摘 要：本文結(jié)合制圖課的教學(xué)特點，從理論角度闡述了空間想象力的形成過程，重點對培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的途徑做了分析，指出應(yīng)從師生教與學(xué)兩方面進(jìn)行適當(dāng)改變，方可達(dá)到較佳的效果。

關(guān)鍵詞：空間想象力 直觀性 反復(fù)性 形象化 思維方式 心理誘導(dǎo)

圖樣作為工程界的“語言”，主要將設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、技術(shù)要求、裝配關(guān)系等呈現(xiàn)給讀圖者，這就決定了機械制圖在機電類專業(yè)課中的不凡地位，作為必修課之一，必須努力培養(yǎng)學(xué)生識讀機械圖樣與繪制機械圖樣能力，即能夠?qū)⒖臻g立體轉(zhuǎn)化為平面圖形，同時又能夠?qū)⑵矫鎴D形轉(zhuǎn)化為空間立體，而這些能力的培養(yǎng)需要學(xué)生有較強的空間想象力。由于學(xué)生首次接觸工程圖樣，且有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生缺乏空間想象力，使讀圖與畫圖難以達(dá)到預(yù)期的效果，主要表現(xiàn)在視覺、形體、圖像三者不能正確轉(zhuǎn)化。從二維到三維，在觀察方法上有很大的差異性，必須改變舊的看圖習(xí)慣，逐步建立新的識圖方法。在實踐中，筆者從機械制圖課教學(xué)的特點出發(fā)，聯(lián)系學(xué)生實際，針對各種教、學(xué)誤區(qū)尋找突破，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的思維方式，培養(yǎng)提高空間想象力，收獲了意外之喜。

一、制圖課的特點

1.圖樣直觀表達(dá)零件的形狀

人類傳遞思想最基本的工具是語言和文字，可在工程領(lǐng)域表達(dá)技術(shù)思想時，語言和文字就存在諸多的局限性。例如減速器箱體，再完美的文字也難以表達(dá)清楚。而系統(tǒng)地學(xué)過制圖課后，只要借助繪圖工具準(zhǔn)確、形象地描繪出箱體的軸測圖，就能直觀感受零件結(jié)構(gòu)。教學(xué)中充分利用圖樣的直觀性，讓學(xué)生多看、多思考，大腦里逐漸形成零件的直觀模型，這是空間想象力提高的基礎(chǔ)。

2.觀察思考有助于零件形象的建立

人們觀察實物（或模型）的直觀感受，通過在腦子里再生的形象（表象）思維，產(chǎn)生想象力的基礎(chǔ)。所以必要的模型、掛圖、實物都有助于學(xué)生觀察思考，為將來的繪圖奠定基礎(chǔ)。

3.形象建立的反復(fù)性

直觀感受與形象思維所建立的模型，往往是暫時的、不穩(wěn)固的。根據(jù)心理學(xué)成就動機理論，為了得到穩(wěn)定的形象，來自相同或相近事物的刺激須得到強化，故需要多次反復(fù)地進(jìn)行訓(xùn)練，才能使形象鞏固，長此以往，必將在大腦里形成包含大量形體的“資源庫”，為提升想象力創(chuàng)造條件。

4.理論與實踐結(jié)合

工程圖樣來源于工程實際并用之于生產(chǎn)一線，故工程圖樣帶有很強的實踐性，而制圖作業(yè)與測繪訓(xùn)練就是實踐的再現(xiàn)。在實踐中，學(xué)生不斷從頭腦內(nèi)“抽取”與圖樣匹配的模型，并改進(jìn)，直到符合要求為止，同時，個人頭腦里的“資源庫”也在充實、更新，對空間想象力的增強有非常好的效果。所以，只有通過大量的實踐，才能增強學(xué)生讀圖與畫圖的能力。

二、空間想象力的逐步建立

事物的發(fā)展變化都遵循一定的內(nèi)在規(guī)律，空間想象力的建立也是如此，它是逐步向上的，具有明顯的層次性。教師若能很好把握這一規(guī)律，有效地滲透到教學(xué)中去，有意識、有針對性地采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和措施，才能有效地提高學(xué)生的空間想象力。在教學(xué)中必須加強對空間想象力的理性分析，否則就可能造成這樣的結(jié)果：少部分悟性較高的學(xué)生的空間想象力得到了提高，而大部分學(xué)生則收益甚少，乃至于放棄機械制圖的學(xué)習(xí)。

