机械制图与创新教育

机械制图与创新教育
摘要：本文阐述了在机械制图教学中，如何培养学生画图、读图能力与创新能力，以及它们两者间的辩证关系。

要掌握画图、读图技能，离不开思维能力的培养。

“思维的本质是表达，表达的核心是创造。

”也就是说，机械制图教学过程应是培养学生读图、画图能力与创新能力的有机融合，两者相辅相成。

关键词：机械制图思维能力创新教育
职业教育发展已有20余年头，面对新世纪经济全球化浪潮，知识经济时代的到来，随着中国加入WTO的临近，职业教育面临更大的挑战和机遇。

加强创新教育培养高素质的劳动者，不失为一个具有前瞻性的对策。

中央领导曾反复强调：“我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识，教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面肩负着特殊的使命”。

这些赋予了素质教育的新内涵。

创新，即通过旧的知识，新的组合，得出新的结果的过程。

创新学习是人们通过已有知识、经验的摄取，经过同化、组合和探索，获得新的知识和能力，提高自身素质，使学习者的内部状态和外显行为发生变化的一种活动。

机械制图是一门专业基础课，它的主要目标是培养学生读图和画图的能力。

这能力的培养离不开思维能力的培养，即：培养学生形象思维、发散思维、求异思维、直觉思维、动态思维。

“思维的本质是表达、表达的核心是创造”。

从而形成“思维—表达—创造”的能力链。

这就说明机械制图教学应是培养学生画图、读图能力和创新能力的有机融合，两者是相辅相成的。

这主要表现在以下几个方面：
一、培养形象思维，奠定创新基础
对于以具体形象思维为主要思维方式的初中生来说，制图知识领会的起点，就在于观察充分利用直观性原则，如对投影方法、三投影面体系的建立以及三视图的形成的观察等等。

只有让学生通过对三维空间体系向二维平面图形的发展、运行以及变化过程进行全面观察才能掌握投影规律，认识它们的特征。

记图是培养形象思维的又一途径。

宋代学者张载说过：“不记则思不起”。

所谓记图就是在理解的基础上，记住基本体、简单组合体（零件上常见的结构形状）的图形特征与它们所反映的空间实物形状，记住图与物之间的特征及其联系。

因此，记图实际上是以理解为基础的意义识记，而不是机械识记。

不但要求学生分析、理解图物之间的投影联系，而且要求学生在此基础上记住图物之间的特征及联系。

从上面我们可以看出形象思维归根到底是表象的储备积累，这些表象正是我们创新的基础。

法国作家伏尔泰说过“人，如果没有记忆，就无法发明创造和联想”。

形象思维的本质是创造的，形象思维以形象表达为终点。

形象思维虽然建立在对视觉形象的感知上，但得到的结果不是事物的表象，而是新事物的形象或事物的新形象。

也就是说，把个人掌握的感知到的素材重新加以组合成为形象思维过程正符合“创造”的含义。

二、培养发散思维，营造创新氛围
发散性思维是培养学生空间想象能力的基础，也是创造性思维的重要组成部分。

它是在给出条件及资料不充分的情况下，从多方面寻求答案的思维方法。

教学中教师除讲清重要的概念和分析方法外，还应注意启发学生的思路，讲课要留有“缺口”，为学生自学和进一步探索留有余地。

例：制图中的“一题多解”就是培养发散性思维的有效手段。

已知物体的一个主视图，用组合体的组合方法，从多方位，多角度补出不同俯视视图。

当然创造民主、宽松的氛围是非常重要的，我们教师必须做到：首先要有正确的学生观，以积极乐观的态度和发展的眼光去看待学生，相信每个学生都可以成才，更相信处于发展过程中的学生具有巨大的发展潜力；其次课前教师要善于调节自己的心态，控制自己的不良情绪，保证教师在课堂上有一个良好的心境，应把微笑带进课堂，献给学生；再者课堂上教师把自己当成学生中的一员，帮助学生自主学习独立思考，保护学生的探索精神。

