空间想象力测试 机械制图的空间想象力

空间想象力测试 机械制图的空间想象力 培养机械制图的空间想象力 第25卷第5期(总第117期) 机械管理开发2010年10月 Vol.25 No.5(SUM No.117) MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Οct.2010 0 引言 想象力是在人脑中对已有象进行加工，更新组 合形成新形象的心理过程。空间构思能力是指物体的 形状、结构、大小、位置关系的想象能力。想象源于感 性认识，空间构思产生的前提是大脑必须先储存、收集 到空间物体的表象，产生的过程是大脑对表象作加工、 改造和组合，产生的本质是大脑功能的作用。具体到 机械制图，空间构思就是在原有感性形象的基础上，形 成的几何元素和它们间相互位置关系以及机件构形的 形象的心理过程。实践能力是指人类能动地改造自然 1 和变革社会的全部活动的本领。包括完成一定活动的 具体方式，参与人的智力和体力支出以及顺利完成一 定活动所必需的心理特征。我们可以通过一定的实践 过程使空间想象力得到提高[1]。 机械制图是一门实践性很强的技术基础课，它与 机械生产实践紧密相连;同时，作为一门学科，又有一 套相对独立的理论体系，有其专用的基本知识、基本技 能、原理和思维规律，既具有系统的理论，又有较强的 实践性，是工科类特别是机械类专业重要的技术基础 课。在接受新知识之前，实践环节可以使我们对所学 知识有初步了解，帮助我们在大脑中形成空间构思的 初步轮廓。例如，在机械制图教学过程中，最好在讲授 零件图和装配图之前，通过生产实习及其它相关课教 学，使学生获得机械常识，且与生产实际紧密联系，既 要让学生看模型，又要让他们看实物，在大脑中积累更 多形体的表象。 1 实践环节必备的理论基础[2] 实践环节可以帮助学生消化所学知识，把书本上 的理论切实与实际结合起来，使抽象的知识形象化，提 高学生的想象力。看视图想象物体的结构形状，这是 学生由平面转换到空间的一种思维过程。由于学生对 空间的概念都比较缺乏，看立体图就十分困难，而要他 2 们由视图想物体的形状那就难上加难。为了帮助学生 很快形成空间概念，提高想象力，必须要在掌握相关的 投影理论及方法为指导的前提下，让学生亲自动 手制作模型效果才会很明显。投影法是机械制图的基 本理论，机械图样就是依靠投影法确定的空间实物原 型在平面图纸上的图形而得到的。1)投影法的具体 方法如图1(a)所示，空间点A和点B在投影面上的投 影为a和b.投影法有中心投影法和平行投影法，机械 制图中所用的投影法是平行投影法中的正投影法，正 投影法的投影方法如图1(b)所示。 (a) (b) 图1 投影法原理 2)机械图样中的图形是由空间实物的多面正投 影通过一定的展开方式得到的。封闭六面体中的实物 以及在六个面上的正投影的展开形式如图2所示。 图2 基本视图的形成及展开方式 2 实践环节需要正确的方法指导[3] 机械制图课程的主要目的是培养学生的空间想象 力，让学生根据立体图在形体分析法和线面分析法的 指导下用橡皮泥或其它材料做出模型，学生眼见其物， 增加了感性认识，同时也增强了学生的动手能力，发挥 3 了学生的创造性思维，提高了想象力。比如可以按照 如图3(a)所示的三视图，想象并用石膏模型制作出它 所表示物体的形状。具体操作过程如下: 收稿日期:2010-05-10 作者简介:姚建国(1987-)，男，河北唐山人，在读本科生，研究方向:工程机械。 机械制图学习中怎样培养空间想象力 姚建国，薛爱文，王鹏锦 (太原科技大学机械学院，山西太原030024) 【摘要】机械制图是研究机械图样的绘制和识读方法的重要技术基础课，旨在培养学生绘制和识读机械图样的 能力，培养学生自学、分析问和解决问题的能力。在机械制图的教学中，对学生的要求主要体现在两个方面:图样 识读和图样绘制。这两方面都需要学生要有较强的空间想象力，空间想象力既是本课程的一个重要培养目标，更是 学好本课程的一个重要基础。文章对学生空间想象力的提高作了一定程度的探讨，并给出一些行之有效的实践环 节，使学生的空间想象力得到有效的锻炼和提高。 【关键词】空间想象力;实践环节;图样识读;图样绘制 【中图分类号】G642.4 【文献标识码】B 【文章编号】1003-773X(2010)05-0172-02 ?172? 4 第25卷第5期(总第117期) 机械管理开发2010年10月 2.1 初步判断主体形状 物体被多个平面切割，但从三个视图的最大线框 来看，基本都是矩形，据此可判断该物体的主体应是长 方体，于是可以由一个长方体石膏材料通过切割方法 获得三视图所表示的形体。 2.2 确定切割面的形状和位置 图3(b)是分析图，从左视图中可明显看出该物体 有a、b两个缺口，其中缺口a是由两个相交的侧垂面切 割而成，缺口b是由一个正平面和一个水平面切割而 成。还可以看出主视图中线框1′、俯视图中线框1和 左视图中线框1″有投影对应关系，据此可分析出它们 是一个一般位置平面的投影。主视图中线段2′、俯视 图中线框2和左视图中线段2″有投影对应关系，可分 析出它们是一个水平面的投影。并且可从图3(c)中 看出I、II两个平面相交。 2.3 逐个用石膏模型制作出各切割处的形状并对照 三视图想象实 体 可以暂时忽略次要形状，先看主要形状。比如制 作模型时可先将两个缺口在三个视图中的投影忽略， 5 如图3(c)所示，此时物体可认为是由一个长方体被I、 II两个平面切割而成，可制作并想象出此时物体的形 状，然后再依次制作并想象缺口a、b处的形状，分别如 图3(d)、(e)所示。 2.4 想象整体形状 综合归纳各截切面的形状和空间位置，想象并制 作出物体的整体形状，如图3(f)所示。 对于绘制图样环节，由上面步骤制作好的石膏模型 按照组合体的画图步骤画出它的三视图，然后与原始 给出的三视图作对照。这样反复的练习增加了课程的 趣味性与可操作性，从而达到了训练学生空间想象力 的目的，让学生更容易感性地掌握读图和绘图本领。 实践环节也可以借助现代化实践手段来提高学生 的空间构思能力和想象力，绘图软件的三维造型是学 生实践活动的重要组成部分。以上石膏模型的手工制 作过程也可以由计算机绘图软件的三维造型来代替。 随着软件行业的快速发展，计算机绘图软件也越来越 完善，越来越简单，常见的有AutoCAD、3DMax、Pro/E 等。同学们很有必要学习、了解一些计算机绘图的基 本知识和基本方法，最好能熟练掌握一种绘图软件，不 但能使学生通过自己在计算机上的实践，更加清楚立 体图和平面图之间的关系，培养空间构思能力和想象 6 力，而且也为毕业找工作增加了筹码。 3 结论 实践环节是培养学生空间想象力行之有效的方 法，但空间构思能力和想象力的培养不是一朝一夕的 事。在学习过程中，不但要多讲多练，还要充分发挥实 践的作用，以循序渐进的方式进行培养，充分调动学生 学习的积极性，发挥学生的主体作用，通过实践在头脑 中储存大量的感性资料，这样才能使每一个学生头脑 中树立起一座“空间骨架”，逐步增强学生的空间想象 能力，从而使他们具有熟练的机械图样的识读和绘制 的能力。 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 7