高职制图教学如何提高学生空间想象力

　　学生空间想象力的培养是高职院校制图教学的重点和难点，文章剖析了高职学生缺乏空间想象力的原因，提出了培养其空间想象力的过程、途径及方法。 以下是小编分享给大家的关于写高职制图教学如何提高学生空间想象力，一起来看看吧!

　　关键词：高职;机械制图;空间想象力

　　《机械制图》作为表达设计思想、工作原理、装配关系、技术要求、指导零部件的加工和装配的一门理论性与实践性都很强的传统技术基础课程，旨在培养学生具备对机械产品图样的读图和绘图能力，而这些能力的培养都离不开空间想象力。空间想象能力的欠缺使很大一部分学生觉得制图课程难学，从而失去学习兴趣与信心。因此，培养高职学生的空间想象能力，是学好制图课程必须解决的一个关键问题。

　　培养学生空间想象力的过程

　　就制图课程而言，空间想象力就是在原有感性认识的基础上，形成几何元素、它们的相对位置以及机件构形的整体形象的过程。想象来源于感性认识，其发展依赖于足够的形象储备。因此，要想培养学生的空间想象力，就必须丰富学生头脑中的形体表象储备，并深化其综合分析能力。其培养过程必须经历两个跨度：一是空间物体在某投影面上的投影化为点、线、面在某投影面的投影，完成由物向图的转换，这种由空间向平面的转换就是绘图;二是将视图中各种图线及其组成图形化为空间物体的各元素在某投影面上的投影，完成由图向物转换，这种由平面向空间的转换就是读图。两个跨度在本质上是一致的，但第一跨度更具直观性，是感性认识;第二跨度则比较抽象，需通过理性分析、形象思维才能完成，是理性认识。一般情况下，第一跨度是培养空间想象的基础，应在教学中首先培养;第二跨度是在第一跨度基础上，空间想象力的进一步升化。

　　培养高职学生空间想象力的方法

　　学习制图是逻辑思维与形象思维的双重活动，探讨有效的教学方式，切实培养学生的空间想象能力，是制图教学成败的关键，笔者从自己的教学经验中总结出以下几点心得。

　　形象化教学，提高学生学习兴趣感性认识是空间想象力形成和发展的基础，通过感性素材吸引学生注意力，丰富学生的表象储备，是培养空间想象力的关键一步。

　　1.运用多媒体技术和制图软件进行教学。高职学生大多对计算机有较为强烈的兴趣，从电脑入手，利用多媒体教学课件吸引学生的注意力，给学生全新的视觉感受，能很好地提高教学效率。例如，以前的传统教学手段是粉笔、黑板加模型挂图，由于画图费时多，有些复杂的零件图画十多分钟只讲三到五分钟就不用了，课堂知识容量少，而挂图和模型由于是事先制作的，灵活性差，使用有很大的局限性。采用教学软件后，课堂讲解的内容大大增加，利用solidworks等三维实体造型软件还可对零件产品进行三维动画演示，直观清晰地表达出每个形体的形成过程及其形状和投影的关系。笔者在实际教学中，经常将此应用于习题课或评讲学生作业，在学生通过作业或练习对二维图例有了一定想象的基础上，再辅以软件三维动态演示其正确的实体模型，从而有效地帮助学生构建良好的空间模型，大大激发了学生学习兴趣，拓展了知识的深度和广度，使其在二维和三维空间的反复思索中加深印象。此外，利用AutoCAD图进行图例讲解，计算机制图的美观性、整洁性能给学生以良好的启示，有助于其养成良好的绘图习惯(如图1)。需要指出的是，计算机软件教学只是制图课程的教学形式之一，这并不表示在教学过程中，对黑板和粉笔可以全盘否定，对于重要的步骤、规律还是有必要在黑板上做出说明。此外，教师也应精选某些典型例题，在黑板上进行手工绘图的正确演示，引导学生形成正确的作图规范，养成良好的绘图习惯。

　　2.鼓励引导学生主动参与教学环节。亚里士多德说过：“告诉我的我会忘记，给我看的我会记住，让我参与的我会理解。”这也充分反映了大多高职学生的特点。作为教师，应该充分考虑学生的心智特点，在教学过程中，可通过观察机器部件或某些常用零件的加工过程、切制泥模型、拆装模具或实际零部件等方式，使学生在看实体零件的过程中，由对物、图的感知获得更多的物―图的记忆表象库，将其存在大脑之中，逐步明确物―图之间的内在联系，并且丰富空间想象力，活跃空间思维，从而使学生逐步掌握绘图与看图的方法。另外，在课堂教学中，也应创造各种条件，鼓励学生主动参与教学环节。例如，在讲重影点的问题时，如果仅在黑板上或用课件演示，难免显得无趣，若请学生上台，以教室的四面墙为投影面，如图2中，学生甲和乙假设为点，对齐站立后，对于A投影面，学生乙即为学生甲的重影点。另外，还可将甲乙学生假设为直线，分别比较对A、B、C面的投影关系，相信学生在亲历过后的效果将远比演示的好。

　　引导建立正确的思维方式，做到举一反三空间想象力的培养非一朝一夕之事，无捷径可言，更不能通过大量盲目的题海战来建立，其关键在于培养思维的创新性和广阔性，使学生在解题时善于思考。这就要求教师在精选题目的同时，要善于一题多变、一题多解，使学生能举一反三，以不变应万变，从而收到事半功倍的效果。

　　1.对比法。如图3所示，两个物体都具有相同的主视和左视图，可以让学生先对比想象一下实体形状，就会发现实物存在多种可能性，只有看到俯视图后，实体形状才能完全确定。通过这些对比练习，教师可以对相似形体比较难想象的点、线、面进行细节分析，帮助学生加以区别，加深印象。

　　2.总结法。如图4所示，两幅图都可归纳为用正垂面截平面立体，求三面投影的类型。因此，同类题目，要善于总结规律，使学生真正掌握解题技巧和步骤，做到举一反三。

　　3.逆向思维法。例如，“知二求三”(即已知两个视图，求第三个视图投影)的习题许多都是已知主视和俯视图，补画左视图，容易形成定向思维，所以，有时不妨尝试逆向思维，对可进行变更的题目做些改变，如给学生俯视和左视图，补画主视图。如图5所示的机件，由于侧面比较能够反映此机件主要形状特征和位置特征，通常在教学时我们会选择此面作为主视方向，但由于此机件比较简单，我们完全可以在讲解分析后，让学生自主练习以S方向为主视方向，画出三视图。再如图6，一个简单的正六棱柱，放置方式不同，形成的三视图也大不一样。这些类型的一题多变、一题多解的训练，可以扩大学生的思维领域，使学生不满足原有的方法而求新、求异、求多，充分发挥和锻炼学生的空间想象力，提高学生学习兴趣，有利于对知识的全面掌握。

　　总之，在《机械制图》教学中培养学生的空间想象能力和读图能力具有承上启下的关键作用。它既是前面所学点线面基本体投影知识的综合运用，又是从投影法原理过渡到零件图部分的桥梁，高职学生空间想象力的培养要充分根据其性格特点，因材施教，以求获得最佳教学效果。