摘要：本文阐述了在《机械制图》教学中，可以从形象阐述投影基本理论奠定学生空间思维的理论基础、直观教学手段提高学生对空间思维的感性认识,激发学生学习兴趣和学习能力、有趣味性的训练项目启迪学生创新的想象力，丰富学生的空间思维能力和计算机建模实训锻炼学生空间思维的创新能力这几个方面有效地培养和提高学生空间思维。

　　关键词：空间思维 投影 直观 训练 建模

　　《机械制图》课是高职院校师生普遍反应较难的一门课程，课程的难点是学生绘图、读图技能的培养，这主要原因是在立体转化为平面和平面转化为立体的空间思维活动中，大多数的学生都存在难以适应的情况。那么，在教学中应该重点解决好哪些方面就可以有效地培养学生空间思维能力，进而提高学生读图和绘图技能呢?

　　经过多年教学实践，我认为首先要形象阐述投影理论，奠定空间思维的理论基础;之后通过多种直观教学手段提高学生对空间思维的感性认识,激发学生学习兴趣和学习能力;然后精心设计有趣味性的训练项目来启迪学生创新的想象力，丰富学生的空间思维能力;最后通过计算机建模实训来锻炼和提高学生空间思维的创新能力。

　　一、形象阐述投影基本理论,奠定学生空间思维的理论基础

　　《机械制图》课是通过核心章节“正投影”的教学和训练，来培养学生的空间想象能力以及看图与绘图的实际应用能力。所以“正投影理论”是绘制和阅读机械图样的理论基础，也是培养空间思维的理论基础。初次接触这一学科的学生，由于空间概念还没有建立起来，在学习“三视图的形成及投影规律”时，都会感到很困难。为使抽象的理论变得通俗易懂,我是这样讲解以下概念的。

　　1、投影面

　　在讲到三视图的形成时，要建立三面投影体系，当立体放正时，一般可以选择教室中的黑板、地面和侧面墙为3个投影面，三视图则要通过旋转这三个投影面来实现。但是很多学生因为不能真正实现旋转投影面而画不出视图，我就改让学生用自己的手充当投影面,分别放在模型的后面、下面和右面,人则从前往后、从上往下和从左往右看,假想视图投影在手面上,然后手面沿规定方向旋转,形成三视图，这种方法有利于学生理解立体是如何转化为平面视图，操作非常方便，极大地提高了学生的学习兴趣。

　　2、三视图投影规律

　　初次接触投影概念，学生很不容易理解平面视图与空间立体的关系(即三视图投影规律)。我就从学生熟悉的长方体三视图开始,对其3处进行切割,并在黑板画出长方体被截切后的轴测图, 使学生认识到每个立体都有上下、前后和左右方位，然后引导学生分析从哪个方向投影最能反映物体的形状特征。我在黑板演示长方体的一处切割而引起三视图中线条的变化，其它两处让学生画,最后我讲评,使学生理解立体轮廓与三视图线条的对应关系，特别强调在视图中如何反映切割的方位。最后，我再来介绍三视图“长对正、高平齐、宽相等”的关系就容易让学生接受和理解。

　　3、投影规律应用

画三视图时，最难做到的是保证俯、左视图宽相等,我教学生用分规量取作图,这种方法即快又准，但学生弄不清楚俯视图哪个方向尺寸等于左视图哪个方向的尺寸,我就总结四字“俯竖左平”(如图1)，这样学生能很快记住并应用。另外，在读图和补画视图时，需要分析各视图所反映立体的投影方向，我就在每个视图中标明另外两个视图的投影方向(如图1)，要求学生在理解基础上记忆并应用，这对学生读图和画图有很大的帮助。

　　二、突出直观教学,加强空间思维的感性认识,激发学生的学习兴趣

　　初学这门课程，学生对立体表象累积还很缺乏,在学习中一但遇到困难就很容易丧失学习的兴趣和信心。因此，我在教学中采用多种的直观教学手段，巧妙设计教学环节，加强学生对空间思维的感性认识,激发学生的学习兴趣,使各个层次的学生都能全身心地投入学习。

　　1、计算机建模

　　在教学中，老师们认为无任何制图基础就学计算机三维建模是完全可以的。以体为核心让学生操作“拉伸”、“旋转”、“并集”、“差集”等命令快速生成三维实体，以便了解空间立体的形成和在三维空间中直接认识和感知空间几何要素。这对学生从平面视图构思立体形状提供有利的方法和途径。

　　2、徒手绘制轴测图

轴测图最大的优点是直观，能在二维平面中反映三维立体，作为辅助图样能很好帮助学生构形和补画视图。我在投影原理之后就讲轴测图的相关知识，特别强调画轴测草图。我先带领学生画立体模型的轴测图，这是从空间立体到平面立体的转化过程。然后在基本体、组合体的教学中我尽量在黑板徒手绘制轴测草图, 要求学生模仿画图，熟悉轴测图的画法，这是从平面立体到平面立体的转化过程。最后我要求学生自己构形并绘制轴测图。例如：用圆柱和长方体构形四种不图立体并绘制轴测图(如图2)。这是从脑中构思的立体到平面立体转化过程。这些转化过程能很好地开拓学生空间思维能力。

　　3、充分利用教学设施

　　在制图教学的初始阶段，恰当地向学生展示实物模型等直观教具，能让学生对一些基本几何体或简单形体有一个充分的感性认识，然后移去模型，锻炼了学生记忆浮现能力,丰富表象储备。还有,随着科学技术的不断进步，教学设施的不断改进，教师要能够充分利用AutoCAD、CAXA、PRO/E等绘图软件绘制物体的三视图和立体图，并结合多媒体技术、投影教学仪等现代化的教学手段将物体的立体结构形状在学生面前进行动态演示，既能激发学生的学习兴趣，又能开阔学生的视野，增加对立体表象的累积。

　　三、读图画图训练是启迪与丰富学生空间思维能力的重要途径

　　《机械制图》是一门实践性较强的课程。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难，但要较好地理解和掌握本课程的内容，培养较强的空间思维能力，则需要通过一定课时的绘图、读图练习。

　　1、 默思画图训练

　　根据给定的模型或立体图，让学生在规定的时间内观察好立体的形状，然后拿走模型或立体图，要求学生根据记忆，把三视图画出来。这要学生能熟练应用“形体分析法”分析立体组成、相对位置和形状特征并快速记忆，随后能在脑中再现立体形状。通过这样的训练，可以提高学生看图和画图的基本技能，为进一步进行创造性空间思维训练打下扎实的基础。

　　2、一图多解训练

　　“一图多解”就是根据已知视图想象的立体形状不限于一种，而是多种。这要对已知视图中的线，线框所表示的多种空间含义进行分析，归纳，探讨已知视图多解的原因，这锻炼学生空间思维的发散性和创造性。它包括“两面视图构形”和“一面视图构形”。

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