在机械制图教学中培养学生空间想象力的方法探究

unasavunuhoso

机械制图课程是中等职校机械专业对口单招考试中的一门重要学科，本课程的主要任务是培养学生绘制和识读机械图样的能力，重点是要求学生掌握二维视图和三维空间结构之间相互转换的技能，这就要求学生必须具备较强的空间想象能力和空间思维能力。纵观近几年机械专业对口单招高考试卷中，补画组合体视图或图线占有较大比例分值，是对口单招试卷考察的重点内容，能否正确补画出视图或图线，主要取决于学生的空间想象能力。因此，学生空间想象力的培养是贯穿本课程始终的一项重要教学任务。
一、当前对口单招班机械专业学生学习现状
单招班机械专业学生在刚开始接触机械制图课程的时候，对该课程有一定的兴趣，有新鲜感，也容易产生成就感，但由于他们没有经过实践锻炼，头脑中的立体概念少，空间想象能力和思维能力较弱，随着学习逐渐深入，难度逐渐加大，最初的那点激情与兴奋早已消磨殆尽。学生由早期的“很想画”，变为“不会画”“画不对”，最终变成“不想画”。究其原因，学生空间想象能力的提高远远落后于学习难度的加大。
二、对口单招机械制图教学增强学生空间想象能力的方法
1.教学模型演示法
在新课学习阶段，教师可利用学校购买的教学模型来增强学生的感性认识，通过直观的视觉感受帮助学生建立空间概念，教师尽量挑选一些生活中不常见的立体模型，如立体之间的相贯、相切、相交等，让学生直观地从多角度去观察和分析，从而更好地理解立体模型的空间结构及表面的连接关系，学生的空间想象能力得到逐步提升。但教学模型具有一定的局限性，数量有限、种类不足、大多结构都比较简单，对后续知识的学习帮助不大。
2.PPT直观展示法
多媒体课件教学是目前教师广泛采用的信息化辅助教学手段，教师可以在网络上搜索和下载各种教学中可以用到的图片、动画等资源，也可以自己制作各种特殊效果的幻灯片，将这些资源整合，在课堂教学中合理利用，可以将抽象的知识变得直观化、动态化。例如，在组合体课程教学中，对于切割式的组合体，可以利用PTT进行动画演示，形象展現出该组合体由基本体切割形成的过程，学生的空间想象能力在PPT演示教学中得到进一步提升。但PPT资源是有限的，而机件的结构是多样的，很多情况下仅仅利用PPT是不能解决问题的。
3.自制模型体验法
为了弥补教学模型的不足以及PPT资源的局限，师生可以自制立体模型来展现所遇到的几何立体的空间结构。如截交线的知识是本课程的教学难点，学生在做题的过程中会遇到各种被切割的立体，在很难想象出其空间结构及立体表面交线的情况下，教师可以对橡皮泥、萝卜等进行切割，做出真实的立体结构帮助学生理解，同时学生在学习过程中也可以通过这种方法解决难题。但是对于一些带相贯线及内部结构比较复杂的立体结构利用这种方法很难实现。
4.画轴测图辅助法
在机械制图教学中，画轴测图也是提升学生空间想象能力的手段之一。轴测图是富有立体感的图形，它接近我们的视觉习惯，可以形象地表达出物体的形状和结构。如机械专业历年对口单招考题作图题的第一题，如果学生能够迅速画出该立体的轴测图，对解题会有很大帮助。因此，在日常教学过程中，反复进行轴测图的画法训练，也可以有效提升学生的空间思维能力。
5.三维建模
对于对口单招的学生来说，要想把知识学得扎实，就必须通过做大量习题来巩固所学知识。在练习过程中经常会碰到难度比较大、结构比较复杂的图形，教师在讲解答案的时候也是“有口难言”，很难用语言将其结构表达清楚，也很难用轴测图画出其空间结构，这种情况下就可以采用三维建模软件如solidworks、pro/e等建立其三维模型来帮助学生理解，利用三维建模软件可以现场演示，将2D图形快速转换成3D图形，轻松实现从二维到三维之间的转换，从而激发了学生的兴趣，提高了课堂效率，更重要的是可以让学生身临其境地感受空间结构，在操作演示中提升学生的空间想象能力。
学生空间想象能力的提升绝非一朝一夕所能完成，作为教师，必须把提升学生的这种能力贯穿于教学的每一个环节。作为学生，必须意识到提升空间想象能力的必要性与紧迫性，师生共同努力，才能实现学生成绩的有效提升。
（作者单位：江苏省徐州市张集中等专业学校）