的基礎(chǔ)，必須充分利用教具，即教學(xué)模型與掛圖，并且充分利用AutoCAD、Solidworks等軟件和Internet等多媒體手段。

對照教學(xué)模型繪制三視圖，是提高學(xué)生的空間想象能力和形象思維能力非常重要的一種訓(xùn)練手段。感性認(rèn)知是理性思維的基礎(chǔ)，尤其是機(jī)械制圖課程，強化感性認(rèn)知是幫助學(xué)生建立理性思維的重要手段。學(xué)生通過觀看教學(xué)模型繪制三視圖，通過分析點、線、面的三面投影確定其空間位置屬性，是一個從感性認(rèn)知到理性認(rèn)知的過程。這個過程能使學(xué)生從感性思維突破到抽象的理性思維，達(dá)到一種質(zhì)的飛躍。教師提供給學(xué)生大量的教學(xué)模型，能讓學(xué)生充分感受三維空間形象向二維平面圖形的轉(zhuǎn)變過程，更好地掌握不同位置的線、面的投影特征，更好地掌握正投影法的投影規(guī)律，從而更好地促進(jìn)學(xué)生空間想象能力和思維能力的提高。

在利用教學(xué)模型和掛圖的同時，教師還可以利用AutoCAD、Solidworks、Internet等手段幫助學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖。如利用AutoCAD和Solidworks制作2D和3D模型，將2D圖形和3D圖形在多個窗口同時演示;采用自由旋轉(zhuǎn)觀察形體的六個方位表面的連接關(guān)系;采取局部或整體縮放觀察細(xì)節(jié)處的結(jié)構(gòu)特征等。AutoCAD和Solidworks演示能很好地激發(fā)學(xué)生的識圖興趣，逐步增加他們對視圖中線框的感性認(rèn)識，幫助學(xué)生實現(xiàn)從二維平面向三維立體的轉(zhuǎn)換。

另外，教師利用Internet，可以收集大量機(jī)械零件、機(jī)械設(shè)備的三維圖形或三維動畫，為學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，提高空間想象能力和形象思維能力做好充足的表象儲備。

三、通過補畫第三視圖，強化空間想象能力和形象思維能力的訓(xùn)練。

通過觀看教學(xué)模型，繪制二維平面圖形，是三維空間形象向二維平面圖形的轉(zhuǎn)變過程，也是從感性思維到理性思維的過程。經(jīng)過一定數(shù)量的繪圖練習(xí)，學(xué)生能夠獲得一定的空間想象能力和形象思維能力。而通過兩張視圖，補畫第三視圖，則是一個二維平面圖形向三維空間形象的轉(zhuǎn)變過程，因為要把第三視圖正確繪制出來，學(xué)生必須利用兩張視圖把物體的三維空間形象想象出來。這是提高學(xué)生空間想象能力和形象思維能力非常有效的訓(xùn)練方式，但也是難度最大的。剛開始這類訓(xùn)練的時候，很多學(xué)生感覺不適應(yīng)。因此在開始時，筆者通過輔以一定的三維圖形來降低學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生實現(xiàn)二維平面圖形向三維空間形象的轉(zhuǎn)換。同時，更多地利用正投影理論，通過線面分析法和形體分析法，幫助學(xué)生進(jìn)行分析、綜合、記憶、學(xué)習(xí)，最后繪制出正確的第三視圖。在經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練以后，逐漸降低學(xué)生對三維圖形的依賴性，直到最后能夠不依靠三維圖形，把第三視圖繪制出來。在補畫第三視圖過程中，學(xué)生一定要耐心細(xì)致，不急不躁，對個別空間想象能力比較弱的學(xué)生，教師要采取個別輔導(dǎo)的方式，保證其不掉隊。通過反復(fù)的艱苦練習(xí)，學(xué)生的空間想象能力和形象思維能力一般都能得到很大的提高。

四、在機(jī)械制圖教學(xué)中，學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，勞動力市場對勞動本體的素質(zhì)要求也越來越高，不僅要求勞動本體有較強的專業(yè)技能，而且要求他們有科學(xué)的思維和行為方法能力，具有新穎地、獨創(chuàng)地、靈活地解決問題的能力，即有創(chuàng)造性思維能力。創(chuàng)造性思維能力是人類思維的高級過程，是人類意識發(fā)展水平的標(biāo)志，它是發(fā)散性思維與聚合性思維活動相結(jié)合的產(chǎn)物。創(chuàng)造性思維是在一般思維的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是后天培養(yǎng)與訓(xùn)練的結(jié)果。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，是教育的最終目標(biāo)。在機(jī)械制圖的教學(xué)中，筆者主要通過以下幾種方法來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

1.一題多解法。只給出一張視圖，讓學(xué)生利用記憶表象、想象表象，通過創(chuàng)造性想象，畫出其余兩張視圖。由于只有一張視圖，因此符合這張視圖條件的實際三維空間物體是多種多樣的，其答案是不確定的，學(xué)生可以不受固定思維的約束，自由想象，得出自己的具有獨創(chuàng)性的結(jié)論，從而培養(yǎng)發(fā)散性思維能力。

2.局部改變法。在已有的事物屬性中，改變其局部，即為創(chuàng)造。在機(jī)械制圖中，筆者通過改變某一張視圖的線段位置或線型，讓學(xué)生更改另外兩張視圖，來培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷、推理、比較的能力，培養(yǎng)學(xué)生的聚合思維能力。

機(jī)械制圖課程的教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握該課程的相關(guān)知識，更重要的使學(xué)生獲得空間想象能力、形象思維能力和創(chuàng)造性思維能力等各種能力。只有以“能力為本位”的教學(xué)，才能培養(yǎng)出滿足社會需求的合格技術(shù)人才。

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