王桂枝

機(jī)械制圖是機(jī)械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，著重培養(yǎng)學(xué)生的空間邏輯和形象思維能力，使學(xué)生具備繪圖、識圖的能力，為后續(xù)一系列專業(yè)性課程以及實(shí)踐活動的高效實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

中職學(xué)生要學(xué)好這門專業(yè)課卻并不容易，學(xué)好制圖的關(guān)鍵是具備良好的空間想象能力，而這正是他們所缺少的。因此，如何讓學(xué)生構(gòu)建起一定的空間想象能力便成為機(jī)械制圖教學(xué)中的關(guān)鍵一步。

一、空間想象能力的概念

所謂空間想象能力，是指人們對客觀事物的空間形式（空間幾何體）進(jìn)行觀察、分析、認(rèn)知的抽象思維能力，主要包括三個方面的內(nèi)容。

一是根據(jù)空間的幾何體和語言描述，在大腦中展現(xiàn)出相應(yīng)的幾何圖形，并能正確想象其直觀圖;二是根據(jù)直觀圖在大腦中展現(xiàn)出相應(yīng)的幾何體及其組成部分的形狀、位置和數(shù)量關(guān)系;三是能對頭腦中已有的幾何體進(jìn)行分解、組合，建立新的幾何體，并能對其進(jìn)行正確分析，簡而言之，就是物—圖—物。

雖然學(xué)生在初中學(xué)習(xí)平面幾何時進(jìn)行過簡單的空間想象能力訓(xùn)練，但中職學(xué)校大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)非常薄弱，等于從零開始對他們進(jìn)行空間想象能力的培養(yǎng)，中職學(xué)生學(xué)習(xí)熱情也普遍不高，缺乏積極的學(xué)習(xí)動機(jī)。因此，教師在教學(xué)過程中要格外注重方式、方法，必須以興趣為引導(dǎo)，循序漸進(jìn)地進(jìn)行空間想象能力的培養(yǎng)。

二、學(xué)生空間想象能力的建立

1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并讓他們樹立起充分的自信心

俗話說：“興趣是最好的老師”，一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣，就會主動去求知、去探索、去實(shí)踐，并在這個過程中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗(yàn)。所以，要讓學(xué)生能夠建立起良好的空間想象能力，興趣是必不可少的?？臻g想象能力的建立可以分為三個方面，如何在這個過程中讓學(xué)生提起興趣呢？在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師可以主要從以下三個方面著手。

（1）上好開學(xué)第一課，抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)。良好的開端是成功的一半，教師一定要在第一堂課就讓學(xué)生對空間想象這種能力提起興趣。那么第一堂課必然要介紹機(jī)械制圖課程的重要性，告訴學(xué)生要學(xué)好這門課程，空間想象能力又是必不可少的。那什么是空間想象能力呢？按照前面提到的定義來講學(xué)生肯定是不愛聽的，也聽不懂。

這時教師可以從生活實(shí)例著手舉例說明，比方說提到空間想象能力的時候，以學(xué)生最常見的手機(jī)為例，引導(dǎo)學(xué)生描述自己手機(jī)的形狀、顏色、主要按鍵的位置等，每一個學(xué)生都能對答如流。然后告訴學(xué)生這就是空間想象能力，其實(shí)每個人都有，再引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中想象其他的常見物品，或是自己想要的東西，這是每個人都能做到的。通過這些活動讓學(xué)生們了解到空間想象能力跟生活是息息相關(guān)的，具備這種能力好像不是很難，還蠻有意思的，學(xué)習(xí)興趣慢慢就有了，隨之自信也就有了。

（2）適當(dāng)調(diào)整章節(jié)順序。教師在實(shí)際授課過程中不必完全按照教材的章節(jié)順序來講授，完全可以根據(jù)學(xué)生的課堂反映和掌握水平做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣有利于學(xué)生時刻保持學(xué)習(xí)與思考的興趣。

比如，第一章是講制圖的基本規(guī)定，完全是一些死板的記憶性的內(nèi)容，學(xué)生對于一開始就學(xué)習(xí)這些規(guī)定毫無興趣，筆者經(jīng)過多個學(xué)期的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)先進(jìn)行投影方式的講解比較容易調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因?yàn)檫@個章節(jié)講授的方式更容易實(shí)現(xiàn)多樣化，也更貼近生活。再在三視圖的基礎(chǔ)上慢慢滲透一些制圖基本規(guī)定，學(xué)生反而更容易掌握這些規(guī)定。這樣省去了枯燥的講解，課堂效果比按教材順序講授要好上許多。

