主頁 > 技術文章 > 如何在《機械制圖》的學習中培養(yǎng)想象力 2024-10-14

如何在《機械制圖》的學習中培養(yǎng)想象力

近幾年來，我一直在教授《機械制圖》這門課，可以說它是一門典型的專業(yè)基礎課，適用于數(shù)控、普車、鉗工、焊接、汽修等專業(yè)，對于培養(yǎng)學生的識圖和畫圖能力起著極其重要的作用。但在授課過程中發(fā)現(xiàn)很多學生學習起來比較吃力，通過與學生交流了解到，很大一部分原因是因為缺乏空間想象力。
      眾所周知，空間想象力是學好機械制圖所需的一項基本素質(zhì)，是繪圖、識圖最重要、最直接的一種能力，是一個復雜、綜合的心理過程。為此，我在備課過程中仔細研究了如何能快速提高學生的空間想象力，為后續(xù)學習和實際應用切實打好基礎。
一、空間想象力的重要作用：
      空間想象力能夠促使學生空間思維能力的發(fā)展，而空間思維能力的發(fā)展又能促進空間想象力的提高。充分認識空間想象力的重要性是探索空間想象力培養(yǎng)規(guī)律、提高空間想象力教學質(zhì)量的前提。
      首先，空間想象力是學生識圖的基礎：
      機械圖樣是機械工程的通用語言，它分為零件圖和裝配圖。機械制圖就是學習識圖和繪圖原理及方法的一門主干技術基礎課。學生要想在機械行業(yè)立足，需要看懂圖樣，想象零件的空間結(jié)構、零件的裝配關系、相對運動關系等等，這些都離不開空間想象力。
      其次，空間想象力也是學習其他專業(yè)課程的重要知識元素：
      金屬材料與熱處理中晶體原子的空間排列格架——晶體結(jié)構認識；機械基礎中螺紋的大徑、小徑，齒輪齒頂圓、分度圓、齒根圓等術語的理解；極限配合與技術測量基礎中形位公差項目直線度、平面度、圓度、圓柱度等術語的理解；車工工藝學中車刀基面、切削平面、主截面三個輔助平面的建立等內(nèi)容，都涉及到空間想象力的運用。因此，在機械制圖教學中培養(yǎng)學生的空間想象力，可以使學生在學習其他專業(yè)課程時有更多的用武之地。
二、培養(yǎng)空間想象力存在的問題：
      由于技校學生學識水平有限，實踐經(jīng)驗幾乎沒有，因此學習時存在不少問題，主要表現(xiàn)在：
      一是缺乏自信心。由于原有學習基礎不夠扎實，加之這部分內(nèi)容理解較難，學習時存在畏難情緒。
      二是空間想象力不夠。由于學科本身實踐性較強，學生認知能力有限且沒有接觸實際生產(chǎn)，必須具備的空間想象力普遍不夠。
     三是思維方法單一。學生只會順向解決問題，缺乏捕捉重點、突破難點的能力。
三、如何培養(yǎng)學生的空間想象力：
      要使學生樹立起空間概念和想象能力，在教學過程中要理論聯(lián)系實際，讓學生多接觸實物、模型，借助計算機輔助教學軟件的強大功能，通過一定的思維訓練方法，即可使學生逐步建立空間想象力、空間分析能力。
1、直觀教學時培養(yǎng)空間想象力的基本手段：
        機械制圖是以三視圖來表達形體的，也就是以二維平面圖形來表達三維空間物體。技校學生的空間想象力較差，開始學習時有一定困難，因此要借助模型、切割果蔬、捏橡皮泥、畫軸測圖、現(xiàn)場參觀等直觀手段來輔助教學，啟發(fā)學生思維，完成由物到圖的過程。
      如講圓柱體的三視圖，對照實物講解，引導學生觀察樹木、旗桿等圓柱形物體的影子，學生就很容易理解圓柱體的三視圖是一個圓和兩個矩形。變換圓柱體的空間位置，又可得到不同而又關聯(lián)的三視圖，繼而進一步總結(jié)圓柱體三視圖的特點。
       又如講平面切割圓錐時，事先準備刀子和蘿卜，進行現(xiàn)場切割，即可順利得到橢圓、雙曲線、拋物線、等腰三角形等各種截交平面。這樣既提高了學生的學習興趣，又近距離地觀察到了截平面圖形，那么畫它們的三視圖就容易多了。
       再如講組合體時，如果手邊沒有合適的模型，可以引導學生采用畫軸測圖的方法增加直觀性，啟發(fā)學生的空間思維。有條件的話，還可以經(jīng)常帶領學生進入實習車間對照零件圖和零件成品，從感性認識過渡到理性認識，培養(yǎng)空間想象力。
        2、計算機輔助教學是提高空間想象力的重要手段：
        多媒體計算機輔助教學技術憑著它強大的信息處理能力，相關的二維、三維繪圖技術也日趨完善和智能化，這就為培養(yǎng)空間想象力提供了新的平臺，創(chuàng)造了極為便利的條件。
        比如講圓柱體、圓錐體、圓臺體的形成時，可利用多媒體演示，先畫一矩形旋轉(zhuǎn)360度得到圓柱體，再把矩形拉伸成直角三角形旋轉(zhuǎn)360度得到圓錐體。通過多媒體就可以把這種抽象的描述轉(zhuǎn)化成一個簡單而有趣的動態(tài)演變過程。學生親眼看到了空間實體的形成，不但在輕松愉悅中接受了新知識，拓展了抽象思維能力，而且激發(fā)了學生的學習興趣。計算機輔助教學可以為學生營造一個仿真的虛擬世界，學生不但可以感知而且可以操作虛擬世界的各種對象。直觀動態(tài)的三維實體代替了抽象的表達，簡化了學生學習的信心。
        如講組合體的識讀時，對于初學者而言是個難點。教師可利用計算機獨特的切割和疊加功能，一邊分析，一邊展示，得出實體。學生通過多方位的觀察和動態(tài)的演示很容易形成對空間形體的分析和推理，進而提高了學生的邏輯思維能力和空間實體的分析能力。

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