根據(jù)機械制圖課的特點，結(jié)合筆者的教學(xué)實踐，認(rèn)識到學(xué)生空間想象力的建立可分兩步進(jìn)行：一是由物向圖的轉(zhuǎn)換，拆分形體，分別考慮各部分的投影，如果有必要，甚至可以繼續(xù)轉(zhuǎn)換為面、線、點進(jìn)行分析，這個過程就是繪圖；二是通過點、線、面的投影分析，由局部到整體，構(gòu)造形體結(jié)構(gòu)，此過程為讀圖。兩個相反的過程，其本質(zhì)具有一致性，但對于多數(shù)學(xué)生而言，讀圖的過程顯得更為“恐懼”，原因在于繪圖更具直觀性，而讀圖且顯得抽象，需要一定的形象思維。教師的教學(xué)應(yīng)遵循這個規(guī)律，先進(jìn)行充分的繪圖訓(xùn)練，再開展讀圖教學(xué)，循序漸進(jìn)，逐步建立學(xué)生的空間想象力。

三、培養(yǎng)學(xué)生空間想象力的方法

制圖課的學(xué)習(xí)對學(xué)生的形象思維能力有很高的要求，因此，采取合理的教學(xué)方法，逐步提升學(xué)生的空間想象力，是切實提高本課程教學(xué)效果的關(guān)鍵所在。

1.創(chuàng)設(shè)直觀化的教學(xué)形式

教學(xué)中大量的模型、零件的呈現(xiàn)，通過視覺沖擊，豐富學(xué)生的信息儲備，這是非常重要的一個過程。各種實物模型的數(shù)量一定程度上受到學(xué)?，F(xiàn)有條件的限制，但各種三維CAD軟件的應(yīng)用輕松化解了這個“困擾”。

授課前，可利用Solidworks、CAXA實體設(shè)計等三維造型軟件制作完成課堂上使用的各種模型、零件等。課堂上，不再使用傳統(tǒng)的粉筆繪圖，直接配以相應(yīng)的三維造型圖，同時與其他多媒體設(shè)備的配合使用，從色彩、聲音等多方面給學(xué)生全新的感受，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)的效果。這樣的教學(xué)安排有四點長處：一是可以由尺寸直接驅(qū)動圖形的改變；二是可以直接生成動畫，直觀演示物體的生成過程及零件各部分組成關(guān)系；三是課堂講解的容量增大，能盈余較多的時間給以學(xué)生繪圖練習(xí)；四是隨著教學(xué)進(jìn)程的逐步推進(jìn)，各種三維模型、零件造型積少成多，最終形成機械制圖的教學(xué)模型庫，可以在后期的教學(xué)中使用，且方便保存。

此種方式應(yīng)用在筆者的機械制圖的教學(xué)中是經(jīng)常性的。如，“相貫線”這一知識點對初學(xué)者來說非常抽象，有90%以上的學(xué)生無法準(zhǔn)確理解。筆者利用Solidworks軟件的尺寸驅(qū)動功能直觀演示兩圓柱相互貫穿的過程，并逐漸改變圓柱半徑，展示相貫線的空間形狀，使絕大多數(shù)學(xué)生都能很快理解。同時，借助三維造型進(jìn)一步分析相貫線的空間極限點，對學(xué)生繪制相貫線的三視圖有很好的幫助。經(jīng)過檢驗，學(xué)生關(guān)于這個知識點的獨立作業(yè)正確率達(dá)90%以上。

在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，借助AutoCAD軟件進(jìn)行繪圖練習(xí)，計算機制圖的美觀、整潔及快捷特點給學(xué)生以良好的啟示，有助于其養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣。但必須指出的是，計算機軟件（多媒體）只是制圖課的教學(xué)媒介之一，這并不表示黑板和粉筆可以全部甩開，對于重要的步驟、規(guī)律及規(guī)范性還是有必要在黑板上做出說明。此外，教師還應(yīng)精選典型例題，在黑板上進(jìn)行手工繪圖演示，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣，建立正確的標(biāo)準(zhǔn)化意識。

2.構(gòu)建正確的思維方式

空間想象力的提高絕非短期學(xué)習(xí)能達(dá)成的，更無“偏門”可行，切忌通過大量繪圖訓(xùn)練來提升想象力。應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識及開放性思維入手，精選試題，引導(dǎo)學(xué)生分析相似零件（圖樣），做到舉一反三，效果是明顯的。在教學(xué)中，筆者主要通過以下方法引導(dǎo)學(xué)生形成正確的思維方式。

（1）一題多解。在圖樣中，機件的形狀一般都要通過幾個視圖來表達(dá)，每個視圖只能體現(xiàn)機件一個方向的形狀。因此，只根據(jù)一個或兩個視圖是無法完全說明機件的結(jié)構(gòu)，必須把幾個視圖聯(lián)系起來才能準(zhǔn)確判斷機件的形狀。在教學(xué)中，教師可在日常練習(xí)中挑選難度不大，但是答案多種的試題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知視圖分析獲得不同的機件，從而逐步開闊學(xué)生的想象空間，建立正確的解題思路。

