創新教育與機械制圖教學

　　摘 要： 本文闡述了在機械制圖教學中培養學生畫圖、讀圖能力與創新能力的方法，以及它們兩者間的辯證關系。要掌握畫圖、讀圖技能，離不開思維能力的培養。機械制圖教學過程應是培養學生讀圖、畫圖能力與創新能力的有機融合，兩者相輔相成。
　　關鍵詞： 機械制圖 思維能力 創新教育
　　
　　職業教育發展已有幾十年了，面對知識經濟時代的到來，職業教育面臨更大的挑戰和機遇。加強創新教育培養高素質的勞動者，不失為一個具有前瞻性的對策。
　　創新，即通過舊的知識，新的組合，得出新的結果的過程。創新學習是人們通過已有知識、經驗的攝取，經過同化、組合和探索，獲得新的知識和能力，提高自身素質，使學習者的內部狀態和外顯行為發生變化的一種活動。機械制圖是一門專業基礎課，主要目標是培養學生讀圖和畫圖的能力。這種能力的培養離不開思維能力的培養，即：培養學生形象思維、發散思維、求異思維、直覺思維、動態思維。“思維的本質是表達、表達的核心是創造”，從而形成“思維—表達—創造”的能力鏈。這就說明機械制圖教學應是培養學生畫圖、讀圖能力和創新能力的有機融合，兩者是相輔相成的。這主要表現在以下幾個方面。
　　一、培養形象思維，奠定創新基礎
　　對于以具體形象思維為主要思維方式的初中生來說，制圖知識領會的起點，就在于觀察，充分利用直觀性原則，如對投影方法，三投影面體系的建立，以及三視圖的形成的觀察，等等。學生通過對三維空間體系向二維平面圖形的發展、運行及變化過程進行全面觀察才能掌握投影規律，認識它們的特征。
　　記圖是培養形象思維的又一途徑。所謂記圖就是在理解的基礎上，記住基本體、簡單組合體（零件上常見的結構形狀）的圖形特征與它們所反映的空間實物形狀，記住圖與物之間的特征及其聯系。因此，記圖實際上是以理解為基礎的意義識記，而不是機械識記。不但要求學生分析、理解圖物之間的投影聯系，而且要求學生在此基礎上記住圖物之間的特征及聯系。
　　從上面可以看出形象思維歸根到底是表象的儲備積累，這些表象正是我們創新的基礎。形象思維的本質是創造的，形象思維以形象表達為終點。形象思維雖然建立在對視覺形象的感知上，但得到的結果不是事物的表象，而是新事物的形象或事物的新形象。也就是說，把個人掌握的感知到的素材重新加以組合成為形象思維過程正符合“創造”的含義。
　　二、培養發散思維，營造創新氛圍
　　發散性思維是培養學生空間想象能力的基礎，也是創造性思維的重要組成部分。它是在給出條件及資料不充分的情況下，從多方面尋求答案的思維方法。
　　教師除要講清重要的概念和分析方法外，還應注意啟發學生的思路，講課要留有“缺口”，為學生自學和進一步探索留有余地。例：制圖中的“一題多解”就是培養發散性思維的有效手段。已知物體的一個主視圖，用組合體的組合方法，從多方位、多角度補出不同的俯視。當然，創造民主、寬松的氛圍是非常重要的，教師必須做到：首先要有正確的學生觀，以積極樂觀的態度和發展的眼光去看待學生，相信每個學生都可以成才，更相信處于發展過程中的學生具有巨大的發展潛力；其次課前要善于調節自己的心態，控制自己的不良情緒，保證教師在課堂上有一個良好的心境，應把微笑帶進課堂，獻給學生；最后要把自己當成學生中的一員，幫助學生自主學習獨立思考，保護學生的探索精神。自信心是產生創造動機的基礎，只有自信的人才有創造的愿望和創造的意識，鼓勵學生“我能行”，營造崇尚真知，追求真理的氛圍。
　　研究證明，一個創造性活動的全過程，要經過從分散思維到集中思維，再由集中思維到分散思維的多次循環才能完成。所以培養發散性思維的同時也要培養集中思維。集中思維主要培養學生抽象、概括、判斷和推理的能力。教師不應單純地要求學生從字面上明白或記住科學的結論，而應有意識地幫助學生對提供的典型材料進行分析、綜合、抽象和概括，以形成概念，并引導學生分析情況。例如：圓錐體表面上點的投影，其方法有輔助線和輔助平面法，但這兩種方法的起點應是從投影的積聚性出發，漸漸提高集中能力。集中思維和發散思維應統一安排，并在發散的基礎上多中選優，使之得到升華，產生創造性成果。
