论高职非机械类专业制图教学中学生空间想象力的培养

曹晓艳

(无锡职业技术学院质量监督与控制部,江苏 无锡 214121)

论高职非机械类专业制图教学中学生空间想象力的培养

曹晓艳

(无锡职业技术学院质量监督与控制部,江苏 无锡 214121)

机械制图是高职院校学生必须掌握的一门专业基础课。学生空间想象力的培养是制图教学的重点。文章提出了在非机械类专业制图教学中培养学生空间想象力的方法和途径。

非机械类专业;机械制图;空间想象力

机械制图是高职院校学生必须掌握的一门专业基础课,是研究机械图样的一门课程,而图样是工程界通用的技术语言。高等职业教育的培养目标是应用型人才,作为生产、管理第一线的工程与技术人员,必须学会并掌握这种语言,即具备识读和绘制工程图样的基本能力。但对于学生特别是非机械类专业学生来说,学好这门课程并不容易,其主要原因是空间想象力不够丰富。

空间想象力是人们对客观事物的空间形式(空间几何形体)进行观察、分析、认知的抽象思维能力,它主要包括三个方面的内容:(1)能根据机件二维图形或据表述几何形体的语言、符号,在大脑中展现出相应的空间几何形象。(2)能根据空间几何体、直观图,在大脑中展现出几何形体,绘制出二维图形。(3)能对头脑中已有的空间几何形体进行分解、组合,产生新的空间几何形体,并正确分析其位置关系和量值关系,绘制工程图样,表达出自己的设计意图。由此可见,空间想象能力就是再造想象能力。学生的空间想象力一部分取决于自身固有的学习天赋,更大程度上依靠后天的培养。非机械类专业制图课课时少,内容多,如何在有限的时间内逐步提高学生的空间想象力,是必须解决的关键问题。我们可以从以下五个方面入手。

1 多动手,善于使用模型

教师在授课时,一般根据需要会带些模型到课堂上。学生上习题课,进行模型测绘时,也会接触到模型。模型比较直观,学生可根据模型画出三视图;找出模型上特殊位置的平面,并研究它们的投影特性。

当没有现成模型时,学生可自己动手制作模型,材料可用橡皮泥、萝卜、土豆等。通过动手做模型,学生的兴趣会得到极大的提高,并在兴趣中逐步学会从三维到二维以及从二维到三维的思维方式。通过大量的立体与视图、视图与立体的相互转换,逐步积累起大量的视图与立体的对应关系,从而逐步提高空间想象力。

2 积极参与工程实践

通过到校内机械加工车间实习或参观,了解机械零件的具体加工过程,产生一定的感性认识。通过实习,也能对车床、刀架等机器部件有了直观的了解,有利于学习零件图和装配图的识读。学生可以把平面的零件图、装配图和实际生产中的相关零件、机器部件联系起来,有利于培养空间想象力,为识图、绘图奠定基础[1]。

3 运用多媒体和制图软件进行教学

高职学生大多对计算机感兴趣,利用多媒体课件进行教学,能吸引学生的注意力,给学生全新的视觉感受。利用AutoCAD等三维实体造型软件可以对零件产品进行三维动画演示,直观清晰地表达出每个形体的形成过程及其形状和投影的关系,大大激发了学生的学习兴趣,使学生在二维和三维空间的反复思索中加深印象,从而逐步提高空间想象能力。

4 熟练画出轴测图

轴测图是富有立体感的图形,比较直观,即使没有学过制图的人也能看懂。轴测图是沟通平面图形和空间物体的桥梁,使思维过程具体化,促进了空间想象力的形成。对于空间想象能力欠缺的学生来说,这是帮助想象空间形体的极好手段。

我们可以采用以下训练方法:根据实物徒手画出轴测图,再由轴测图画出三视图;或由三视图徒手画出轴测图,根据轴测图想象出实物形体。经过从立体图到平面图,再从平面图到立体图的反复训练,逐步提高学生的空间想象能力。

5 掌握充足的理论知识

再造想象是以知识为依据的,如果没有充足的知识,那么通过再造想象出来的表象就可能歪曲了现实或者和现实不相吻合,甚至大相径庭。由于机械制图理论性强,在学习过程中更要做到理清概念,掌握基本规律,熟记并灵活运用有关机械制图的国家标准[2]。在学习过程中,尤其要重视掌握基本体的三视图画法、形体分析法等知识。

5.1 牢记基本体的三视图画法

任何物体都可以看成是由若干基本体组合而成的。所以,牢记基本体的三视图画法是学生学好机械制图必须具备的基本能力。学生要在理解的基础上,记住常见基本体的图形特征、它们所反映的空间实物形状,以及三视图与实物之间的联系。熟练掌握空间形体与平面图形的对应关系。做到看到空间形体,马上就能在脑海中浮现出其三视图;反之亦能。通过反复训练,大脑中就储备了丰富的表象。研究表明,表象是想象的基本材料,表象越多,再造想象的内容越丰富;再造想象不仅依赖于已有表象的数量,而且依赖于已有表象的质量;正确反映客观现实的直观材料越丰富,再造想象的内容就越正确[2]。所以,牢记基本体的三视图画法是十分必要的。

5.2 熟练使用形体分析法

在绘图和读图过程中,熟练使用形体分析法能使绘图和读图过程简化,从而有效地提高空间想象能力。

如图1所示燕尾块,在绘制其三视图时,首先必须采用形体分析法进行形体分析,该燕尾块由4部分构成,底板、竖板和2块筋板,底板、竖板均为长方体,在底板底部切出燕尾槽;在底板和竖板之间叠加2块筋板。

图1 燕尾块轴测图和三视图Fig.1 A xonometric drawing and three2view drawing of dovetail block

在绘制燕尾块三视图时,必须逐个画出4部分基本体的三视图,同一部分的三视图应按投影关系同时画出,而不是先画完一个视图,再画另一个视图。这样可以减少投影作图错误,提高绘图速度。由此可见,掌握基本体的三视图画法和熟练使用形体分析法是非常必要的。

空间想象力的提高并非一朝一夕之事,无捷径可言,关键在于培养思维的创新性和广阔性,使学生在解题时善于思考。在教学过程中,教师要不断鼓励学生,培养学生的学习兴趣。通过本课程的学习,培养认真负责的工作态度,养成严谨细致的工作作风。而学生空间想象力的培养则贯穿于整个教学过程中。

[1] 赵 伟.论中职《机械制图》教学中学生空间想象力的培养[J].职业与教育,2009(3):32-33.

[2] 陈鹏飞.一种空间想象力的方法——“四多”螺旋式提高法[J].重庆工商大学学报,2005,15(增刊):212-213.

[3] 钱可强.机械制图[M].2版.北京:高等教育出版社,2008.

On how to Develop Space Imagination of Non-Mechanical Major Students in Mechanical Drawing Teaching

CAO Xiaoyan
(Department of Quality Control and Supervision,Wuxi Institute of Technology,Wuxi 214121,China)

Mechanical Drawing is a specialized core course for students in higher vocational colleges. How to develop students’space imagination is the key in teaching Mechanical Drawing.The paper presents methods to develop space imagination of non-mechanical major students in mechanical drawing teaching.

non-mechanical major;Mechanical Drawing;space imagination

G712

A

1671-7880(2010)03-0052-03

2010-03-08

曹晓艳(1967— ),女,江苏无锡人,副教授,研究方向:制图教学。