陳秀霞

摘要：《機械制圖》它主要培養(yǎng)學生看圖、畫圖、空間想象和應(yīng)用的能力。而職專生素質(zhì)普遍較差，缺乏空間想象力和形象思維。結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，認為要提高學生學習制圖的興趣和能力，應(yīng)從提高空間想象能力入手。

關(guān)鍵詞：空間想象能力提高機械制圖教學效果

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0189-02

我們知道在機械行業(yè)，平時工廠里加工零件都是憑借圖紙作為依據(jù)的，眼睛看到的是平面圖形，而事實上零件是立體的。所以我們需要去思考零件的具體形狀、各部分的位置關(guān)系等，這種思維就是空間想象。根據(jù)要求在機械制圖教學中對學生空間想象力的培養(yǎng)應(yīng)達到以下幾個要求：（1）對基本幾何圖形非常熟悉，能正確畫圖；（2）能反映并思考事物的空間形狀、數(shù)量關(guān)系及位置關(guān)系；（3）有熟練的識圖能力，能從復雜的圖形中區(qū)分出基本圖形。弄清了制圖教學的目標和空間想象力的培養(yǎng)方向，我們還應(yīng)明白職專生素質(zhì)普遍較差，缺乏空間想象力和形象思維，學生視制圖為天書，普遍不愿學。筆者通過自己多年的教學體會，認為要改變這種現(xiàn)狀，我們應(yīng)從以下幾個方面來著手提高學生的空間想象能力。

1首先要培養(yǎng)學生的空間觀念

空間想象能力的基礎(chǔ)是空間觀念，而空間觀念基于我們對所生活的現(xiàn)實世界的直接感知和認識，所以應(yīng)幫助學生把具體現(xiàn)實空間和抽象空間概念統(tǒng)一起來，培養(yǎng)發(fā)展空間觀念。具體措施有如下幾個方面。

（1）加強制圖教學和實物的聯(lián)系以培養(yǎng)空間觀念。

在課堂上應(yīng)盡量多的利用實物模型，采用直觀教學使那些抽象的理論性的東西變得更加具體，感性，直觀。例如：在講到三投影面體系的生成和展開，基本視圖的六個投影面時可以利用粉筆盒拆開演示；在講到點、線、面投影時，可以把黑板面、地面、墻面看成三面投影體系，把三角板、粉筆等實物作為點、線、面等幾何要素放置其中，并擺出各種空間位置，讓學生觀察其投影效果，并通過自己的觀察分析，畫出它們的三面投影。這種以常見事物為例，通過眼、手、腦并用使學生看得見，摸得著，有身臨其境的感覺。經(jīng)常通過這樣的鍛煉從而讓學生的空間觀念得到提高。

（2）給學生動手操作，實踐活動的機會，以發(fā)展空間觀念。

通過學生自己動手設(shè)計和制作一些模型，對培養(yǎng)學生的空間想象能力是一項非常有益的活動。模型的制作應(yīng)由簡單到復雜，這既能用以幫助想象，又能提高學生參與學習的積極性，一舉兩得。比如用作業(yè)紙或用橡皮擦制作一些長方體或正方體，并可進行切割，疊加等，通過觀察模型中的點、線、面之間的位置關(guān)系，逐步培養(yǎng)學生對空間觀念的感知，進而提高對空間圖形的想象力和識別能力。

2培養(yǎng)學生由模型出發(fā)的空間想象能力

比如先觀察簡單模型—— 基本幾何體，仔細觀察其形狀后，閉上眼睛，在腦海里想象出它的樣子，用不同幾何體反復練習；接著拿起基本幾何體，擺好一個位置不動，再從上下前后左右六個方向觀察其形狀，然后閉上眼睛，在腦海中想象從各個方向看過去時幾何體的不同形狀，也就是想象各個面的形狀，并讓學生延伸想象看不見的部分，這有助于培養(yǎng)學生的空間想象力.用不同幾何體練習，由簡單到復雜；然后把基本幾何體置于投影空間（可用教室的墻和地面作為投影空間模型），閉上眼睛，連同投影空間、平行光線一起想象，平行光線從上往下投射，從前往后投射，從左往右投射，得到的平面圖形是什么樣子。用以上方法，從簡單模型到復雜模型（也可用身邊的各種物體或機械零件）反復練習，這對培養(yǎng)空間想象能力十分有利。

但是筆者也認為在教學過程中使用模型并不是最終目的，過分依賴于模型的使用可能會引起不良后果。在剛接觸視圖時，借助各種模型幫助學生理解圖形是非常有益的，但這種模型的直觀性應(yīng)逐步讓位于圖形的“直觀性”，否則會阻礙空間想象力的進一步發(fā)展。

