浅谈《机械制图》教学中学生空间思维能力的培养

陈仁平

摘要：《机械制图》课是一门既有系统理论性又有较强实践性的专业基础课，其主要任务是培养学生绘图和读图的能力，使学生具有一定的空间想象力，为以后的专业课打下良好的基础。而具有良好的空间想象力，又是学好本课程的重要手段，因此教学中要不断引导和启发学生的空间想象情况，进行空间分析，有目的的提高学生的空间想象和空间思维能力。

关键词：机械制图，机械加工，空间想象，投影体系，

引言：对于《机械制图》课程中的空间想象和空间思维能力来说，就是根据物体的三视图在头脑中正确、完整的建立起它的立体模型，并将二者相互转化。这是一个复杂的思维过程，需要融汇多方面的知识及实践经验，它们不是与生俱来的，而是在实践中逐渐培养起来的。在教学中我们可以尝试采用以下几种方式进行培养。

一、运用投影理论培养学生想象和空间思维能力

空间形体用平面图形来表示;反过来，根据平面图形想象空间形体的立体形状，初次接触这一问题的学生，由于空间概念还没有建立起来，一般感到比较困难。而投影理论是空间形体与平面图形相互转换的纽带。在教学中教师要有目的地训练善于运用形体分析、线面分析和方位分析的方法，将空间形体分解为各个基本几何体，再进一步分解为面、线、点，然后按照投影规律转换为平面图形。反过来，要使学生也能理解平面图形的点、线、面等几何元素，在空间形体上的具体位置和投影体系中的相对位置，并根据“长对正，高平齐，宽相等”等的三对应关系，找出各视图中和内在联系，从而想象出空间形体形状，如形体分析是识图常用基本方法，它是对图形进行“化整为零”，想象出物体形状的方法，其要点是运用类比法，抓特征视图并从它入手，尽快把物体各组成部分一一分解出来，然后想象出整个物体形状;面形分析主要用于复杂的切割体视图，其要点是要抓住切口位置特征，分清面及形状，再将各面组装起来，想象出物体被切割而成的形状。这样，通过运用正确的投影规律及思维方式，激发学生的空间思维，实现立体与平面的转换，培养空间想象力。

立体图给人的视觉直观性很强，是发展空间思维力的关键，是由感性认识向理性认识转化的桥梁。它能在二维平面中反映三维形体，可以帮助学生增强思维能力。这样学生学习起来就很容易理解和掌握，有利于提高学习的积极性，增强学生的自信心，使学生有成就感，培养对制图的学习兴趣。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，通过对学生直观感觉的引导，大大激发了学生的学习兴趣和学习热情，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。还应该带学生到车间生产现场进行参观了解，将零件实物与图样对照讲解，增强学生对实际机器零件的感性认识，也有利于空间思维能力的培养。

二、充分利用直观的实物教学培养学生想象和空间思维能力。

理解知识的最初阶段是获得感性知识，它是理性知识的基础，是必不可少的。感性知识越丰富、越完善，对知识的理解也就越顺利，学生的感性认识是在直观的基础上，主要通过感知现象等心理活动形成，而充分利用直观的实物教学，应用尽可能多的实物直观教学，让学生直接感知各种对象和现象，获得真实而亲切的知识，既提高了学生积极性和兴趣，也培养了想象力。

三、充分运用轴测图教学，培养学生的空间想象和空间思维能力

对于学生来说，刚接触制图，对机件没有感性认识，学习起来感到吃力，而轴测图既成三维形态，又是平面成像，具有轮廓鲜明之效，与日常观察到的实物很相似，容易学生理解和接受，如果教师在讲课过程中充分运用轴测图，边分析边画出轴测图，会对学生空间想像能力和思维能力的培养做到事半功倍的效果。例如，在讲读比较复杂的组合体视图时，学生很难一步想到组合体的空间形状，教师可以用富有立体感的轴测图，把组合体的每一部分形状及相对位置记录下来，便于理解，同时也极大的培养了学生的空间想像能力和空间思维能力。

四、运用启发式教学，培养空间想象和空间思维能力

启发式教学，是指让学生做学习的主人，或为教学的主体，充分调动学生的主动性和积极性，引导他们独立思考，积极探索，树立好的空间想象力，如分析某一组合体三视图的开头特征时，进行形体分析首先提出问题，该组合体是叠加式还是切割式组合体，让学生思考分析得出答案;如果看成是叠加式组合体，接着提出问题，组合体由几个基本几何叠加而成？基本几何体之间相互位置如何，同时，加以引导，基本几何体是相接还是相贯，通过启发，引导分析，学生对组合体的开头特征有了初步认识，想象出组合体空间形状，培养了空间想象力。

结束语

总之，要培养学生的空间思维能力，我们必须引导学生运用想象促进形象思维的发展，同时注重学生创造性思维能力的培养。还要本着以实际出发，循序渐进，并且贯穿于整个教学过程，我们要多渠道的培养学生的空间想象和空间思维能力。实践证明，学生能力的培养对教师提出了更高的要求，只有教师能以身作则，勇于探索，不断充实自己，更新知识，才能承担培养学生能力的大任。

参考文献：

[1]、王幼龙，《机械制图》高等教育出版社2007.7出版。

[2]、安增桂、田耘，《机械制图》中國铁道出版社2011.08出版。