張紅

【摘要】《機(jī)械制圖》是一門有著自身系統(tǒng)理論的實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是工程界的技術(shù)語(yǔ)言。在教育教學(xué)環(huán)節(jié)中除了要讓學(xué)生掌握其基本知識(shí)和基本技能外，還應(yīng)該運(yùn)用多種教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和空間想象能力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制圖；空間思維能力；空間想象能力；培養(yǎng)

《機(jī)械制圖》作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生具有一定的繪制和識(shí)讀機(jī)械圖樣的能力、空間想象和思維能力以及繪圖的實(shí)際技能，它要求學(xué)生有較強(qiáng)的空間想象能力。而就目前現(xiàn)狀而言，在校學(xué)生幾乎從沒(méi)接觸過(guò)機(jī)械零件加工，他們的空間想象能力較弱，因此，在制圖教學(xué)中必須借助大量的實(shí)物模型來(lái)進(jìn)行輔助教學(xué)，用以提高學(xué)生的空間想象能力。在實(shí)際的操作中，但由于受到多種因素的限制，教師只能選擇到教材中極少部分的零件模型，即便是這樣，演示中位于后排的學(xué)生也看不清。為此，如果使用計(jì)算機(jī)繪圖軟件在電腦中進(jìn)行建模，并在教學(xué)中利用多媒體手段運(yùn)用起來(lái)，效果會(huì)很好。

一、空間思維能力的培養(yǎng)

所謂空間思維能力，就是在觀察獲得感性認(rèn)識(shí)的過(guò)程中對(duì)空間問(wèn)題運(yùn)用分析和歸納等方法，取得對(duì)事物本質(zhì)的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)能力。空間思維能力在機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)中有著重要的作用，它是本課程學(xué)習(xí)的基本要求之一。在教學(xué)法過(guò)程中，對(duì)于空間思維能力的培養(yǎng)，我們可以采用啟發(fā)式教學(xué)法。以下是我在教學(xué)研究中進(jìn)行空間思維能力培養(yǎng)采用的幾個(gè)過(guò)程。

（一）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

所謂培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，就是培養(yǎng)學(xué)生深入而正確地認(rèn)識(shí)各種空間物體特點(diǎn)的能力。這里所說(shuō)的觀察能力就是能夠?qū)⒖臻g的物體形象抽象成是由若干個(gè)基本形體構(gòu)成的能力，以及將基本形體抽象成由若干個(gè)點(diǎn)、線、面組成的能力。這就要求學(xué)生對(duì)于點(diǎn)、線、面的特性以及基本形體的結(jié)構(gòu)特性有正確的認(rèn)識(shí)。在培養(yǎng)學(xué)生觀察力時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖軟件制作出相應(yīng)的三維立體模型，然后請(qǐng)學(xué)生根據(jù)“三維立體模型”畫出它們的投影三視圖；或教師先畫出物體的三視圖，然后請(qǐng)學(xué)生畫出它的三維立體模型。教學(xué)過(guò)程中教師要做到有目的、有要求、有步驟、有指導(dǎo)地讓學(xué)生深入實(shí)際，接觸客觀事物，在實(shí)踐中掌握觀察物體的方法。在這一過(guò)程中要示學(xué)生必須做到：

（1）仔細(xì)觀察各類基本形體，清楚構(gòu)成這些基本形體的點(diǎn)、線、面，及各自的特點(diǎn)。

（2）認(rèn)真觀察組合體，了解各類組合體的形成規(guī)律。

（二）培養(yǎng)學(xué)生對(duì)空間物體的形象和它們各自的投影形象的記憶能力

法國(guó)大文豪伏爾泰則說(shuō)：“人，如果沒(méi)有記憶，就無(wú)法發(fā)明創(chuàng)造和聯(lián)想”。機(jī)械制圖被喻為工程界的“技術(shù)語(yǔ)言”，就應(yīng)該有著自己的“詞匯”和“詞組”，如果我們把基本體視圖視為是“詞匯”那么組合體視圖便是“詞組”，如果能在理解的基礎(chǔ)上，通過(guò)反復(fù)識(shí)記在腦海中儲(chǔ)存人大量基本形體和組合體的圖形特征和它們所反映的空間物體特性，能弄清圖與物之間的特征及其聯(lián)系，那么就算是具有一定的空間想象能力了。在教學(xué)過(guò)程中，我會(huì)對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)幾點(diǎn)：

