浅谈机械制图教学对学生能力的培养
摘要：本文从机械制图课程必要性的角度进行分析，在培养学生解决问题的能力方面着手从几方面阐述，使学生由理性认识到感性认识。
关键词：空间想象能力，空间概念；感性认识；空间骨架
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。是比较抽象、难理解的课程，无论看图还是绘图都要求学生具有一定的空间想象能力，而空间想象力也是学好机械制图的关键。技工学校的学生因其知识结构的差距，这方面的能力比较缺乏。所以，培养学生的空间想象力是机械制图课程的重点，更是这门课程的难点，此外，通过对机械制图课程的学习还要培养学生严谨细致、一丝不苟的工作态度，分析问题、解决问题的各方面能力。那么，如何在制图课中培养和发展学生的工作能力呢，在这里简单地谈谈我在教学中感受到的几点不成熟的观点。
一 运用教具模型培养学生的观察想象能力
感性认识是空间想象能力形成和发展的基础，课堂中通过对模型、实物的观察、分析，使学生在头脑中建立空间的感性认识，形成空间的整体形象，树立空间骨架，进而抽象为空间形体的平面图形。如三投影面体系的形成，先把三投影面的体系的模型很直观地展现在学生的面前，这样学生很快就认识到三投影面体系的空间位置关系，进而又把实物模型放入三投影面体系中，向三投影面投影得到三视图，进而把三投影面展开，让学生很快就在看图时，由图而想面，由面想体，从而形成“一图为一体”的观念。这样学生在思维中储存的立体信息越多，使用时提取的立体形象就越多，空间思维能力就越强。这样既丰富了感性认识，增强了学生的空间思维能力，又可激发学生的学习兴趣。不仅如此，我们还可以充分利用教室里的现有资源，紧密地联系现实生活，提高学生的空间想象能力，比如说还是三投影体系的形成，我们可以把教室的一角看成是一个三投影体系，地面为水平面，黑板的那面为正投影面，而另一面为侧投影面，这样，学生即使没有老师的教具模型也会在教室里感受到三投影体系的存在。这样，把三投影面体系的建立显得更加直观，从而提高学生的观察想象能力，有利于空间概念的建立。
二 使抽象知识变得更具体．培养学生动手能力
机械制图课的实质就是学习“图”和“物”的转换，即看视图想物体的结构形状，看物体再知道如何用图来表达。这是学生由平面转换到空间，再由空间转换到平面图形的一种思维过程。技工学校的学生对立体图的概念都缺乏，看立体图画三视图困难，而要他们由视图想物体的形状那就难上加难。为了缓和这种局面，帮助学生很快形成空间概念，让学生亲自动手做模型。例如，在讲完三视图的形成后，有看立体图画三视图或补画某一视图这类作业，首先让学生根据立体图用橡皮泥或其它材料做出模型，这样学生就可以眼见其物，增加了感性认识，同时也调动了学生的主动性，发挥了学生的创造性思维。
例如对于“点的投影特性”这部分内容比较抽象，学生感到要真正理解透彻很困难。尤其是点的坐标和判断两点的空间位置时，课前先让同学准备好一个三投影面体系和两个小球，课上三个学生一组，小球当作空间的点，其中一人拿点(可设为A点)，一人作垂线，另一人观察，做记录。日光灯可当投影线，这样，学生可根据初中学得平面点的坐标很容易看出各投影点由哪两个坐标组成，如a是由X，Y两轴组成，a’是由x，z两轴组成，a”是由Y，Z两轴组成。总结以后就会知道X，Y，Z轴的坐标，进而知道三投影点是位置，反之也成立。再如在讲判断两点的位置时，一人拿两个不同的小球(设A，B两点)，根据刚才方法，学生很容易做出空间点在三个投影面的投影，然后，根据平面点的坐标的知识很容易观察出点在坐标轴上的位置，这样学生可看到x轴上的两点是左右的关系，Y轴的两点是前后的关系，z轴的两点是上下关系。这是立体情况，转到平面上，点在x，z轴的位置易理解，Y轴理解较困难，这时让学生把Y轴向下转到和z轴同一条直线，可看出前后变成了上下位置，越往下也就越靠前，往上也就越靠后。同学们得出以上结论后，由教师总结点的空间位置，即X轴判断左右位置，Y轴判断前后的位置，z轴判断上下位置，那是水到渠成的事了。这样的方法，能使学生不仅对直线投影有很直观的认识，而且对直线投影特性理解得透彻，印象也深刻。可喜的是在学习直线的三投影特性时，学生也运用这种方法，总结出了直线的投影特性，取得了良好的教学效果。
三、多看、多练画立体图培养学生空间思维能力
立体图是发展空间想象力的关键，是由感性认识向理性认识转化的桥梁。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，在适当的时候教师可以要求学生根据实物练习画其立体图。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，初步树立了空问概念。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，培养学生空间思维能力，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，提高了学生的空间思维能力。
四 充分利用现代化教学手段．培养学生分析问题．解决问题能力
多媒体制图课件采用了多种动画形式和计算机的三维实体造型技术，形象地突出了画图和读图的思维方法和作图过程，授学生以“渔”，给了学生学习制图课程和开发空间思维很好的引导。充分利用现代化教学手段可以改变空间想象能力培养的方式，加强学生空间想象能力培养的效果。计算机的三维实体造型技术可以更有效地帮助学生掌握形体分析方法和训练空间构思能力，可以起到事半功倍的效果，加强空间想象能力培养的效果，还能使学生初步了解计算机绘图的内容和技术。是一个一举三得的好方法。是对教学内容进行整体优化的最佳方案。由于课件等现代教学手段的应用，学生空间想象能力的培养从抽象走向直观，为学生营造了一个生动活泼的学习环境，学生感觉轻松，效果更佳，提高更快，学生的空间想象能力得到了加强。
然而，再好的东西也只能是臻于完美，也会有美中不足，作为课件不可能符合每个同学的“胃口”。再有就是采用计算机制作的课件进行授课，会使传统的教学方法用的相对少了，如果用传统的教学方法对于一些难懂的地方教师在黑板上亲自画一番，这对学生学习制图知识和掌握画图技巧很有帮助。所以，我们在使用现代多媒体技术的同时，也要结合地加入一些传统的授课方法，只有两者有机地结合起来培养学生分析问题、解决问题的能力，才会给我们的教与学带来更好的效果!
五、教会学生自己去学习的方法。培养学生自学能力
古语说：“授人以鱼，三餐之需；授人以渔，终生之用”。授人以鱼是传统教学的代名词，就是把知识直接传授给学生。而“授人以渔”则是现代教学比较推广的启发式教学，所代表的是新的教育思想。我认为在制图课中尤其在培养学生空间想象能力方面一定要把这两种方法结合起来。首先要“授学生以鱼”，让他们有了一定的学习基础和兴趣，而后“授学生以渔”，引导学生，教以方法。因为毕竟学生在校学习的时间是有限的，就像孩子长大后要离家独立一样，我们培养学生的目的也是离开教师独立地去面对问题、解决实际问题，所以，教会学生的学习方法是很重要的。再者，学生只有学会了自己学习的方法才能更加有兴趣地去投入到学习中，也更有利于培养学生在工作中通过自己努力解决问题的能力。
总之，学生能力的培养不是一朝一夕的事。在教学过程中讲练结合，少讲多练，以循序渐进的方式进行培养，充分发挥学生的主观能动性，发挥学生的主体作用，可以使每一个学生头脑中树立起一座“空间骨架”，逐步增强学生解决问题的能力，为今后的生产实践打下坚实的基础。