自信心是产生创造动机的基础，只有自信的人才有创造的愿望和创造的意识，鼓励学生“我能行”，营造崇尚真知，追求真理的氛围。

研究证明，一个创造性活动的全过程，要经过从分散思维到集中思维，再由集中思维到分散思维的多次循环才能完成。

所以培养发散性思维的同时也要培养集中思维。

集中思维主要培养学生抽象、概括、判断和推理的能力。

教师不应单纯地要求学生从字面上明白或记住科学的结论，而应有意识地帮助学生对提供的典型材料进行分析、综合、抽象和概括以形成概念，并引导学生分析情况。

例如：圆锥体表面上点的投影，其方法有辅助线和辅助平面法，但这两种方法的起点应是从投影的积聚性出发，渐渐提高集中能力。

集中思维和发散思维应统一安排,并在发散的基础上多中选优,使之得到升华,产生创造性成果。

三、培养求异质疑思维，开辟创新天地
制图中出现的习题大部分为同式问题，它表现为把问题所提供的条件信息聚合起来，得出一个正确答案的过程。

它具有明显的方向性和概括性，但容易造成思维定势，形成对思维的束缚。

求异思维是可以同时从广度和
深度上进行多思维活动，具有流畅、变通、独特的性质，是比较灵活的思维方式。

“疑”是创新思维的关键。

“问”是追求的动力，是创新的前提。

许多发明创造正是从质疑开始，从解疑入手的。

爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个总是更重要”。

因此教学时，首先要精心创设问题情境，所设计的问题应能针对学生的疑难之处和所教知识的重点，富有现实意义和启发性、开放性，有恰当的问题探索空间。

其次要鼓励学生大胆生疑，勇于解疑，敢于发问。

第三要引异学生有目的地设疑生问。

第四要引异学生主动地独立思考、独立解决问题、创造性地释疑。

零件的表达方法“千变万化，百家争鸣”，教师可以将学生各种表达方案张榜公布，让他们相互之间比较，指出优缺点，最后选出最理想的方案。

在讲到零件图和装配图时，对某些工艺结构可以做出一些与原来不同的假设，比较原来的设计方案是否最佳？能否进行改进？为他们将来走上工作岗位能成为革新能手和标兵奠定基础。

四、培养直觉思维，迸发出创新火花
爱因斯坦说过：“在科学创造中，真正可贵的因素是直觉。

”直觉思维是创造性思维活跃的一种表现，它既是发明创造的先导，也是百思不解之后突然诞生的硕果。

上面提到的三种思维能力对培养直觉思维是有一定影响的，但我们还必须注意以下两点：1、直觉思维总是以熟悉的有关知识及其结构为依据的，要发展学生的直学思维，就要教育学生掌握学科的基本理论和体系。

“长对正，高平齐，宽相等”这一基本投影规律就贯穿了机械制图这本书，它是画图，读图的基本依据。

有关制图国标知识是读图、画图的准则。

教师必须讲清、讲透。

2、对学生直觉思维的发展起直接影响的是教师运用直觉思维的情况。

如果教师在解答问题时能经常有效地运用直觉思维的方法提出多种不带思维的设想，就会对学生起示范或潜移默化的作用。

在讲到线面分析法读图时，课本中只提了一条直线可以是一个平面投影？那么教师可提出一条曲线可以代表什么的投影呢？同样一个平面投影往往可以是一个封闭的线框，那么曲面投影呢？
五、培养动态思维，提高创新能力
空间想象力的培养始终是制图教学研究的一个重要课题。

空间想象力它不仅是以过去感知过的、现实中存在的事物形象作为记忆的原材料的再重现，同时也是对已有表象进行有目的的加工、改造、抽象、概括、间接的思维过程，直至反映出事物表象内在联系的必然性和规律，最后确定某一创新的形象。

这就说明，空间想象力愈强其创新能力相应增强。

空间想象和思维大都是在必须探索其解决办法的问题情境中产生的，也是受人的需要所推动的。

在制图教学中就是要通过投影图、运动联系、
空间形体的转换过程体现出来。

这些过程本身都是在人的大脑中显现，经综合、发展形成的。

运用动态思维，精心设立问题情境，建立大胆想象心态，锻炼和掌握符合思维规律的思想方法，从而科学地、正确地、迅速地实现“形”与“体”的转换。

例如：线面分析是培养学生的识图能力常用的方法。

按此方法讲解图形上的每条“线”时，常被表述为轮廓、面形投影、重影、积聚。

这样表述的结果，往往使得本来较抽象的“线”，仍然停留在线面的概念上。

如果改用动态的表述方法（如使用切割、迭加、提位、贴合、抽出等术语）描述形成形体局部结构的“线”，这就容易使学生明快地建立起深刻的空间形象。

同样。

同样，零件图、装配图可从结构、原理、加工方法等诸因素相联系的表象中，概括、综合出最后形成的、具有一定“功能”的空间工艺形象。

总之，培养学生的创造性思维能力，既要注重某一思维方式的单项训练，又要注意各种思维相结合的综合训练，使其有机结合起来，形成科学的思维结构，掌握创新方法，不断提高创新能力。