（1）反復(fù)強(qiáng)調(diào)記憶基本體形象特征的重要性，并逐個(gè)階段提出需要識(shí)記的具體目標(biāo)。

（2）對(duì)基本體投影形象特征和基本體空間形象特征的識(shí)記必須在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

（3）要有計(jì)劃有安排的識(shí)記一些簡(jiǎn)單的物體空間形象，這點(diǎn)就好比是記英語(yǔ)單詞一樣。

（三）充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)加強(qiáng)直觀性教學(xué)

在機(jī)械制圖課程的教學(xué)中，教師可利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件的建模功能，加強(qiáng)直觀性教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生由物到圖，由圖到物進(jìn)行多次的轉(zhuǎn)換訓(xùn)練，逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和思維能力。

操作中發(fā)現(xiàn)：借助計(jì)算機(jī)繪圖軟件進(jìn)行建模，不管形體有多復(fù)雜，數(shù)量有多少，都能方便迅速地進(jìn)行制作。制作后的這些形體，都能表達(dá)組合體的組合形式和各個(gè)面、線的實(shí)際形狀以及各部分的連接關(guān)系；還能對(duì)局部或整體進(jìn)行自由縮放，從而使學(xué)生看清重點(diǎn)部分或細(xì)小結(jié)構(gòu)的形狀；還可以通過(guò)自由旋轉(zhuǎn)實(shí)體，看清楚前后、左右、上下六個(gè)方位上表面的連接關(guān)系，再使用“三維視圖”確定看圖方向，逐一分析視圖情況，然后畫出三視圖。這樣一來(lái)，我們等于在學(xué)生的頭腦中建立了一座二維視圖和三維實(shí)物模型之間互通的橋梁。通過(guò)計(jì)算機(jī)繪圖軟件的三維建模，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)了從二維到三維的轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮了學(xué)生的空間想象能力，學(xué)生就能應(yīng)用線面分析法和形體分析法去獨(dú)立分析視圖、讀懂視圖了。因此，學(xué)生會(huì)覺(jué)得制圖課程比以前生動(dòng)了許多，容易了許多，學(xué)習(xí)興趣也提高了許多。

二、空間想象能力的培養(yǎng)

所謂空間想象能力，就是指人們對(duì)客觀事物空間形式進(jìn)行抽象思維的能力，它是以人的大腦中的過(guò)去感知作為基礎(chǔ)，對(duì)看不見(jiàn)的事物能夠想出主體形象的能力。而在《機(jī)械制圖》的學(xué)習(xí)中，空間想象能力的高低決定著繪圖、識(shí)圖、創(chuàng)新的能力。它是人們進(jìn)行機(jī)械改革和改造所必須具備的條件之一。

對(duì)空間想象能力的培養(yǎng)不是一下子就能培養(yǎng)出來(lái)的，要有一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的積累過(guò)程，要經(jīng)歷一個(gè)由淺入深的飛躍，最終實(shí)現(xiàn)舉一反三，真正形成一種能力。這就要通過(guò)反復(fù)和大量的“物轉(zhuǎn)圖”和“圖轉(zhuǎn)物”的訓(xùn)練。這一過(guò)程中就要求學(xué)生能夠靜下來(lái)，認(rèn)真的多做練習(xí)。于是我會(huì)在教學(xué)中給他們布置相應(yīng)的任務(wù)，以提高他們的識(shí)圖能力，培養(yǎng)和提高他們的空間想象和思維能力。

總之，空間思維能力和空間想象能力在《機(jī)械制圖》的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中起著決定性的作用，培養(yǎng)這方面的能力是教學(xué)中需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題，我們只有在機(jī)械制圖課中注重教學(xué)方法，正確運(yùn)用教具，重視教學(xué)實(shí)踐，才能把枯燥、抽象的制圖課講的直觀、生動(dòng)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的空間想象和思維能力。以適應(yīng)飛速發(fā)展的現(xiàn)代化科技。