论文部分内容阅读
摘 要:机械制图是一门培养学生具有一定的绘图和看图能力的技术基础课。在学习中必须边学、边想、边分析,还要多画、多识图,这就要求学生具有一定的空间想像能力。在《机械制图》教学中培养学生的空间想象力是非常重要的。在分析空间想象的特点的基础上提出了学生空间想象力的培养方法。
关键词:机械制图;空间想象力;培养
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)17-0297-02
《机械制图》是一门培养学生绘图、读图的课程,需要实现平面图形和空间物体的相互转换的课程,既有抽象的投影理论又有很强的实践性。因此学生空间想象力的培养是《机械制图》教学的一项重要
任务。
1 培养空间想象力的重要性
《机械制图》课程是通过正投影原理研究空间到平面(绘图)和平面到空间(读图)相互转化的关系、规律和方法。而读图和绘图都离不开空间想象,都离不开对空间物体的分析与表达。只有不断地通过由物到图、由图到物的反复实践,逐步提高空间想象力和空间分析能力,才能掌握投影理论及其应用。学习该课程的主要目的就是培养学生较强的空间想象能力、空间分析能力和熟练的绘图、读图技能。
“想象”不是简单地再现以往已经感知过的形象,而是在人脑中对已有表象进行加工改造而创造新形象的过程。这里所说的“空间想象”是指工程技术领域对空间形体或几何元素的形状、大小、方位及深度等的想象。
在读图和绘图的过程中,人们进行着复杂的心理活动。读图时,人们根据图中视图、尺寸和其他符号、文字对物体形状、大小的描述和示意,想象物体的空间形象,这是再造想象。设计绘制产品图纸时,人们对已有的表象进行选择、加工、改造,独立地创造出新的形象,这是创造想象。在绘图和读图过程中,需要边画边想,边想边画,或者边看边想,边想边看,使想象的形体逐步具体、完善、清晰起来,在这当中需要运用形象思维和抽象思维。
2 培养空间想象力的方法
培养学生空间想象能力的方法很多,但无论用何种方法,都要注意夯实制图知识基础,熟练掌握基本技能,养成细致认真的工作作风和态度,并结合学生实际情况选择适用的培养方法。
2.1 情境教学法,激发创新思维,培养学生的空间想像力
思维通常是由问题情境产生的,而且以解决问题为目的。教师在传授知识的过程中,不能简单地直接向学生灌输,而应该不断提出问题,为学生创设问题情境,从而唤起学生的思维,激发其内动力,让学生进入问题探索者的角色,真正参与到学习活动中,从而达到掌握知识、训练思维能力的目的。《机械制图》这门课程的精髓就是正投影理论。空间几何形体是由点、线、面等几何元素构成,因此空间几何形体的投影可转化为点、线、面的投影。在明了正投影的基本概念的基础上,通过对基本体、组合体及零件的大量观察与绘图练习,实施由浅入深、由简到繁地多看、多画、多想的教学策略,便能使学生对空间与平面的转换有更加深入的认识,从而逐步提高学生的空间想象能力。因此,使用情境教学方法首先要创设问题情境。老师根据教学内容和学生所掌握的程度,在课堂上向学生提出一些启迪思维的问题,问题要“半生不熟”、“高而可攀”。在教师的启发诱导下,通过讨论的形式解决问题,这样既可以活跃课堂气氛,又可以调动学生的主动性和积极性,激发学生的学习兴趣,并可培养学生的创造性思维。例如老师给出某个机件后提问: 为了表达机件上的结构,怎样选择视图更合理?这个问题提出后,立即引起了争论,经过激烈的讨论分析,最后总结各自特点,从而得出最佳的表达方案,通过这样的讨论,让学生更加明确各种表达方式的特点和用处。
2.2 采用直观教学,提高感性认识,培养学生的空间想像力
直观教学就是利用一些实物、模型来启发学生思维的一种方法。感性认识是空间想象力形成和发展的基础,课堂中通过对模型、实物的观察、分析,学生在头脑中建立起空间的感性认识,形成空间骨架,进而再抽象为空间形体的平面图形。在看图时,由“图”想到“面”,由“面”想到“体”,从而形成“一图为一体”的概念,这样学生在思维中存储的立体信息多了,空间思维能力也随之增强了。
创设直观情境,使学生在看得见、摸得着的情境之中留下深刻印象,引发学生更深入地思考,例如“点的投影特性”这部分内容很抽象,学生学起来感觉到很吃力。特别是对点的距离比较,学生很难理解,为了解决这一难题,在讲授这部分内容时,可用桌面模型展示给学生看,让学生观察几个顶点,然后再将这几个顶点投影,进行比较。这样学生理解起来就容易多了,收到了良好的教学效果。在课堂上充分利用直观教具,还能帮助学生形成和提高空间想象能力。如在讲三视图的概念、投影规律时,用纸板自制的三投影面体系演示展开过程从而得出投影规律。在讲圆柱的截交线时,用实物萝卜进行切割演示,边切割边分析,与后面的重点讲授相结合,能极大地提高教学的效率和学生的学习兴趣,以达到降低教学难度的目的。
