淺論《機械制圖》教學中學生創造力的培養

黃瑞芳

摘 要： 在大力提倡素質教育的今天，創造性教學滲透于教育教學的各個領域。結合創造性教育的主題思想和制圖課的教學實踐，制圖課中的創造性教育教學主要體現在對學生進行創造性空間思維訓練方面。實施創造性教育教學，對開發學生智力、打開學生空間思路是一個最佳途徑。它可以激發學生創新想象力，提高學生空間思維能力，發展學生讀圖和繪圖技能。

關鍵詞： 機械制圖 創造力 培養方法

當今國際競爭的實質是科技和人才的競爭，而國民創造力的高低成為衡量一個國家競爭力高低的重要標尺。人才，尤其是創造性人才的培養，已成為民族振興的關鍵。作為基礎的基礎，機械制圖要培養創造性人才，已成為時代的強烈呼聲。機械制圖教學怎樣才能適應時代發展需要，為培養創造性人才服務呢？筆者認為需努力做到以下幾點。

一、培養學生創造性思維能力

機械制圖能力的核心是思維能力，而思維能力的最高層次是創造性思維，學生創造能力的提高最終取決于培養較強的創造性思維能力。因此，我們在制圖教學中必須注意開發智力，采用多種教學手段積極改進教學方法，以培養學生的創造性思維能力，達到良好教學效果。

1.破思維定勢，激勵創新意識

（1）中職生思想活躍，學習刻苦，成績也不錯，但遇到困難墨守成規，缺乏創新和突破。為什么會出現這種現象呢？追根溯源，是教育思維習慣和長期形成的思維定勢所致。學生被動接受老師的教導，在這種教學思想的壓制下，學生思想僵化，不敢越雷池一步，毫無創造力可言。

（2）因此，我們要從打破中職生思維定勢著手，以“激勵”為手段，點燃學生創新火花。

（3）如講授“三視圖的形成及規律”時，抓住“看圖多解”為培養學生畫圖能力的突破口，強化訓練之下喚起學生創新念頭。

（4）所謂“看圖多解”，就是根據已知視圖想象的立體形狀不限于一種，而是多種。為擴大想象思路，必須對已知視圖中的線、線框所表示的多種空間含義進行分析、歸納，探討已知視圖多解的原因，從而奠定空間的思維基礎和和思維方法。包括“兩面視圖構形”和“一面視圖構形”。

例如：兩面視圖構形： 已知主、俯視圖，補畫左視圖（五個）

例如：一面視圖構形： 根據主視圖，想象出三種形體，并畫出俯、左視圖。

老師給學生的問題，不能以自己的思維方式捆住學生，要鼓勵學生打破思維定勢。只有這樣，才能不斷激發學生的創新意識，才會在頭腦中閃現創造火花。

2.培養發散思維能力，鼓勵多角度思考問題

創造性思維的核心是發散思維。發散思維的培養主要是教會學生多角度思考問題求得多種設想和答案。在制圖教學中，我們可以在補畫第三視圖教學中，進行發散思維能力的培養，要求學生在形體構思過程中突破“經驗想象”，開闊空間思路。

所謂“經驗想象”，是學生看視圖想象立體形狀時，一般都以曾接觸過并在腦中留下深刻印象的形體表象想象立體，從而形成“經驗想象”。這種空間思維方法雖然看圖比較快捷，但如果看圖都從這點出發，就會限制想象思路，造成形體構思錯誤。在教學過程中，要求學生看圖時，仔細分析視圖形狀的差別，搞清楚視圖中每一個點、線、封閉線框的真實空間含義，對構想出的空間形體進行對比分析，從批判錯誤的形體得出正確的立體形狀。

例如：已知主、俯視圖，想象立體形狀，補畫左視圖。

分析：從主視圖的等腰三角形線框和對應的俯視圖出發，根據看圖經驗，很容易想象為圓錐體。但俯視圖圓形中有一豎向粗實線，因此想象成圓錐體顯然是錯誤的，這是換角度思維的結果。具體思考是：主視圖中的頂點對應的是俯視圖中的豎向粗實線，是兩個正垂面截切圓柱的交線。構想的形體是被兩個對稱相交的正垂面截切的圓柱體，見上圖。

3.積極開展創造性活動，增強學生動手能力

教學中，我們可以通過課堂討論、小發明、小制作、制圖競賽等活動，有效發展學生的各種創造能力，如“構形穿孔”訓練。

所謂“構形穿孔”，就是根據板上的三個孔形，構想出一個物體能分別以三個不同方向，不留間隙地通過這三個孔形。

例如：試設計一物體，能分別通過下列不同形狀的三種孔。

構形設計：設想立方體A僅能穿過方孔；形體B能穿過方孔與三角形孔；形體C能分別穿過方孔、三角形孔及形孔。因此形體C符合題意。

注重“構形穿孔”的訓練，可以達到培養學生空間思維的流暢性、變通性，從而更富有創造性。通過這樣由淺入深的空間思維訓練，不但可以打開學生的思路，提高學生的想象力與思維能力，更重要的是能使學生學會創造性地思考，創造性地解決問題，同時啟示學生如何創造性地獲取知識和技能。

