您的位置:首页»社会科学»教育学>>浅析机械制图课中空间想象力的培养

浅析机械制图课中空间想象力的培养

作 者:霍东鑫 山西省太谷县中国空间技术研究院太华技校 030800

  《机械制图》课程是技校机械类专业研究识读和绘制机械图样的原理和方法的主干专业基础课程,是学生学习后续专业课程以及发展自身职业能力的必要基础。所以,学好本课程的重要性不言而喻。然而,由于本课程投影原理的抽象性,而我们技校学习制图的学生都是初中毕业生,平面几何知识普遍较差,立体几何还未学过,学生的空间想象能力及对事物的认识能力较差,要想使学生用制图语言来表达一个较复杂的机件就比较困难。往往很难以将空间形体与其平面投影高度细致地联系起来,也就是说缺乏空间想象力。而我们技校主要培养的是第一线操作型人才,我认为对制图的落脚点应在综合“识图”能力上,而识图的关键就是要有较强的空间想象力。如何帮助学生建立立体感,也就是空间想象能力的培养, 就显得尤为重要。
  其实,机械制图的学习可归纳为两块:画图和读图。从空间和平面的关系来说,画图就是从空间到平面,根据理论投影,把三维形体投影绘制到二维平面上;读图就是从平面到空间,从二维的平面图想象出形体的空间结构。简单地说它的学习过程就是二维平面图形与三维空间形体互换的不断反复思维的锻炼过程。
  提高制图课的教学效果?笔者从多年的教学中总结出一下几点:
        一、运用直观教学手段培养学生空间想象力
  回顾传统课堂教学,教师依赖的主要教学途径和方式就是粉笔加黑板,在《机械制图》教学中,我充分利用实物、模型、挂图等直观教具进行直观教学,注意启发学生积极思考,把学生原来不容易理解的抽象理论,变成形象、具体、易掌握的知识,使学生看得见,摸得着,学得快,记得牢,帮助学生正确理解教学难点和重点。教学过程中通过向学生展示这些实物,把机械制图教学中需要表现的不同形体(诸如棱锥、圆锥、圆柱、棱柱、长方体等)一一展现于学生眼前,让学生在观看、揣摩这些常见形体基础上,通过识记、理解内化到此类空间图形所对应的视图,并促成学生思维从空间到平面、从平面到空间的有效转换,从而深化空间思维,培养学生的空间想象力。
  二、运用现代教育技术培养学生空间想象力
  传统的制图教学工具是黑板加粉笔、三角板、圆规。教师的劳动强度大,学生获得的信息量也少,受到时间的限制,一堂课讲不了几个图形。这种手段已适应不了当今时代的发展要求了。采用计算机多媒体辅助教学能有效的解决以上矛盾,我们可以利用机械制图课件,使教学内容色彩丰富,具体直观,应用自如,可有效的控制讲课节奏,随时切换跳转,像翻书一样,随意翻页,对重点、难点内容可调动反复演示反复讲解,是突出重点,突破难点的有效措施,另外对教学模型、插图数量少,不能完全满足教学要求的现象也得到改变。多媒体教学可以节约大量的时间,讲解更多的内容,提高了教学效率及教学效果。或者有意识地延长停留时间,帮助学生形成大脑中清晰的空间方位关系,解决学习过程中的难题。例如,在三视图形成及投影规律教学中,教师通过运用多媒体技术可以形象地把正投影的投影原理与三视图的看图方法紧密结合,并且有效呈现,从而帮助培养学生空间想象力。
  三、提供积极动手机会培养学生空间想象力
  制图课是一门实践性很强的课程,精讲多练是这门课的特点。投影理论只是指导作图的基础,关键是要使学生会画图、会读图,教师讲课时切忌照本宣科满堂灌,而应该重点突出,用精练的语言讲解关键处,详细分析步骤及方法,多留时间让学生去练习。多练习,多实践,学生才能深刻理解、牢固掌握和灵活运用所学知识,才能调动学生学习积极性,充分发挥学生的想象力、创造力。
  读图和画图时运用的“形体分析法”就是典型的表象的分析、综合,是制图教学中十分重要的思维方法。如,在画组合体视图时,要先将组合体分解为若干个基本体,考虑单个基本体的形状及其三视图,这是分析的过程。然后,根据各基本体的相对位置、连接关系,把单个基本体的视图综合起来,画出组合体的三视图,这是综合的过程。读图也是这样,先要将视图分成若干部分,对线框,找投影,以基本体投影特征为依据,看懂各部分的形状,这是分析的过程。然后,再根据各部分的相互位置关系,综合各部分的形状,就可以看懂整个组合体的形状了,这是综合的过程,以促进其思维能力的发展。逐步提高学生的空间想象能力。
  四、轴测草图的训练有助于空间想像力的培养
  立体图是发展空间想像力的关键,是由感性认识向理性认识转化的桥梁。在学习轴测图后,带领学生画基本体的立体图,进而画出棱柱体、圆锥体等基本体。这样通过线条的变化,对各种基本几何体的轮廓有所了解,初步树立了空间概念。在此基础上逐步深入,引导学生画一些复杂的图形,有了橡皮泥的切割经验,轴测图也是在纸上进行切割一样,一步一步进行,大大激发了学生的学习兴趣,避免了单纯理论知识的晦涩难懂,消除了对制图的畏难情绪。有的学生养成在做完每一道题后都徒手画出轴测图。训练了思维,加强学生的徒手绘图能力,使学生在实践中逐步培养空间概念。
  总之,机械制图教学中培养学生的空间想象力,对于学生而言,在教学过程中以投影基础理论为纽带,讲练结合,选用多种讲法进行培养,在头脑中树立起一座“空间骨架”,逐步增强学生的空间想象能力。对于教师而言,培养学生的空间想象力可以在教学中缓解学生学习压力,甚至使教学中的许多问题都迎刃而解,从而使教师教学达到事半功倍的效果。
  以上是笔者多年教学的经验和体会,要达到更佳的教学质量和教学效果,尚有待于在教学实践中不断探索、总结。
[参考文献]
[1] 《机械制图》(第五版)中国劳动社会保障出版社,钱可强主编.
[2] 《技工学校机械制图课教学参考书》劳动人事出版社.
[3] 《机械制图》. 中国传媒大学出版社 赵兰苓主编.