彭 敏

（荆州广播电视大学，湖北 荆州 434020）

谈谈《机械制图》教学中学生空间想象力的培养

彭 敏

（荆州广播电视大学，湖北 荆州 434020）

《机械制图》这门课对于初学者来说，由于空间想象能力的欠缺，使得从事制图教学的教师普遍感到教学困难。本文就《机械制图》教学中如何培养学生的空间想象能力进行了一定的思考，对提高制图教学质量有一定的现实意义。

机械制图；空间想象力；培养

《机械制图》是一门实践性很强的技术基础课，机械图样是工业生产的重要技术文件，是工程技术人员必须掌握的技术语言，自始至终研究的是空间物体与其投影之间的对应转换关系、规律。而这些内容都离不开空间想象和空间思维，因此要学好这门课，教师就必须加强对学生空间想象能力的培养。

根据心理学的观点，所谓“空间想象能力”其实就是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加工处理，从而产生新形象的一种综合性能力。空间想象能力主要由形象思维、抽象思维、形象储存、加工和出现新形象五部分组成，主要来源于对空间形体的感性认识，因此只有在感性认识的基础上，对形体进行分析、综合、抽象、概括，达到理性认识，才能建立起正确的空间形体的表象，从而为形象思维与抽象思维对形体进行加工处理提供所需的素材。对学生空间想象力的培养，手段和方法比较多，笔者主要从以下三个方面进行探讨。

一、运用直观教学或多媒体教学，让学生初步建立三维空间模型，奠定空间想象基础

学生在接触《机械制图》这门课之前，由于其知识结构的差距，几乎没有什么空间概念，而学习《机械制图》真正要掌握的是投影图即视图，视图一般用三个图形来表达物体的外部形状和内部结构即三视图，并且是用平面图的形式表达，直观性差。

三视图需要三个投影面即三投影面体系，三投影面体系是由空间向平面转化后得到的，三维空间模型的建立是基础。笔者认为教室就是一个很好的三投影面体系，我们可以把教室前面黑板所在的平面认定为正投影面，地面所在的平面即水平投影面，右墙面所在的平面即侧投影面；黑板平面与地面的交线即X投影轴，地面与右墙面的交线即Y投影轴，黑板平面与右墙面的交线即Z投影轴。按照习惯，沿X轴可以确定左右的方位关系，反映的是空间物体的长度，沿Y轴可以确定前后的方位关系，反映的是空间物体的宽度，沿 Z轴可以确定上下的方位关系，反映的是空间物体的高度。然后将黑板所在的平面保持不动，右墙面绕 Z轴向右旋转900至与黑板平面在同一平面内，地面绕X轴向下旋转900至与黑板平面在同一平面内，这样展开在一个平面上的三个投影面即三投影面体系。将物体放在三投影面体系里并分别向三个投影面投影得到的视图即三视图，用教室作三投影面体系教学直观性好，学生容易接受。此外还可运用多媒体教学手段，利用三维动画，得到三投影面体系，把基本体放入其中，然后在鼠标的控制下向三个投影面分别投影并将投影面展开。通过投射、展开、闪烁等各种形式的动画，使学生身临其境，产生立体效应，并引导学生积极开展空间思维，逐步培养学生的空间想象能力。

二、充分利用各种模型、实物、挂图等教学用具来辅助教学，培养学生的空间想象力

在制图教学中充分利用各种模型、实物、挂图等教学用具来辅助教学，把学生不容易理解的抽象理论和空间视图，变成形象、具体、易接受的内容，使学生看得见，摸得着、记得牢，从而有效地培养学生的空间想象力，收到事半功倍的教学效果。通过引导学生运用投影规律认识实物与图形之间的关系，使投影要素在学生头脑中得到清晰的印象，初步建立起空间的感性认识来形成空间构架，实现从平面到空间，从空间到平面的思维转换。对于初学者来说，单凭想象绘制视图有一定的难度，此时模型便是一个很好的补充手段，学生通过观察实物和模型等教具，教师再加以适当的讲解，学生对知识的接受就容易得多，简单的多。例如，在讲授剖视图的剖切区域时，教师可利用模型来讲解，将剖切区域展示给同学们，就会一目了然，同学们的学习兴趣也会被激发，教学效果比较好。同时让学生在实物与视图之间反复思考，并将空间物体的结构特征比较完整地表达在视图中，通过分析比较为同学们奠定一定的空间想象基础。

三、丰富形象储备，强化各类训练，提高学生绘图和识图的能力，拓展学生空间想象能力

从几何角度看，无论多么复杂的组合体均可看成是由若干个基本立体按一定的相对位置，运用一定的组成形式组合而成的，它的三视图也就是由这些基本立体的三视图集合起来的，因此一定要把基本立体的三视图特征熟记，弄清它们之间的投影关系以及基本立体的形状和位置变化时，其三视图的特点及其变化规律，做到形影不离。加深对基本立体的记忆，有意识地储备形象，对提高空间想象力是非常有益的。

《机械制图》是一门实践性很强的课程，学生在课堂上听懂老师的讲解并不难，也觉得容易，而当学生绘图时却很难上手。因此强化各类训练，对提高学生的绘图和识图能力，拓展学生的空间想象大有帮助。如给出几组较为雷同的三视图，使每组三视图中有一个或两个视图相同，然后由学生分析不同形体投影特征的类比训练；同一形体将它的空间位置变换之后分析其三视图的投影特征的形体变位训练；给定两个视图，补画出多种可能的第三视图的构形设计训练；给定不完整三视图，由学生分析其投影特征然后补画所缺线条的补线条训练等等。通过这些训练，学生对空间物体的结构特征就会有更深刻的理解，准确绘制三视图就变得轻松顺畅，空间想象能力就会大为拓展。

学生空间想象能力的培养不是一蹴而就的，需要教师更多的耐心和智慧，需要教师在教学过程中精心准备教学内容，选择合适的提高学生空间想象力的方法和手段，让学生多看、多画、多练、多想、多记，使学生在头脑中逐步形成物体的空间构形，经过由图想物，由物画图的反复实践，不断提高学生的空间想象能力。

[1] 孙兰凤.机械制图[M].中央广播电视大学出版社，2008.

[2] 王幼龙.机械制图[M].高等教育出版社，2004.

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1008-7427（2011）11-0148-01

2011-07-20