在《机械识图》教学中如何培养学生的空间想象力

殷丽娟 顾伟明

[摘 要] 空间想象力，是对空间几何形体进行观察、分析、认知的抽象思维能力，通常是在学生学习空间形体的过程中进行培养的，通过对实物模型、教学模具的观察、分析、识图、画图以及综合练习中建立起来，有一个逐步提高的过程。在中职《机械识图》的学习和应用过程中，学生的空间想象能力至关重要，通过不同手段来描述如何培养学生的空间想象能力。

[关 键 词] 机械识图；空间想象力；模型

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）30-0112-01

一、空间想象能力在《机械识图》中的重要性

中等职业学校一年级的学生第一次接触机械专业课——《机械识图》，它是工程界的技术语言。而学习《机械识图》最大的障碍就是缺乏空间想象力，有些学生由于受数学平面几何的思维限制，不能建立空间概念，不能识别空间图形和平面图形，也不能画空间图形，更不会借助空间图形进行举一反三。以上种种，导致学生对学习专业课失去了兴趣，久而久之就放弃了专业课的学习。因此，在《机械识图》的教学过程中，要有意识、有计划的培养学生的空间想象力，这是我们机械教师的首要任务，也是难点任务。

二、学生空间想象能力的培养

笔者以高等教育出版社出版的《机械识图》第二版，并结合近十年的教学经验，谈谈如何培养学生的空间想象力。

（一）培养学生由实物模型出发的空间想象力

在教学实践过程中，对项目三“基本体的表达与识读”我通常会设置下列问题：

1.空间投影面有几个？分别指出来。

2.基本几何体在各投影体系中的投影是怎样的？

3.基本几何体上任意取点的投影？

4.直线或平面在投影面上的投影？

对这些问题，学生一时间并不能正确回答出来，但是通过教师借助教室空间和摆置模型，学生对三维空间有了初步的认识。

（二）充分利用计算机绘图的便捷性

通常在平面上画轴测图会有一个视觉差异。例如：画一个正方体，它的某些面都变形为平行四边形，才能有立体感，而实物均为正方形。为了让学生更直观的理解，可以通过旋转、变形等方式让学生观察。学习球的体积公式的时候，找个一个合适的半球几何体，即通过在圆柱中间挖去一个圆锥体，进而推导出两者在等高处的截面积相等。在图上观察，其截面积为椭圆或是椭圆环，而实物是圆和圆环。为了使形体更加有真实感，我们将这两个形体从原来的位置中移出来，旋转90度竖直放置，这样两个形体就恢复了本来的形状，这样学生就可以直观形象地观察到这两个形体的面积相等，进而通过理论证明两者的面积相等。这样，理论与实践相结合，加深了学生对知识的融会贯通，使重点难点问题轻松愉快地被解决，学生也不会感到枯燥乏味。

（三）引导通过学生通过多媒体辅助教学，仔细观察图形，寻求解决解题思路

目前的教学基本指导思想是老师教学过程中起主导作用，而学生在学习中占据主体地位。其目的是充分调动学生的学习积极性和学习主动性，授予渔而非授予鱼，要让学生会学而且乐学。利用多媒体辅助教学，把传统一个教室一个黑板，老师讲、学生听的教学过程打破，将课堂搬入机房，把典型的题目设计成动画故事情节，各种辅助软件相互配合。学生根据动画的演示，形象了解解题过程和思路。这样，不需要老师特意讲解，学生自己可以通过自己努力找到求解的方法，在求解过程中无形中建立了空间思维能力，理解了抽象的概念。通过实践我们不难发现，多媒体教学具有传统教学方式不可比拟的优越性。首先，多媒体教学可以使课堂活泼生动，有效吸引学生的注意力，充分調动学生的学习积极性，并且教师的板书量也大大减少；其次，多媒体教学的应用增大整堂课的容量，知识的连贯性更强。由于多媒体教学直观、生动、省时、省力等多方面优点，在现代教学中广泛应用，也形成了良好的教学生态，学生爱听，老师愿讲。

（四）要求学生自制空间立体模型

根据物体都是由点、线、面等构成的特点，让学生自制空间立体教学模型，纸质、金属、木质的均可，因地取材，或是与实训课程结合，将教学模型作为实训内容。学生通过自制立体模型更好地了解平面图形与立体图形之间的关系，想象出丰富的空间模型，久而久之，更好地拓展了学生的空间思维能力，增强了学生的空间想象能力，满足了学生的个性化需求。

总之，在《机械识图》教学过程中以学生为主体、教师为辅，加强对学生的引导和启发，更好地调动学生学习的积极性和主动性，从而激发学生的注意力、兴趣和求知欲望，通过模型、CAD教学、多媒体教学等不同形式，多角度、多层次地培养学生空间想象力和观察力，使学生能更好地掌握《机械识图》这门专业基础课，为以后学好专业课打下坚实的基础。

参考文献：

[1]李武权.谈如何培养学生《机械识图》中的空间想象力[J].素质教育论坛，2011（8）.

[2]张昕.机械制图教学中培养中职学生空间想象力的方法[J].现代职业教育，2016（36）.

[3]杨秀文.中职生《机械制图》教学的几点做法[J].课程教育研究，2015（6）.