宋奎華

摘 要： 在中等職業(yè)教育中，機(jī)械制圖是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力和識(shí)圖能力，影響這兩方面能力的主要因素是空間想象能力。因此，在教學(xué)過程中要采取科學(xué)有效的方法培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，這一點(diǎn)在教學(xué)中要貫穿始終。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械制圖 空間想象能力 識(shí)圖技能

機(jī)械制圖是技工學(xué)校機(jī)械專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，與其他技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)課有密切的聯(lián)系，技術(shù)工人必須掌握識(shí)圖技能，具備空間想象能力是掌握識(shí)圖技能的前提和基礎(chǔ)，為了培養(yǎng)上述能力，在教學(xué)中可采取如下措施。

一、對(duì)學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ)投影理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用

制圖課是用投影理論研究空間形體與平面圖形的相互關(guān)系和轉(zhuǎn)換的學(xué)科。將空間形體用平面圖形表示，這本身就是一個(gè)矛盾。初次接觸這一問題的學(xué)生，由于空間概念還沒建立起來，一般都會(huì)感到困難。而基礎(chǔ)投影理論則是空間形體與平面圖形相互轉(zhuǎn)換的紐帶，用基礎(chǔ)投影理論分析形體與圖形的能力，就成了制圖能力培養(yǎng)與形成的中心環(huán)節(jié)。

空間物體的形狀不管多么復(fù)雜，都可以看做是由若干個(gè)簡(jiǎn)單形體經(jīng)若干次挖切或疊加而形成，而這些簡(jiǎn)單形體又是由點(diǎn)線面等基本幾何元素組成的。因此，在學(xué)習(xí)過程中，要有目的地訓(xùn)練學(xué)生善于運(yùn)用形體分析和線面分析的方法，將空間形體分解為各種基本幾何體，再進(jìn)一步分解為面、線、點(diǎn)，然后按照基本投影規(guī)律轉(zhuǎn)換為平面圖形。反過來，使學(xué)生理解平面圖形上的點(diǎn)、線、面等幾何元素在空間形體上的具體位置和在投影體系中的相對(duì)位置及特點(diǎn)，并根據(jù)“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”的三等對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及“量左右、比高低、分前后”的六向方位關(guān)系，找出各視圖的內(nèi)在聯(lián)系，從而想象出空間形體的形狀?？傊?，要通過基礎(chǔ)投影理論的反復(fù)運(yùn)用，訓(xùn)練并培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力。

二、對(duì)學(xué)生加強(qiáng)“形”的儲(chǔ)存

要加強(qiáng)學(xué)生的空間概念，必須加強(qiáng)對(duì)空間形體的積累，在上課過程中采用實(shí)物模型教學(xué)，列舉生活中的實(shí)物，讓學(xué)生對(duì)“形”加以認(rèn)識(shí)，激勵(lì)他們積極地“觀察——思考，再觀察——再思考”，促使他們?cè)诖竽X里對(duì)“形”有所記憶，形成表象，通過投影規(guī)律的運(yùn)用，利用三維投影體系引導(dǎo)學(xué)生先分析簡(jiǎn)單物體的投影，觀察其投影效果，如此反復(fù)演示立體放在三維投影面中的投影過程，讓學(xué)生直接觀察由三維立體向二維平面轉(zhuǎn)化的過程，弄清轉(zhuǎn)化過程的本質(zhì)和原理，在大腦中建立起初步的空間概念。在此基礎(chǔ)上教師出示抽象的實(shí)物圖形，通過各種不同簡(jiǎn)單立體的投影，還原物體的形狀，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生的空間概念。其次，通過一定數(shù)量的練習(xí)，更進(jìn)一步鞏固對(duì)形體的立體形象的直觀記憶。再次，經(jīng)常讓學(xué)生觀察模型、實(shí)物和直觀圖，加強(qiáng)對(duì)形體的直觀印象和記憶，在思維中儲(chǔ)存一定的信息。如此這樣，立體信息儲(chǔ)存得越多，作圖時(shí)提取的立體形象越多，空間想象思維能力就越強(qiáng)。立體信息的積累和儲(chǔ)存過程是豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的過程，也是形象思維培養(yǎng)的過程。比如，在學(xué)習(xí)根據(jù)立體圖畫三視圖學(xué)習(xí)階段，除了讓學(xué)生完成習(xí)題集上的作業(yè)外，還要經(jīng)常拿出許多模型和立體圖，讓學(xué)生多觀察、多練習(xí)、多思考，這樣由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的形體見得多了，練得多了，想得多了，由立體到平面再由平面到立體的兩次轉(zhuǎn)變就會(huì)被學(xué)生熟練地掌握，也就是讓學(xué)生具有空間分析能力和想象能力。