　　三、培養求異質疑思維，開辟創新天地
　　制圖中出現的習題大部分為同式問題，它表現為把問題所提供的條件信息聚合起來，得出一個正確答案的過程。它具有明顯的方向性和概括性，但容易造成思維定勢，形成對思維的束縛。求異思維是可以同時從廣度和深度上進行多思維活動，具有流暢、變通、獨特的性質，是比較靈活的思維方式。
　　“疑”是創新思維的關鍵。“問”是追求的動力，是創新的前提。許多發明創造正是從質疑開始，從解疑入手的。因此教師首先要精心創設問題情境，所設計的問題應能針對學生的疑難之處和所教知識的重點，富有現實意義和啟發性、開放性，有恰當的問題探索空間。其次要鼓勵學生大膽生疑，勇于解疑，敢于發問；要引起學生有目的地設疑生問；要讓學生主動地獨立思考、獨立解決問題，創造性地釋疑。
　　零件的表達方法是千變萬化，教師可以將學生各種表達方案張榜公布，讓他們相互之間比較，指出優缺點，最后選出最理想的方案。在講到零件圖和裝配圖時，對某些工藝結構可以作出一些與原來不同的假設，比較原來的設計方案是否最佳，能否進行改進，為他們將來走上工作崗位能成為革新能手和標兵奠定基礎。
　　四、培養直覺思維，迸發出創新火花
　　愛因斯坦說：“在科學創造中，真正可貴的因素是直覺。”直覺思維是創造性思維活躍的一種表現，它既是發明創造的先導，又是百思不解之后突然誕生的碩果。上面提到的三種思維能力對培養直覺思維是有一定影響的，但我們還必須注意以下兩點：（1）直覺思維總是以熟悉的有關知識及其結構為依據的，要發展學生的直學思維，就要教育學生掌握學科的基本理論和體系。“長對正，高平齊，寬相等”這一基本投影規律就貫穿了機械制圖這本書，它是畫圖、讀圖的基本依據。有關制圖國標知識是讀圖、畫圖的準則，教師必須講清、講透。（2）對學生直覺思維的發展起直接影響的是教師運用直覺思維的情況。如果教師在解答問題時能經常有效地運用直覺思維的方法提出多種不帶思維的設想，就會對學生起示范或潛移默化的作用。在講到線面分析法讀圖時，課本中只提了一條直線可以是一個平面投影，教師可提問：一條曲線可以代表什么的投影呢？同樣一個平面投影往往可以是一個封閉的線框，那么曲面投影呢？
　　五、培養動態思維，提高創新能力
　　空間想象力的培養始終是制圖教學研究的一個重要課題。空間想象力不僅是以過去感知過的、現實中存在的事物形象作為記憶的原材料的再重現，而且是對已有表象進行有目的的加工、改造、抽象、概括、間接的思維過程，直至反映出事物表象內在聯系的必然性和規律，最后確定某一創新的形象。這就說明，空間想象力愈強，其創新能力相應增強。
　　空間想象和思維大都是在必須探索其解決辦法的問題情境中產生的，也是受人的需要所推動的。在制圖教學中就是要通過投影圖、運動聯系、空間形體的轉換過程體現出來。這些過程本身都是在人的大腦中顯現，經綜合、發展形成的。運用動態思維，精心設立問題情境，建立大膽想象心態，鍛煉和掌握符合思維規律的思想方法，從而科學地、正確地、迅速地實現“形”與“體”的轉換。
　　例如：線面分析是培養學生的識圖能力常用的方法。按此方法講解圖形上的每條“線”時，常被表述為輪廓、面形投影、重影、積聚。這樣表述的結果，往往使得本來較抽象的“線”，仍然停留在線面的概念上。如果改用動態的表述方法（如使用切割、迭加、提位、貼合、抽出等術語）描述形成形體局部結構的“線”，這就容易使學生明快地建立起深刻的空間形象。同樣，零件圖、裝配圖可從結構、原理、加工方法等諸因素相聯系的表象中，概括、綜合出最后形成的、具有一定“功能”的空間工藝形象。
　　總之，培養學生的創造性思維能力，既要注重某一思維方式的單項訓練，又要注意各種思維相結合的綜合訓練，使兩者有機結合起來，形成科學的思維結構，掌握創新方法，不斷提高創新能力。