2.3 学、练、画立体图有助于空间想像力的培养
立体图是发展空间想像力的关键,而立体图最大的优点是直观,能在二维平面中反映三维形体,可以帮助学生增强思维能力。对初学者来说,因其知识结构的差距,几乎没有什么空间概念,但他们能凭借自己的直觉识别一些简单的立体图,如长方体、正方体、圆柱体等。针对这一特点,带领学生画基本体的立体图,进而画出棱柱体、圆锥体等基本体。这样通过线条的变化,对各种基本几何体的轮廓有所了解,初步树立了空间概念。在此基础上逐步深入,引导学生画一些复杂的图形,通过对学生直观感觉的引导,大大激发了学生的学习兴趣,避免了单纯理论知识的晦涩难懂,消除了对制图的畏难情绪。
2.4 加强实践环节,提高动手能力
机械制图是一门实践性很强的课程,在教学中重视实践环节,不但能激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,而且可以提高学生的动手能力,培养空间想象力。如“直线的投影特性”在讲授这部分内容时,让学生对桌面上的棱线、对角线进行观察,作图,进而认识到直线的投影特性,即真实性、积聚性、收缩性。这样既能使学生对直线的投影有很直观的认识,又能对直线投影特性有较深刻的理解。或者让学生亲自做一些模型并按要求绘制各种视图,或者带领学生到实习点,对机器进行拆装并对零件进行测绘,然后再画出图纸。这样,极富情趣的实践过程充分调动了学生探求知识的积极性和创造性,在做中学,在乐中学,空间想象能力和空间分析能力必会得到较大提高。
2.5 运用多媒体技术及制图软件教学,拓展知识层面
多媒体教学课件的三维动画可以清晰、直观地表达出每个形体的形成过程及其形状和投影的关系。而AutoCAD等制图软件在制图过程中更能给学生带来空间感受,二维图形与三维立体间的转化关系更为直观、生动。这些技术的应用,可大大激发学生追求高新知识的兴趣,拓展知识的深度和广度,使学生在二维和三维空间反复思索加深印象,非常有助于培养空间想象力。
总之,空间想像力的培养不是一朝一夕的事。在教学过程中讲练结合,以循序渐进的方式进行培养,可以使每一个学生头脑中树立起一座“空间骨架”,逐步增强学生的空间想像能力。
参考文献
[1]夏华生.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]刘琦.教育心理学[M].北京:高等教育出版社,2005.
关键词:机械制图;空间想象力;培养
中图分类号:G4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)17-0297-02
《机械制图》是一门培养学生绘图、读图的课程,需要实现平面图形和空间物体的相互转换的课程,既有抽象的投影理论又有很强的实践性。因此学生空间想象力的培养是《机械制图》教学的一项重要
任务。
1 培养空间想象力的重要性
《机械制图》课程是通过正投影原理研究空间到平面(绘图)和平面到空间(读图)相互转化的关系、规律和方法。而读图和绘图都离不开空间想象,都离不开对空间物体的分析与表达。只有不断地通过由物到图、由图到物的反复实践,逐步提高空间想象力和空间分析能力,才能掌握投影理论及其应用。学习该课程的主要目的就是培养学生较强的空间想象能力、空间分析能力和熟练的绘图、读图技能。
“想象”不是简单地再现以往已经感知过的形象,而是在人脑中对已有表象进行加工改造而创造新形象的过程。这里所说的“空间想象”是指工程技术领域对空间形体或几何元素的形状、大小、方位及深度等的想象。
在读图和绘图的过程中,人们进行着复杂的心理活动。读图时,人们根据图中视图、尺寸和其他符号、文字对物体形状、大小的描述和示意,想象物体的空间形象,这是再造想象。设计绘制产品图纸时,人们对已有的表象进行选择、加工、改造,独立地创造出新的形象,这是创造想象。在绘图和读图过程中,需要边画边想,边想边画,或者边看边想,边想边看,使想象的形体逐步具体、完善、清晰起来,在这当中需要运用形象思维和抽象思维。
2 培养空间想象力的方法
培养学生空间想象能力的方法很多,但无论用何种方法,都要注意夯实制图知识基础,熟练掌握基本技能,养成细致认真的工作作风和态度,并结合学生实际情况选择适用的培养方法。
2.1 情境教学法,激发创新思维,培养学生的空间想像力