（2）一題多變。兩個機件具有基本一致的結(jié)構(gòu)，僅有細(xì)微差別，必須綜合考慮多個視圖、機件表面連接關(guān)系才能準(zhǔn)確判斷。在教學(xué)中，教師可這樣處理：給出一個機件的兩個視圖，分析補畫第三視圖，在此基礎(chǔ)上，對已知圖樣稍作改變，再一次完成新的第三視圖。亦或針對一個機件，改變其主視圖的投影方向，讓學(xué)生練習(xí)繪制其三視圖。這類題型的經(jīng)常性練習(xí)，對建立學(xué)生開放性思維方式以及讀圖能力非常有效。

（3）總結(jié)歸納。在教學(xué)中，教師除了教會學(xué)生畫圖、讀圖，還更應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生對知識點進(jìn)行總結(jié)歸納，形成學(xué)生自己的繪圖、識圖經(jīng)驗。無論是基本體，還是四大類零件，雖說零件結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，但同一類型的零件，基本的結(jié)構(gòu)是一致的。如軸套類零件的整體結(jié)構(gòu)為回轉(zhuǎn)體；鍵槽的結(jié)構(gòu)及表達(dá)方式基本固定；各種孔的布局、尺寸標(biāo)注基本一致……。通過總結(jié)，完善知識體系，形成正確的思維方向，對識圖效率的提高、空想想象力的培養(yǎng)都頗為有益。

3.探索開放的教學(xué)模式

根據(jù)研究，一個開放的教學(xué)環(huán)境對學(xué)習(xí)效率的提升是有幫助的，筆者在教學(xué)中主要從以下兩個方面進(jìn)行實踐。

（1）空間的拓展。努力通過改變教學(xué)環(huán)境、場地，激發(fā)學(xué)生的求知欲。教師可以帶學(xué)生到實習(xí)工場參觀，通過查看機床部件、觀察零件加工過程等，擴充學(xué)生的記憶表象庫，也可安排適量的企業(yè)現(xiàn)場教學(xué)，直接讓學(xué)生感知零件的功能，認(rèn)識本課程的重要性。

（2）角色的轉(zhuǎn)換。古希臘哲學(xué)家說過：“告訴我的我會忘記，給我看的我會記住，讓我參與的我會理解。”這是大多數(shù)中職學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的一個真實反映。因此，教師應(yīng)主動引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)中。筆者的課堂也正是通過各種形式的角色扮演、互換，達(dá)到讓學(xué)生充分理解教學(xué)內(nèi)容的目的。如，筆者以教室作為三投影面的區(qū)域，以學(xué)生作為研究對象，進(jìn)行點、線、面的投影特性的教學(xué)；在識讀零件圖的習(xí)題課上，安排個別學(xué)生以教師的角色上臺講授，這樣的安排使得學(xué)生能在一個完全放松的狀態(tài)下完成學(xué)習(xí)，效果遠(yuǎn)比單純的教師演示好。

4.激發(fā)學(xué)生的想象空間

想象力的拓展更應(yīng)從心理學(xué)的角度著手，教師應(yīng)善于采取心理誘導(dǎo)的方式去激發(fā)學(xué)生的想象空間。在實踐中，教師可創(chuàng)設(shè)一個場景，該場景可以是有形的，亦可是無形的（如描述性的語言），讓學(xué)生根據(jù)這個場景，從空間、時間上加以想象，同時，還可加入個人的感覺因素，如聽覺、觸覺等。并且，想象的方向可以是漫無目的的，也可以是有一定指向的。然后，教師請個別學(xué)生交流個人的想象內(nèi)容，讓學(xué)生切身體會“身未動，心已遠(yuǎn)”的思想境界。筆者在教學(xué)中，偶爾也會進(jìn)行上述方法的嘗試，如給出一個短視頻，讓學(xué)生想象視頻終止之后將會發(fā)生的事；一堵墻后面的事物；想象不久的未來自己家的格局……。長此以往，學(xué)生的想象空間逐漸開闊，空間想象能力也得到明顯提升。

總之，在機械制圖教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和識圖能力具有承上啟下的關(guān)鍵作用。它既是前面所學(xué)點線面基本體投影知識的綜合運用，又是從投影法原理過渡到零件圖部分的橋梁，中職學(xué)生空間想象力的培養(yǎng)要充分根據(jù)其性格特點，因材施教，以求獲得最佳教學(xué)效果。

（作者單位：浙江長興技師學(xué)院）