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《工程制图》课程中学生空间想象力的培养方法浅析
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《工程制图》课程中学生空间想象力的培养方法浅析

来源:www.jyjxltzzs.net 2019-3-20 19:54:20      点击:

钱奎梅

摘要:《工程制图》是环境工程专业一门重要的专业基础课,这门课程的学习可为以后的课程设计以及毕业设计打下坚实的基础,但是目前学生对于本课程的学习存在一个很大的问题,就是空间想象能力不足导致的读图和绘图困难。因此,本文试着分析了一些能够提高学生空间想象力的方法,旨在为以后学生的《工程制图》学习提供可行的方法,提高学生学习《工程制图》的效率。

关键词:《工程制图》;空间想象力培养;应用型本科

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)38-0214-02

应用型本科院校是为社会培养“厚基础、善实践、能创新、高素质”的应用型人才,它的性质决定了在教育过程中应注重实践性与实用性,按照实用型技术人才的要求来培养学生。《工程制图》是高等学校工科学生必修的一门主干技术基础课,其教学目的是培养空间想象能力,掌握绘图工具的使用,了解国家建筑制图标准,掌握绘制土建工程图样的技能和一般方法,使学生具备阅读和绘制污染治理构筑物施工图的能力。

愛因斯坦说过:“想象力远比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”《工程制图》是工科类的一门专业基础课,对于环境工程专业的学生,应有的放矢地调整教学内容,尽量与后续课程很好地衔接,达到专业基础课的教学效果。

《工程制图》课程的基础是正投影原理和投影制图,主要是研究空间到平面(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,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。学习该课程的目的就是培养学生熟练的绘图与读图能力。通过空间想象,即对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,只有对空间形体或几何元素有了完全的想象,才能更好地读图和绘图。遗憾的是,很多学生由于空间想象力不足,导致读图和绘图过程中出现了问题。因此,为了提高学生学习《工程制图》的效率,需要研究培养学生空间想象力的方法,目前已有的培养学生想象力的方法有很多,如采用模型[1]、PPT三维演示[1,2]等。

一、通过模型构建来提高空间想象力,帮助学生更好地读图与绘图

想象是在原有感性形象的基础上形成新形象的心理过程,来源于感性认识,想象的发展有赖于足够的表现储备,因此应该让学生有更多的形体感知的机会。直观教学可以使学生建立完整、稳定的形体概念,培养他们观察、分析能力和构思形体空间形状的能力。

1.利用现有的条件进行形象化教学。让学生利用现有的一切条件、物品帮助其对于相关形体进行想象。例如,在基础知识三视图的理解方面,可以让学生用一个墙角来进行想象,墙角的顶点为原点,正对着我们的那一面为正立投影面,底下的为水平投影面,右手边的那面为侧立投影面,如在直线的投影内容中,学生已经有了点的投影的基础,可以启发学生自己用笔代表直线,演示其在三投影面中的位置,并总结出相应的投影特性和规律。

2.利用已有的模型进行形象化教学。例如,在学习基本形体截切和相贯以及组合体的组合方式的内容时,可以结合模型、实物启发学生,很多儿童木质积木有圆柱形、圆锥形、长方体、立方体等,这些都是《工程制图》课程中的基本形体,利用这些模型,可以帮助学生更好地建立空间概念,培养其想象力,帮助学生读图与绘图。

3.利用自己制作的模型来帮助空间想象。工程制图中的有些知识需要学生自己多动手、多动脑,自己制作简单的模型来帮助理解,同时在动手、动脑中培养学生的动手能力和创新能力。例如,同样是三视图的理解,可以利用白纸或硬纸板来制作三视图,然后可以自己将三个投影面分别展开,帮助学生来更好地理解三视图的概念。另外,学生还可以利用硬纸板制成平面立体,如棱柱、棱锥等,从而画出棱柱、棱锥的截交线或相贯线。

二、通过多媒体动画演示来建立空间概念,帮助学生更好地读图与绘图

布鲁纳说过:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。工程制图中很多的教学内容都是平面展示出来的,而如果想让学生理解所学知识以至于利用所学知识来解决实际问题,则需要立体的直观地展示出来,多媒体的图画、flash等均可以很好地解决这个问题。

1.通过多媒体来展示立体图像,帮助学生建立空间概念。多媒体教学是科学技术发展带来的现代化教学手段,是一种形象、直观的教学,可以利用多媒体来展示立体图像,利于学生直接感知表象,加深对形体的理解。如学习截交线的概念时,如果只说截交线,学生可能理解不太清楚或深刻,但是用立体图像展示出来时,学生对于截交线的概念就清晰明了了,并且印象深刻。

2.通过多媒体动画演示来建立空间概念。我们可以利用详细编排、画面连贯的多媒体动画帮助学生进行连续思考整体思维的学习,为学生提供了内容丰富、形象生动的感性材料。如同样是基本形体截切的教学内容,通过多媒体动画的形式给学生一个直观、形象的印象,使学生置身图文并茂的画面中,感官刺激丰富生动,易引起共鸣,活跃学习氛围,增强空间想象效果。

三、通过多种形式的作业训练帮助学生更好地读图与绘图

要学好这门课程,学生必须进行多种形式的作业训练,以巩固空间想象力。加强组合体的读图与画图训练,根据三视图想象出物体的形状和空间位置,或根据给定的立体图式模型画出三视图,要让学生多看、多想、多练。采用设计制图训练,根据所给条件完成视图绘制,如给出两个视图要求学生补画另一个视图,或给出缺线的视图,让学生展开自己的想象力去补画图线,进行多解题的训练。

参考文献:

[1]冷继梅.工程制图教学中如何培养学生空间想象能力[J].西南农业大学学报(社会科学版),2005,3(3):175-176.

[2]徐元甫.高职工程制图教学与学生空间想象能力的培养[J].黄河水利职业技术学院学报,2005,17(1):65-66.