（3）利用多媒體及模型教具激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并鼓勵學(xué)生自制教具。中職學(xué)校學(xué)生動腦積極性差，但是動手能力較強(qiáng)，所以在教學(xué)過程中教師要充分利用多媒體和實(shí)際的教學(xué)模型來培養(yǎng)學(xué)生的形象思維。通過這兩種形式的演示與講解，學(xué)生對于上、下、左、右、前、后的空間位置關(guān)系和點(diǎn)、線、面有了更直觀的感受和理解，再鼓勵學(xué)生發(fā)揮他們的優(yōu)勢，自己動手制作模型，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也更符合職業(yè)教育的初衷。

2.由物及物簡單空間想象能力的建立

學(xué)生的興趣和自信心建立起來了以后，教師可以著手進(jìn)行空間想象能力培養(yǎng)的第一步，由物及物簡單空間想象能力的建立。這是最簡單也是最關(guān)鍵的一步，是空間想象能力建立的初級階段，目的是培養(yǎng)學(xué)生看見實(shí)物或通過語言描述能夠在大腦中顯現(xiàn)出空間幾何體的形狀及結(jié)構(gòu)。

在這個階段 ，需要大量的模型及實(shí)物演示，比如三投影體系的建立，如果按課本上所講，學(xué)生們在頭腦中是反映不出來的，必須通過實(shí)物演示，如借助立體模型，讓學(xué)生實(shí)際觀察哪是正面、哪是側(cè)面、哪是水平面，通過三投影體系中實(shí)際幾何體的投影來體會主、俯、左三個試圖分別是怎樣形成的，再通過模型演示三個投影面是如何旋轉(zhuǎn)展開到一個平面上最終形成三視圖。這樣就在學(xué)生的頭腦中留下了三投影體系的初步模型。

那么該如何檢驗(yàn)自己頭腦中的模型是否正確呢？筆者的方法是做一個實(shí)物出來。還是以三投影體系為例，講解完成后讓學(xué)生用手邊的材料制作一個三投影體系的模型，并標(biāo)明V面、W面、H面以及X軸、Y軸和Z軸，模型制作好后請學(xué)生上臺演示并講解。學(xué)生們有的利用紙張，有的利用書本，有的利用木板，制作出來的模型都非常棒。通過這種形式不但能檢驗(yàn)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，而且在模型的制作、講解過程中學(xué)生既享受了樂趣，又提升了理解力，經(jīng)過這樣反復(fù)大量的訓(xùn)練，學(xué)生看到實(shí)物就能將幾何體迅速、準(zhǔn)確地反映在頭腦中，為下一步三視圖的繪制打下良好的基礎(chǔ)。

在這一步的實(shí)際教學(xué)過程中，關(guān)鍵是要做到多看、多想、多練，只有看得多了，頭腦中才會有東西，才能夠主動去動腦思考;思考得多了，同樣腦中反映的東西才會越形象、越具體;多動手才能夠激發(fā)學(xué)生思考的興趣，也能夠在這個過程中使學(xué)生的形象思維能力得到大幅度的提升。

教師一定要充分調(diào)動學(xué)生的動腦積極性，在課堂上對表現(xiàn)好的學(xué)生多表揚(yáng)、多贊美，對于積極性差的學(xué)生要多鼓勵。運(yùn)用欣賞與贊美的力量讓學(xué)生能夠始終保持對空間想象能力培養(yǎng)的興趣，讓他們建立起充分的自信心，積累豐富的形象圖形，為下一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.三視圖的準(zhǔn)確繪制

三視圖的繪制也是空間想象能力的一種重要體現(xiàn)，在培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力中起著至關(guān)重要的作用。在教學(xué)過程中主要采用兩步走的方法。

第一步，根據(jù)實(shí)物繪制三視圖。先從最簡單的基本體入手，像棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、圓球等，在繪制初期先讓學(xué)生觀察實(shí)際的幾何體，分析立體表面點(diǎn)和線的關(guān)系，根據(jù)三等規(guī)律來繪制三視圖。同一個基本體要從不同的方位、不同的角度來進(jìn)行觀察和繪制，做到爛熟于心。