三、使學(xué)生注重“位”的分析

要建立空間概念、培養(yǎng)空間想象能力，僅有“形”的想象是不夠的，還應(yīng)具有“位”的判斷，也就是說要處理好立體的形狀和方位兩者的關(guān)系。首先，在課程內(nèi)容和習(xí)題中，對(duì)幾何體的元素點(diǎn)、線、面的分析及幾何體表面上點(diǎn)的分析應(yīng)主要突出六向方位的分析，使學(xué)生在思維中逐漸搭起“空間架子”。比如，在介紹求基本幾何體表面上點(diǎn)的投影時(shí)，按照點(diǎn)的三面投影規(guī)律，就能很容易求得點(diǎn)的某一投影的位置。但是如果不對(duì)點(diǎn)的六向方位進(jìn)行正確的分析、可見性進(jìn)行判斷，解題就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。在組合體的補(bǔ)視圖中應(yīng)突出立體的“形”和“位”的統(tǒng)一化訓(xùn)練，在訓(xùn)練中不僅要認(rèn)清組合體中各組成部分的形狀，而且要認(rèn)清它們之間所處的相對(duì)位置關(guān)系，只有“形”與“位”結(jié)合，才能產(chǎn)生“體”的想象。這種想象的訓(xùn)練可反復(fù)進(jìn)行，用實(shí)物由淺入深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由表及里，由部分到整體循序漸進(jìn)，這樣能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有效地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。其次，在教學(xué)過程中，讓學(xué)生動(dòng)手切割出立體物體，然后讓學(xué)生畫出三視圖，再讓學(xué)生看著圖，對(duì)照實(shí)物分析物體表面的線、面在投影中的位置，這樣可明顯地讓學(xué)生懂得從立體到平面，再由平面到立體的轉(zhuǎn)化過程，點(diǎn)、線、面的“位”，從而形成“體”想象。再次，運(yùn)用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，可將傳統(tǒng)教學(xué)方法中無法突破的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容通過多媒體畫面完整清晰、直觀地展示出來。如《機(jī)械制圖》“基本幾何體的投影”章節(jié)中球體的投影及表面去點(diǎn)是教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。由于球體的立體圖形和模型在空間“形”與“位”的準(zhǔn)確表達(dá)上有局限性，在“球體表面上點(diǎn)的可見性判別”的教學(xué)上往往有一定的難度。而運(yùn)用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，可以將重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容通過多媒體畫面完整清晰地表現(xiàn)出來，學(xué)生通過對(duì)剖析后的觀察分析，對(duì)球體特有的“輪廓線”互為“中心線”又互為“分界線”的空間方位關(guān)系有了清楚的認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)“六向”范圍的分辨能力也有了進(jìn)一步提高。由此可以確信，只要在思維中有了豐富的空間形狀的積累和儲(chǔ)存，認(rèn)清各組成部分的形狀，且能辨清各組成部分所處的位置關(guān)系，要具有一定的空間想象能力，并非難事。

四、加強(qiáng)練習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)

機(jī)械制圖是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，必須邊學(xué)邊練。在課堂講授之后，要留有一定時(shí)間讓學(xué)生做多種形式的課堂練習(xí)，以檢驗(yàn)對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。對(duì)于課外作業(yè)，由老師明確提出本次作業(yè)的目的、涉及哪些理論知識(shí)、哪些地方是難點(diǎn)、應(yīng)該注意什么問題，要對(duì)學(xué)生感到比較難的問題加以必要的提示，對(duì)作業(yè)中普遍存在的問題，一定要在下一次上課之前講解，分析出差錯(cuò)的原因，并示范正確的解題方法，以加深學(xué)生的印象。此外，還要讓學(xué)生自己動(dòng)手自制各種教學(xué)所用的實(shí)物模型，對(duì)照模型反復(fù)分析立體表面的點(diǎn)、線、面，這樣對(duì)物體有更直觀的感性認(rèn)識(shí)，若條件許可，帶學(xué)生參加工廠的實(shí)習(xí)訓(xùn)練，這樣從理性和感性上讓他們對(duì)“體”產(chǎn)生認(rèn)知。如此這般，通過反復(fù)的識(shí)圖、繪圖等實(shí)踐活動(dòng)，就能夠達(dá)到預(yù)期效果。

總之，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，有各種各樣的措施、手段、方法，以上幾點(diǎn)在教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)現(xiàn)階段培養(yǎng)學(xué)生空間想象力、學(xué)習(xí)機(jī)械制圖有一定的幫助，能取得較好的教學(xué)效果。當(dāng)然，空間想象能力不可能在短時(shí)間內(nèi)迅速提高，這就要求教師在精心準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)恰當(dāng)選擇能提高學(xué)生空間想象力的教學(xué)方法和手段。