浅谈机械制图教学学生空间想象和空间思维能力的培

摘要：机械制图课是一门很重要的专业基础课，培养学生的空间想像能力和空间思维能力是本课程的重要内容，本文从五方面讲述了教师在教学过程中如何培养学生的空间想像能力和思维能力。
关键词：机械制图 空间想像能力 空间思维能力
        0 引言
        机械制图课是一门既有系统理论性又有较强实践性的技术基础课，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，因此教学中教师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。
        空间想象力是人类特有的一种思维能力，它是指人能够根据已给出的片面抽象的概念或图形在头脑中建立起它们所反映出的空间实体的能力。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的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。
        1 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。
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总之，教学中要通过投影理论的反复应用，训练学生的空间想象和空间思维能力。
        2 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。例如，在讲线、面的投影分析时，黑板、地面和右边的墙壁恰好组成三面投影体系，把圆规当作直线，三角板当作平面，自然而然地总结出线面的投影特性，由于具有形象具体的三面投影体系直线、平面，学生理解起来很容易，获得了真实而亲切的知识，提高了学习的积极性和兴趣，培养了学生的空间想象力。
　　[8]电大学习网.免费论文网[EB/OL]. /d/file/p/2024/0426/fontbr />        3 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。
        4 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。
        5 运用多媒体教学，培养学生的空间想象空间思维能力
        多媒体在展示二维向三维和平面向实物的转换中有其独特的优势，需要的时候，可以用三维实体的形式展示，也可以用投射线的方式把物体的投影图展示出来，同时辅以空间坐标平面的旋转，很容易表现三维实体同三视图之间转换过程，这样，化抽象为真实，化枯燥为生动，化繁琐为简便，既扩大了学生的视野，极大地吸引了学生的注意力，又激发了学生学习的兴趣。例如在看组合体视图时，多媒体可以通过颜色的闪烁，来表达具有对应关系的点、线、面，还可以表达它们所在立体表面的相对位置，一目了然，较好地培养学生空间想象力。
        
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总之，培养空间想象力要本着以实际出发，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。
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