课题研究机械制图教学中空间想象能力的培养研究

机械制图教学中空间想象能力的培养研究

一、课题的现实背景及意义

机械制图是职业学校机械专业的一门技术基础课。学习的目的是培养并掌握制图理论、技术标准和熟练的绘图技巧，提高学生的空间想象能力及综合应用能力，为以后其它技术课的学习和生产实习奠定基础。

目前我们职校学习制图的学生都是初中毕业生，平面几何知识普遍较差，而立体几何还未学过，学生的空间想象能力及对事物的认识能力较差，要想使学生用制图语言来表达一个较复杂的机件就比较困难。因为学生的空间想象能力较差而影响了学生的空间思维感知与表达能力，所以如何在教学中改进教学方法，提高教学技巧来增强学生的空间想象能力，就显得尤为重要。

绘图与读图一直是制图教学的两大任务，而它们都离不开空间想象，都离不开对空间形体的分析和表达，因此培养制图能力实质上就是要培养学生对空间形体的想象能力、分析能力、表达能力，这三种能力是彼此关联、相互促进的，并以空间想象能力为核心。根据心理学的观点，所谓“空间想象能力”其实就是形象思维与抽象思维两种思维活动的分析、综合、加

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工处理，从而产生新形象的一种综合性能力。空间想象能力主要由形象思维、抽象思维、形象储存、加工和出现新形象五部分组成，主要来源于对空间形体的感性认识，因此只有在感性认识的基础上，对形体进行分析、综合、抽象、概括，达到理性认识，才能建立起正确的空间形体的表象，从而为形象思维与抽象思维对形体进行加工处理提供所需的素材。

学生应熟悉并掌握读图和绘图技能，具有一定的空间想象和思维能力的专业技能。制图的专业技能是指学生运用基本知识、基本理论和经验去解决具体实际问题的技能和能力。我国科技进步日新月异，社会发展迅速，机械行业发展也非常快，这就需要大量高素质、高质量的技术人才，我们的学生就是社会进步的生力军，要生存就成才，掌握专业技能是他们的必需。

本课题的研究目的是让学生通过多种渠道、多种方式来强化制图理论，熟练掌握读图和绘图技能，提高他们的空间想象能力和创造能力，使他们掌握制图技能有质的飞跃。

二、国内外关于同类课题的研究综述

机械制图是一门早期课程，国内外专业学者对空间想象能力研究也较早，主要针对制图理论和绘图规范，给后人提出了规则和要求。但制图规范不断完善，制图标准不断更新，并逐步实现国际接轨。现代工作人员也对制图的空间思维作了大量的研究和分析，对如何培养空间想象能力提出了许多方法和见

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解，非常值得我们同行学习。但在现实情况下，我们的学生基础普遍较差，如果学习制图光靠照本宣读、生搬硬套而难以找一种合适的方法，那是行不通学不好的。因此我们还需要作大量的实践研究，总结经验，寻找一些更能促进培养学生空间想象能力的好方法。

三、课题研究的理论依据 （一）建构主义学习理论

建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式(彻底改变以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式)、全新的教学方法和全新的教学设计思想，形成新一代学习理论——建构主义学习理论的同时，也逐步形成了与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应的新一代教学模式、教学方法和教学设计思想。

(二)、研究性学习理论

研究性学习的开展为了扩大学生的知识，培养能力和其它意志品质等为主要目的的。研究性学习强调的知识，不限于书本知识，尤其是不仅仅由基本教科书规定的知识。研究性学习

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的着眼点不再追求教学大纲上规定的内容，追求对书本知识的加深和拓宽，而是强调学生把学到的学科知识加以综合并到实践中去运用。要求学生在分析问题和解决问题的过程中，对学到的知识有更深切的体验和感受，使之真正成为自己的东西，学生在解决实际问题的过程中建构起来的知识将是灵活的知识。这样的知识是他们自己的知识，是能够加以迁移的知识。由此可见，研究性学习要求学生从全部地获得书本知识和间接经验，同时也总是通过实践活动，体验来获得直接经验并解决问题。