二、培養學生具有創造的個性

1.培養形象思維，奠定創新基礎

記圖是培養形象思維的又一途徑。宋代學者張載說：“不記則思不起。”所謂記圖就是在理解的基礎上，記住基本體、簡單組合體（零件上常見結構形狀）的圖形特征與它們反映的空間實物形狀，記住圖與物之間的特征及聯系。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關系，而且要求學生記住圖物之間的特征及聯系。如相貫線，圓柱截交線的常用交線一定要牢記。

2.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，是創造性思維的重要組成部分。在給出條件不充分的情況下，多方面尋求答案的思維方法。

教學中教師除了要講清重要概念和分析方法外，還應注意啟發學生思路，講課要留有“缺口”，為學生自學和進一步探索留有余地。如制圖中的“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，多方位、多角度補出不同俯視圖及左視圖。

自信心是產生創造動機的基礎，只有自信的人才有創造愿望和創造意識。教師應鼓勵學生“我能行”，營造崇尚真知、追求真理的氛圍。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，并在發散基礎上多中選優，使之得到升華，獲得創造性成果。

3.培養求異思維，開辟創新天地

求異思維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。制圖中出現的習題大部分為同式問題，表現為把問題提供的條件信息聚合起來，得出一個正確答案的過程。

“疑”是創新思維的關鍵。“問”是追求的動力，是創新的前提。因此，首先要精心創設問題情境，設計的問題應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。其次鼓勵學生大膽生疑、勇于解疑、敢于發問。再次引導學生有目的地設疑生問，引導他們獨立思考。

零件的表達方法“千變萬化、百家爭鳴”，教師可以將學生各種表達方案張榜公布，讓他們相互之間進行比較，指出優缺點，最后選出最理想方案。在講零件圖和裝配圖時，對某些工藝結構可以做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成為革新能手和標兵奠定基礎。

4.培養直覺思維，迸發創新火花

直覺思維是創造性思維活躍的一種表現，既是發明創造的先導，更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，但我們必須注意兩點：（1）直覺思維總是以熟悉的有關知識及結構為依據，要發展學生直覺思維，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”這一基本投影規律貫穿機械制圖這本書，是畫圖、讀圖的基本依據。（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的投影。那么教師可提問一條曲線代表什么的投影呢？同樣一個平面投影往往是一個封閉的線框。那么曲面投影呢？

5.培養動態思維，提高創新能力

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，也是受人的需要推動的。在制圖教學中通過投影圖、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，精心創設問題情境，形成大膽想象心態，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。如線面分析是培養學生識圖能力的常用方法。按此方法講解圖形上的每條“線”時，常被表述為輪廓面、線投影、重影、積聚。這樣表述的結果往往使本來較抽象的“線”仍然停留在線面的概念上。如果改用動態表述方法（如使用切割、疊加、提位、貼合、抽出等術語）描述形成形體局部結構的“線”，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。

三、加強學習方法的指導

如果學生不會學習，就不可能創造。因此，加強對學生方法的指導，便成了學生創造能力培養的迫切需要，在制圖教學中我們不僅應注重教學方法，而且應注重培養學生的自學能力，養成良好的學習習慣。

1.鼓勵學生參加競賽，實現畫圖課堂化

畫圖是《機械制圖》實踐性非常強的一種教學，它可以檢查學生所學理論知識，更是學生將知識轉化為技能、技巧的應用過程。學生通過經常畫圖，在畫圖中發現問題、提出問題，最后解決問題，不僅溫故知新，而且增強學生的獨立思考能力、空間想象能力、分析能力和應用能力，還可促進知識發展和飛躍，培養起創新能力與個性品質，激發今后生產中技術革新、發明精神。如三視圖、剖視圖、零件圖、裝配圖均是“畫圖”實踐中的主要“角色”，教師要注重加強。

2.與實際工作相結合，實現“圖物”輕松轉換

知識是能力的基礎，了解知識并不等于有能力，能力在實踐中才能體現和發展。讓學生把零件的形體和加工過程結合起來考慮，不僅能調動學生學習積極性，而且能提高他們分析問題的能力，大大提高解題速度。如講螺紋連接這一節內容中，通過觀察內、外螺紋的加工過程及其連接過程，學生按照加工過程及連接過程作圖，不僅提高了解題速度，錯誤率也大大下降。通過對車間零件圖的分析，進一步提高他們對機械零件的感性認識，從零件的外形了解它們在機器中所處的位置和各自的功用，通過分析它們的加工過程和定位方式等，激發他們的學習和創新熱情。

生命的意義在于創造，創造是人類智慧的最高境界。在《機械制圖》中，我們要努力培養學生的創造能力，開發他們的智力資源，為后續專業課程奠定堅實基礎，培養高強的創造能力，為未來就業發展服務。