马文娟 王秋香 王冬娜

【摘要】针对学生的空间思维能力较弱，影响工程制图课程学习效果这一问题，文章对其原因进行了分析，提出了解决方法，并对该方法的实施操作进行了说明，最后对预期达到的效果进行了展望。

【关键词】工程制图 空间思维能力 三维模型制作

【基金项目】本文为2018年青岛理工大学琴岛学院教育教学研究项目（2018001A）阶段性成果之一。项目名称：基于应用型人才培养的制图课程体系优化改革探索。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）08-0242-02

工程制图是高等院校工程类专业的一门专业基础课，是后续课程学习、课程设计及毕业设计的基础，要求学生能够熟练掌握该门课程。工程制图的学习内容都围绕二维投影图与三维形体之间的转换问题，即根据二维投影图确定形体的空间形状，或根据形体的空间形状确定其二维投影图。二维与三维之间的转换要求学生有较高的空间思维能力，可以说空间思维能力是工程制图课程学习中重点要锻炼提高的能力。如何提高空间思维能力便成为了我们重点要讨论的问题，本文将对这一问题进行简单论述。

一、学生现状

只有具有较好的空间思维能力才能学习好工程制图这门课程，而大部分学生的空间思维能力较弱。笔者在平时的教学过程中发现，学生在完成根据投影图确定其空间形体这一类题目时，思路不够开阔，三维模型的想象范围局限性大，对投影图的形成过程及展开规则等掌握不牢固，空间立体感差。而在完成根据三维形体或轴测图作形体的投影图这一类题目时，思路混乱，作出的投影图不遵循“长对正，高平齐，宽相等”的投影规律，排列随意。这些问题一方面反映出学生对投影的基本知识掌握不熟练，另一方面也说明学生的空间思维能力欠缺，导致在作投影图时，位置对应混乱。

二、原因分析

在工程制图的教学过程中，学生大多时候是在跟着老师的思路进行思考，由老师引导着一步步地构建模型，确定投影图。在进行相应的课后练习时，也没有有效的提高空间思维能力的相应方法。这样导致学生的空间思维能力在工程制图的学习过程中，缺乏相应的锻炼途径，提高程度有限。

三、方法寻找

要想提高工程制圖课程的学习效果，需找到提高学生的空间思维能力的有效方法。目前，工程制图课程教学中，主要是针对具体题目，采用多媒体呈现结合实物模型展示，应用引导式的教学方法，将答案一步步的分析出来。在这个过程中，虽然是以学生为主体，但实际上学生的参与度并不高。学生做起题目来仍然非常吃力，只有大量做练习，才能有所提高，这需要耗费大量的精力和时间。长此以往会使学生丧失学习兴趣，所以需要找到一个能够提高学生的参与度，并能够激发学生学习兴趣的方法，方能有效提高学生的空间思维能力。而在平时的教学过程中，笔者发现，学生对自己动手操作有较浓厚的兴趣，所以初步考虑，将三维模型制作加入到工程制图课程的教学中，作为一个作业模块，由学生自己动手完成。学生通过三维模型制作，能够更深入、更牢固的掌握三维形体与二维投影图之间的对应关系，从而提高空间思维能力，学习好工程制图这门课程。

四、方法的实施操作

在工程制图课程的教学中加入三维模型制作这一措施，可先在学习主动性较强的某个专业试点，观察效果，总结经验后再决定是否推广到其他专业中去。考虑到授课课时相对于教学内容较少这一状况，增加三维模型制作这一模块，最好是作为学生课后作业去完成，然后再分配几个课时进行讲评。具体地来说，可将每个班级的学生分成若干小组，每次以小组为单位完成三维模型，提交模型后，每个小组对模型的制作过程进行总结说明。这样既可提高学生的空间思维能力，又可锻炼学生的动手操作能力和团队协作能力。

五、预期效果展望

在工程制图课程的教学中加入三维模型制作，一方面可拓宽学生的做题思路，丰富学生的想象空间，提高其空间思维能力，提高其学习兴趣，学习好工程制图课程；另一方面可培养学生的团队协作精神，锻炼学生的动手操作能力，为培养应用型人才奠定基础。具体来说，期望达到以下两个目标：

1.提高学生的空间思维能力，学习好工程制图课程

在学生自己动手制作三维模型的过程中，通过不断的想象、制作、校正及修改，形成最终模型。这一过程会使学生建立形体的二维投影图与三维模型转换的对应关系，拓宽学生做题思路，提高学生的空间想象力，增加学习兴趣。

2.提高学生的动手操作能力和团队协作能力

在制作模型过程中，学生将心里的想法和答案通过模型展现出来，而不只是“纸上谈兵”了，锻炼了动手操作能力，使学生初步了解如何将在课本上学习到的知识在实际中进行应用。

六、总结

在工程制图课程的教学中加入三维模型制作，可以提高学生的空间思维能力，学习好该门课程，同时可以锻炼学生的动手操作能力和团队合作能力。该措施可先试行，待观察效果后再决定是否推广以及如何推广。