（三）合作学习理论

合作学习是以小组活动为主体而进行的一种教学活动；合作学习是一种同伴之间的合作互助活动；合作学习是一种目标导向活动；合作学习把个人之间的竞争转换为小组之间的竞争，合作学习是由教师设计教学，分配学习任务和控制教学进程的活动。众所周知，教学是一种双边活动，既有教师的主观能动作用，又必须要发挥学生的主观能动作用，只有把这两个作用有效地结合起来进行教学，才能达到良好的教学效果。合作学习发挥学生的合作精神，减少两极分化的现象，大面积提高学习成绩。

四、研究的内容及预期目标 （一）研究的主要内容

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1、空间想象能力的空间平面两个跨度研究 2、空间想象能力培养中形象教学法的研究 3、空间想象能力培养中启发教学法的研究 4、空间想象能力培养中创新教学法的研究 （二）研究目标

机械制图教学中空间想象能力的培养研究，是以培养发展学生学习制图识图为目标，挖掘和建立学生的空间概念，积极提高学生的空间思维能力。

1、理论目标

（1）通过对机械制图学科教学中空间想象能力的探索和研究，探讨新的更为有效的教育、教学模式。

（2）应用新的教学理念，运用建构主义学习理论将现代的教学手段和学科的教学过程紧密地结合起来，把教学理论融合到机械专业各学科的教学中，促进新的变革，提高教学质量，逐步实现课堂教学现代化。

（3）形成具有创新特色的教学整合模式，吸取传统教学的长处（如利用教学模型进行直观教学等），为培养学生的空间想象能力探索最佳教学理论。

2、实践目标 （1）专业发展目标

我校机械专业从20多年前办学开始就建立起来，通过许

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多年的努力和发展，如今已被确认为市级骨干专业，机械制图是机械专业的主干课程，在科学技术发展的今天，机械制图教学中对学生空间想象能力的培养的方法和过程存在着一些不足或缺陷。通过本研究，摸索一套培养学生空间想象能力的机械制图教学理论，为其他专业课程的学习作好铺垫，并为学生以后从事的技术工作夯实基础，同时也推动我们机械专业向新的教学观发展。

（2）教师培养目标

通过本研究，培养教师的创新意识，逐步改善传统教学方法的不足，充分利用现代化教学工具和教学手段，应用适应新时代发展的现代教学体系，提高教师素养，推动学校教师群体敬业、精业、创新精神的发展。

（3）学生培养目标

通过师生互动、学生协作、人机交互等形式，培养学生形成自主性、协作性、创造性的心理品质，全面提高学生素质，为社会造就现代化人才。

五、课题研究的具体措施和设想 1、学生为中心，采用启发式教学

（1）、强直观教学，增强学生对图物的联系 （2）启发学生兴趣，发挥他们的创造力和想象力 （3）开展讨论活动，总结学习空间想象的捷径

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2、涉足空间想象，强化基本功训练

因为要创造就不能没有基础，不仅要有基础，而且要有扎实的基础，许多创造都是已有知识的变形、组合、移植。深厚的基础知识可以启迪人们创造的灵感。

因此，要培养学生具有创造性的空间思维能力，必须具备丰厚的识图、绘图的基本功。

（1） 记图训练 （2） 默思画图训练 （3） 类比训练

（4） 同一形体的变位训练 （5） 同类形体的变形训练

3、开发学生智力，促进学生空间想象的发展 （1）轴测草图训练 （2）构形设计训练

4、开阔空间思路，培养空间形体构思的创新能力 （1）突破常规，开阔空间想象 （2）拓展想象，创造教育教学

5、利用现代教学设备，开拓学生思维想象空间 六、课题研究总结（方案论证）

在教学过程中，分别由本人独立撰写的多篇专业论文刊登于《职业技术教育》等专业杂志上，多篇获得省、市专业论

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文二、三等奖。我校具有为《机械制图》教材需用配套齐全的模具室一个，有多媒体教室二个，有制图教室一个，拥有计算机400多台，还有完善的实习设备，能完全满足教学需要。

同时，目前大多数职校都设有工科类专业,而机电类专业又是大众专业, 本校每年的机电类专业都要招四、五个班，所以为本课题的研究提供了大量的对象。总之，我们可以通过不同的途径和实际来对我的课题进行论证。

本课题研究采用实验法、调查法和比较法，并结合其他研究方式，开展教学研究工作，从学生实际出发，灵活应用合适的教学方法，提高学生的空间想象能力、读图和绘图的能力，从而提高他们的就业率。

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