3加強學生作圖能力以提高空間想象能力

重視作圖的教學是培養(yǎng)學生空間想象能力一個重要環(huán)節(jié)。在教學過程中如果注意先通過模型演示，利用長對正、高平齊、寬相等的投影原理并根據(jù)模型畫出圖形，再由圖形想象空間形狀和位置?；蛘咴诖竽X中構(gòu)思圖形，依據(jù)視圖所表達的形狀畫出軸測圖。只有經(jīng)過這樣不斷的訓練才能提高空間想象能力。通過多年的教學實踐，筆者認識到多做類似下面的練習，對提高學生空間想象力有事半功倍的效果。試想象三棱錐S—ABC中（如圖1）：

（1）各頂點在三視圖中的投影在哪里？

（2）SAB面上任一點如D在三視圖中的投影在哪里？

（3）線SA、SB、SC、AB、BC、CA在三視圖中的投影在哪里？

（4）若用一個截面去截三棱錐S—ABC，則截斷面在三視圖中的投影是什么樣？

（5）在上題中若截面的方向改變，則截斷面在三視圖中的投影又是怎樣？

很多學生認為這個題目有一定的難度，但是只要他們緊緊圍繞投影原理努力鉆研，都會對作圖有不同程度的理解和體會；還有經(jīng)常做一些把三視圖中的遺漏線補充完整的題目也會對作圖能力的提高有很好的作用，從而空間想象能力也會在這潛移默化中不斷提高。

4培養(yǎng)學生看圖的能力

看圖主要是培養(yǎng)學生由直觀圖出發(fā)的空間想象能力，它和作圖是兩個互逆的過程，它們都要通過空間想象力來完成。這一過程要分兩步練習：第一步是先根據(jù)平面圖找模型，再依據(jù)模型反過來想平面圖。特別是相似的圖形或一圖多解的題目要多做練習。當?shù)谝徊竭_到一定熟練程度之后，便實施了第二步，即直接根據(jù)三視圖出發(fā)進行空間圖形（體）的直觀形象的想象。這里也先從簡單的基本幾何體出發(fā)，主視圖是物體從前面往后面投射得到的形狀，俯視圖是物體從上往下投射得到的形狀，左視圖是物體從左往右投射得到的形狀，綜合起來，就可想象出幾何體的立體形狀了。在上課時筆者一般是先從正方體這一基本幾何體進行練習，從而逐漸過渡到較復雜的圖形。這樣循序漸進地練習也符合學生的心理，對他們看圖能力的提高有很好的作用。對一些較復雜圖形我們可利用畫軸側(cè)草圖幫助理解。經(jīng)過這樣不斷的練習和鞏固，學生的空間想象能力就會不斷地提高。

5培養(yǎng)學生對空間圖形（體）的分解，組合和變形

將抽象問題形象化的直覺能力是空間想象能力結(jié)構(gòu)中的最高層次，常被視為創(chuàng)造力之源。這一能力的實質(zhì)是對空間圖形中點、線、面的位置關(guān)系與數(shù)量關(guān)系的認識與想象。精選例題，精選練習，特別是相似圖形，一題多解的題目要引導學生大膽思考，深入探索，對提高學生這方面的能力十分重要。

現(xiàn)在計算機作圖又為我們提供了一個很好平臺，我們可利用它做出圖形，并可對圖形進行旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)，作截面等，使學生更容易看圖。如用3D制作的三維動畫，可以任意擺放物體的位置，并可將物體任意拆裝和組合，使學生對物體的結(jié)構(gòu)能一目了然。利用其中的正交和對象捕捉等手段，引導學生進一步理解和掌握投影中的“長對正，高平齊，寬相等”這一基本特性。借助現(xiàn)代化的教學工具，讓抽象的立體圖形變得更加直觀，從而使我們的教學達到事半功倍的效果，有助于培養(yǎng)學生空間想象能力。

以上培養(yǎng)學生空間想象能力的五個過程也不是彼此孤立的，而是相互交錯、相輔相成的。在每一個過程中，都要力求做好兩件工作：其一是對空間圖形中點、線、面的位置關(guān)系的認識與想象；其二是對空間圖形的直觀形象的想象。我們明白任何事物的變化發(fā)展都有其內(nèi)在規(guī)律，空間想象力的提高也是如此，它是逐級向上的，即有明顯的層次性。在平時的練習中我們應(yīng)緊緊以投影規(guī)律為依據(jù)，以基本幾何體為依托，這樣就會給空間想象力插上翱翔的翅膀，從而增加了學習機械制圖的興趣和能力。

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