思维通常是由问题情境产生的,而且以解决问题为目的。教师在传授知识的过程中,不能简单地直接向学生灌输,而应该不断提出问题,为学生创设问题情境,从而唤起学生的思维,激发其内动力,让学生进入问题探索者的角色,真正参与到学习活动中,从而达到掌握知识、训练思维能力的目的。《机械制图》这门课程的精髓就是正投影理论。空间几何形体是由点、线、面等几何元素构成,因此空间几何形体的投影可转化为点、线、面的投影。在明了正投影的基本概念的基础上,通过对基本体、组合体及零件的大量观察与绘图练习,实施由浅入深、由简到繁地多看、多画、多想的教学策略,便能使学生对空间与平面的转换有更加深入的认识,从而逐步提高学生的空间想象能力。因此,使用情境教学方法首先要创设问题情境。老师根据教学内容和学生所掌握的程度,在课堂上向学生提出一些启迪思维的问题,问题要“半生不熟”、“高而可攀”。在教师的启发诱导下,通过讨论的形式解决问题,这样既可以活跃课堂气氛,又可以调动学生的主动性和积极性,激发学生的学习兴趣,并可培养学生的创造性思维。例如老师给出某个机件后提问: 为了表达机件上的结构,怎样选择视图更合理?这个问题提出后,立即引起了争论,经过激烈的讨论分析,最后总结各自特点,从而得出最佳的表达方案,通过这样的讨论,让学生更加明确各种表达方式的特点和用处。
2.2 采用直观教学,提高感性认识,培养学生的空间想像力
直观教学就是利用一些实物、模型来启发学生思维的一种方法。感性认识是空间想象力形成和发展的基础,课堂中通过对模型、实物的观察、分析,学生在头脑中建立起空间的感性认识,形成空间骨架,进而再抽象为空间形体的平面图形。在看图时,由“图”想到“面”,由“面”想到“体”,从而形成“一图为一体”的概念,这样学生在思维中存储的立体信息多了,空间思维能力也随之增强了。
创设直观情境,使学生在看得见、摸得着的情境之中留下深刻印象,引发学生更深入地思考,例如“点的投影特性”这部分内容很抽象,学生学起来感觉到很吃力。特别是对点的距离比较,学生很难理解,为了解决这一难题,在讲授这部分内容时,可用桌面模型展示给学生看,让学生观察几个顶点,然后再将这几个顶点投影,进行比较。这样学生理解起来就容易多了,收到了良好的教学效果。在课堂上充分利用直观教具,还能帮助学生形成和提高空间想象能力。如在讲三视图的概念、投影规律时,用纸板自制的三投影面体系演示展开过程从而得出投影规律。在讲圆柱的截交线时,用实物萝卜进行切割演示,边切割边分析,与后面的重点讲授相结合,能极大地提高教学的效率和学生的学习兴趣,以达到降低教学难度的目的。
2.3 学、练、画立体图有助于空间想像力的培养
立体图是发展空间想像力的关键,而立体图最大的优点是直观,能在二维平面中反映三维形体,可以帮助学生增强思维能力。对初学者来说,因其知识结构的差距,几乎没有什么空间概念,但他们能凭借自己的直觉识别一些简单的立体图,如长方体、正方体、圆柱体等。针对这一特点,带领学生画基本体的立体图,进而画出棱柱体、圆锥体等基本体。这样通过线条的变化,对各种基本几何体的轮廓有所了解,初步树立了空间概念。在此基础上逐步深入,引导学生画一些复杂的图形,通过对学生直观感觉的引导,大大激发了学生的学习兴趣,避免了单纯理论知识的晦涩难懂,消除了对制图的畏难情绪。
2.4 加强实践环节,提高动手能力
机械制图是一门实践性很强的课程,在教学中重视实践环节,不但能激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,而且可以提高学生的动手能力,培养空间想象力。如“直线的投影特性”在讲授这部分内容时,让学生对桌面上的棱线、对角线进行观察,作图,进而认识到直线的投影特性,即真实性、积聚性、收缩性。这样既能使学生对直线的投影有很直观的认识,又能对直线投影特性有较深刻的理解。或者让学生亲自做一些模型并按要求绘制各种视图,或者带领学生到实习点,对机器进行拆装并对零件进行测绘,然后再画出图纸。这样,极富情趣的实践过程充分调动了学生探求知识的积极性和创造性,在做中学,在乐中学,空间想象能力和空间分析能力必会得到较大提高。
2.5 运用多媒体技术及制图软件教学,拓展知识层面
多媒体教学课件的三维动画可以清晰、直观地表达出每个形体的形成过程及其形状和投影的关系。而AutoCAD等制图软件在制图过程中更能给学生带来空间感受,二维图形与三维立体间的转化关系更为直观、生动。这些技术的应用,可大大激发学生追求高新知识的兴趣,拓展知识的深度和广度,使学生在二维和三维空间反复思索加深印象,非常有助于培养空间想象力。
总之,空间想像力的培养不是一朝一夕的事。在教学过程中讲练结合,以循序渐进的方式进行培养,可以使每一个学生头脑中树立起一座“空间骨架”,逐步增强学生的空间想像能力。
参考文献
[1]夏华生.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]刘琦.教育心理学[M].北京:高等教育出版社,2005.