基本體的三視圖繪制掌握熟練以后，可以嘗試對其進(jìn)行切割、組合，逐步增大難度來進(jìn)行三視圖繪制訓(xùn)練。這一步的重點(diǎn)還是要多看、多練，用心體會。

第二步則是不依靠實(shí)物模型，僅憑語言描述就可在頭腦中反映出幾何體，并憑借頭腦中的幾何體來進(jìn)行三視圖的繪制。比如，一個正三棱錐，底面平行于側(cè)面放置，錐高20厘米，要求繪制三視圖。根據(jù)描述，學(xué)生頭腦中反映出的幾何體是不一樣的，繪制的三視圖答案自然也不是唯一的。

教師這時可以引導(dǎo)學(xué)生思考，答案為什么不一樣？需要設(shè)定哪些條件來讓答案變得唯一？經(jīng)過前期的訓(xùn)練，學(xué)生頭腦中已經(jīng)累積了大量的基本體模型，他們樂于通過思考來證明自己對知識的掌握程度。當(dāng)然這一過程一定要在學(xué)生經(jīng)過第一步的大量訓(xùn)練小有成就后進(jìn)行，而且一定也要注意先易后難，循序漸進(jìn)。一定不能急于求成，要有足夠的耐心。

4.由圖及物

中職學(xué)生畢業(yè)后主要從事一些加工制造的工作，所以對他們來說最重要的就是識圖能力，也就是能夠根據(jù)圖紙將工件迅速準(zhǔn)確地加工出來。

由圖及物空間想象能力的建立與前期的大量訓(xùn)練是分不開的，前面的基礎(chǔ)一定要打好，最后一步才能掌握。通過模型制作及三視圖的繪制，一些簡單的三視圖學(xué)生完全可以想象出來，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

因?yàn)榭臻g想象能力最終建立的要求是能對頭腦中已有的幾何體進(jìn)行分解、組合，建立新的幾何體，并能正確進(jìn)行分析。這是學(xué)生必須要習(xí)得的一種技能，當(dāng)然也是最難的。這就要求學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中多觀察、多揣摩，進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練，而且最好是跟實(shí)訓(xùn)課程相結(jié)合。

教師在實(shí)際教學(xué)過程中利用一些三維制圖軟件像UG、Pro/E等根據(jù)三視圖進(jìn)行立體圖的造型，以此來檢驗(yàn)自己的想象是否正確。到了課程后期，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個工件，繪制好三視圖，然后加工的時候互相進(jìn)行交換，讓學(xué)生甲來根據(jù)學(xué)生乙的圖紙來加工工件，看最終產(chǎn)品是不是學(xué)生乙想要的，同樣的，學(xué)生乙的設(shè)計(jì)讓學(xué)生甲來加工。

通過這種形式可以讓學(xué)生在實(shí)際動手操作中查漏補(bǔ)缺，互幫互助，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，在不斷進(jìn)行的訓(xùn)練中，學(xué)生的空間想象能力必然有質(zhì)的提升。

上述培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的過程并不是必須嚴(yán)格按照順序進(jìn)行的，而是要在授課過程中有所穿插，在每一個課題中都會涉及一些內(nèi)容。比如在講三視圖的繪制時，既有基本體的觀察，又有模型的制作，也涉及車間中實(shí)際產(chǎn)品的加工等，教師要根據(jù)學(xué)生在課堂中的反應(yīng)靈活變化，做到以學(xué)生為主體。

三、小結(jié)

通過上述教學(xué)手段的施行，學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的興趣和熱情大大增強(qiáng)，空間想象能力得到大幅度提升，而且在學(xué)習(xí)過程中總會有意想不到的驚喜。尤其是在實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生的作品總是能超出教學(xué)期望，既精致又實(shí)用，筆者學(xué)?，F(xiàn)在用的好多教具就是學(xué)生的作品，隨著教學(xué)的深入進(jìn)行，也明顯可以感受到學(xué)生的進(jìn)步。功夫不負(fù)有心人，沒有教不好的學(xué)生，只有教不好學(xué)生的老師，只要在平日教學(xué)中下足工夫，絕對會有意想不到的收獲。

（作者單位：即墨高級技工學(xué)校）