化工制图课程中如何提高学生空间想象能力

摘 要：本文是一篇研究如何提高学生空间想象能力的论文，作者根据自己的教学经验和教学规律指出了学生在化工制图课程中的重点和难点是培养学生空间想象能力，然后有针对性的提出了学习方法，在经过一些实践锻炼后学生空间想象能力有了显著提高。

关键词：空间想象能力；化工制图；三面投影体系

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.250

0 引言

化工制图是研究绘制和阅读化工图样的理论与实践紧密结合的重要技术基础课，目标是培养学生的空间思维能力、绘图技能以及运用投影原理展示图示和阅读化工图样的能力。要学好这门课程，提高绘图和阅图能力，为将来从事科研和实践工作打下基础，空间想象能力的提高尤为重要。而学生的空间立体感普遍较差，导致绘图以及阅图能力也较差，本人结合自己的教学经验，对如何提高学生的空间想象能力总结以下几点心得：

1 建立起立体的三面投影体系

正确、立体的三面投影体系的建立是将来绘图的基础，也是空间想象能力培养的基础。为更直观的让学生建立起三面投影体系，我让学生在教室里想象自己是一个物体，面对前方黑板的一面是V面，脚下的地面是H面，右手墙面是W面。V面与H面交线是X轴，描述物体的长；V面与W面交线是Z轴，描述物体的高；W面与H面交线是Y轴，描述物体的宽。让学生身临其境地进入到我们的三面投影体系中来，为今后的进一步学习打下基础。

2 牢固、正确的掌握点、线、面的投影规律

点、线、面的投影规律的掌握也是空间想象能力提高的一个重要保证，再复杂的物体，也不过是点、线、面的集合。为提高学生对点、线、面的投影规律的认识，我要学生观察教室内课桌的点、线、面，电风扇的点、线、面，并思考它们的投影规律。为让学生区别投影面平行线和投影面垂直线，我在教室的正前方挂一大挂钟，让学生观察时针指向12点、3点、6点以及9点所形成的投影面垂直线与时针在其他时刻形成的投影面平行线的区别，对它们形成的投影规律中的显实性、积聚性以及类似性让学生们自己来总结。经过一番实践的训练，学生的空间立体感有了显著的提高。

3 立体中已知一个点的投影求另外的二个投影面的点的投影

对于已知立体中一投影面一个点的投影，求另外二个投影面点的投影的题目，是学生的一个难点，因为立体千变万化，点在立体表面可以任意放置，有时可以直接用“连影垂轴”（向相应投影轴作垂线，延长交图线于点）求出，有时又要作辅助线或辅助圆，学生有点无所适从，我帮学生总结了以下思维步骤：

（1）判断点在立体哪一个面上（这一点非常重要，判断错误下面全错。）。

（2）判断点所在面上是否有积聚性。如果有积聚性，直接向有积聚性面用“连影垂轴”求出点的投影；如果没有积聚性，就要用辅助线法或辅助圆法（回转体推荐用辅助圆法），再用“连影垂轴”求出点的投影。例如（图1，图2）

上述图一中，由于a点所在面上有积聚性可以直接用“连影垂轴”求出A点的另二面投影，而图二中m点所在面上没有积聚性，用辅助圆法求出较好。

（3）判断求出的点的投影是否可见，不可见要打“括号”。

4 提高看图能力

制图是由物到图，看图是由图到物，对学生空间立体想象能力的要求比较高，要从平面图看出立体感甚至可以绘制出它们的轴测图来，就要求平时有大量的实践练习积累，还要掌握一定的看图规律，比如“形体分析法”，我为学生总结如下：

（1）分大线框。对三视图而言，会有比较多的线框，我要求生学先分几个大线框，先掌握大的轮廓，再来思考细节部分。

（2）对投影。分好几个大线框后，利用三等规律分别找到大线框的三面投影。

（3）想形体。对好大线框三面投影后后，就要想出每个大线框对应的空间立体形状。

（4）定位置。判断出刚才想出的形体在整个立体当中的位置。

（5）综合起来想整体。把每个大线框的形体想象出来，定好在立体中的位置，把整个立体的整体想出来，再注意一下一些细节部分，就可以完整的想出立体的形状了。“形体分析法”适合叠加型形体或综合型形体，对于切割形形体适合“线面分析法”，因篇幅原因就不展开描述了。

总之，在化工制图课程中，从一开始的制图基本知识的掌握，到组合体、机件的表达方法的掌握，再到化工设备图、化工工艺图画法的掌握，各个内容都是相互联系、层层递进的，这其中空间的立体想象能力就是联系各个章节纽带，这就要求学生不断的练习，不断地总结，对于空间想象能力较差的学生，推荐购买橡皮泥进行捏合，慢慢提高空间想象能力。此外，多练习画轴测图对提高空间想象能力也有很大帮助。

参考文献：

[1]徐牛妞.如何提高学生在化工制图课中的自主学习能力[D].河南教育，2014.

[2]葛耿.浅谈制图课教学中常用的教学方法[D].东北师范大学 ，2009.

[3]田培栋.在制图教学中如何培养学生的空间想象能力[D].吉林教育，2008.

作者简介：张晓宇（1971- ），男，浙江诸暨人，硕士，副教授，研究方向：微机化工应用。endprint