摘 要: 《工程制圖》是當(dāng)前職業(yè)技術(shù)學(xué)校師生普遍反應(yīng)較難的一門課程,在教學(xué)中只有重點(diǎn)解決好關(guān)鍵因素才能提高學(xué)生對(duì)課程的適應(yīng)性,有效地培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、立體思維能力和識(shí)圖繪圖的技能。工程制圖教師要通過各種策略激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,同時(shí)不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,將傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革,吸收新的教學(xué)方法和教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞: 《工程制圖》 學(xué)習(xí)興趣 教法 學(xué)法 創(chuàng)新人才
《工程制圖》課是一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是對(duì)后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有直接影響、與生產(chǎn)實(shí)際密切聯(lián)系的基礎(chǔ)學(xué)科。同時(shí),它是當(dāng)前職業(yè)技術(shù)學(xué)校師生普遍反應(yīng)較難的一門課程,課程的難點(diǎn)是學(xué)生識(shí)圖、繪圖技能的培養(yǎng),在復(fù)雜的立體轉(zhuǎn)化為平面和平面轉(zhuǎn)化為立體的空間認(rèn)識(shí)、立體思維活動(dòng)中,大多數(shù)學(xué)生都存在難以適應(yīng)的情況。那么,在教學(xué)中應(yīng)該重點(diǎn)解決好哪些關(guān)鍵因素才能提高學(xué)生對(duì)該課程的適應(yīng)性,有效地培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、立體思維能力、識(shí)圖繪圖技能和創(chuàng)新能力呢?《工程制圖》教學(xué)究竟路在何方?
一、結(jié)合實(shí)例,激發(fā)興趣,培養(yǎng)信心
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師?!迸d趣是調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探索知識(shí)的內(nèi)在動(dòng)力。由于《工程制圖》課程難學(xué),許多學(xué)生在還沒有接觸課程之前已經(jīng)有畏難情緒,在學(xué)習(xí)中一旦遇到困難則更容易喪失學(xué)習(xí)的興趣和信心。因此,采取有效措施激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣、幫助學(xué)生樹立學(xué)好課程的信心是對(duì)《工程制圖》課的成功教學(xué)的至關(guān)重要的基礎(chǔ)性工作。要使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)感興趣,激活探索欲望,激發(fā)、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除了要“推銷”該課程的重要性及與專業(yè)課的關(guān)系外,還需結(jié)合生產(chǎn)和日常生活中的具體實(shí)例來講授課程的相關(guān)知識(shí)。
首先,要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)課程的意義和價(jià)值。興趣是人們力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向,它能推動(dòng)人們?nèi)プ非竽撤N知識(shí)或從事某種活動(dòng)。要在學(xué)生上第一節(jié)課時(shí)候,講清課程特點(diǎn)、內(nèi)容、用途,吸引學(xué)生的注意力。讓學(xué)生產(chǎn)生一種新奇感,使他們感覺到這門課有東西可學(xué),有奧妙可探,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)沖動(dòng)和探索欲望。在“引言”課的教學(xué)中通過對(duì)該課程的性質(zhì)和任務(wù)的介紹,使學(xué)生明確“圖樣是工程技術(shù)界的共同語(yǔ)言”,是設(shè)計(jì)、制造、使用中外技術(shù)資料,以及人們交流科學(xué)技術(shù)思想的重要工具。同時(shí)還要說明,任何機(jī)械設(shè)計(jì)和制造人員,如果缺乏繪制和識(shí)讀機(jī)械圖樣的能力,就無法從事技術(shù)工作,以車工和鉗工生產(chǎn)實(shí)習(xí)為例,如果看不懂圖,就無法生產(chǎn)零件。讓學(xué)生們意識(shí)到,學(xué)好工程制圖對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)乃至工作都可能有重要影響,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)好制圖的信心。
其次,愉快學(xué)習(xí)是發(fā)展興趣,樹立學(xué)習(xí)信心的關(guān)鍵因素。愉快學(xué)習(xí)來自于師生的和諧相處、情感的愉快交流,以及富有創(chuàng)意的學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)。因此,教師要把教學(xué)的過程精心設(shè)計(jì)成“教”、“學(xué)”雙方創(chuàng)造性勞動(dòng)的過程,對(duì)教學(xué)的內(nèi)容要反復(fù)加工、整理,充分把握好重點(diǎn)和難點(diǎn),運(yùn)用直觀、生動(dòng)又富有情趣的方法組織教學(xué)和解決問題。如“物體的三視圖”是重點(diǎn),而“補(bǔ)線”或“補(bǔ)圖”是難點(diǎn)。無論是在講課、輔導(dǎo),還是在答疑過程中都要努力去創(chuàng)設(shè)一些引人入勝的情境,設(shè)置一些對(duì)比、多解的題目,啟迪學(xué)生尋求分析問題的途徑和解決問題的方法,品嘗到跳起來采摘智慧之果的樂趣。再如,講完尺寸標(biāo)注之后,可設(shè)置一個(gè)尺寸改錯(cuò)圖讓學(xué)生更正;講組合體讀圖時(shí),可設(shè)計(jì)一些多解題讓學(xué)生思考;講“剖視圖”、“斷面圖”時(shí),可設(shè)置表達(dá)方案相比較環(huán)節(jié),等等。這樣能活躍課堂氣氛,增強(qiáng)學(xué)生求知欲,使他們感到每堂課都有所獲,不僅培養(yǎng)了學(xué)生刻苦鉆研、勤于思考的習(xí)慣,而且讓學(xué)生對(duì)《工程制圖》課的情感體驗(yàn)由有趣到樂趣,由樂趣到志趣,從而使興趣發(fā)展到更高水平,并在愉快的學(xué)習(xí)中堅(jiān)定學(xué)好課程的信心。
二、多管齊下,改善教法,改進(jìn)學(xué)法
利用多種教學(xué)手段,改進(jìn)教學(xué)方法。在教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)充分利用能改善教學(xué)效果的多種教學(xué)手段和方法,特別是現(xiàn)代化的教學(xué)手段??梢猿浞掷脤?shí)物和多媒體三維模型在課堂上給學(xué)生演示,把枯燥的理論通過生動(dòng)、直觀的形式充分展現(xiàn),增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),使他們帶著好奇心進(jìn)入教學(xué)中,從而使他們?cè)诟行哉J(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上掌握知識(shí)要點(diǎn)。工程制圖課是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,基本理論、基本方法并不多,主要是通過大量的繪圖、讀圖訓(xùn)練,培養(yǎng)空間想象能力,熟悉、理解一些基本規(guī)定,進(jìn)而形成繪制、識(shí)讀零件圖和裝配圖的能力。因而在教學(xué)過程中要突出精講多練,多管齊下。
?。ㄒ唬┯泩D訓(xùn)練:傳統(tǒng)的《工程制圖》教學(xué)思路將重點(diǎn)放在讀圖和制圖兩個(gè)方面,這是很不全面的,記圖也是制圖教學(xué)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。宋代學(xué)者張載曾說:“不記則思不起?!奔热还こ虉D樣被喻為“工程語(yǔ)言”,就應(yīng)該具有自己的“詞匯”和“詞組”,如果基本體視圖是“詞匯”,那么組合體視圖便是“詞組”,如果能在理解的基礎(chǔ)上,通過反復(fù)識(shí)記,在腦海中儲(chǔ)存大量基本體和一些簡(jiǎn)單組合體的圖形特征和它們所反映的空間實(shí)物形狀,能弄清圖與物之間的特征及其聯(lián)系,就已經(jīng)具有初步的空間想象能力。
?。ǘ?gòu)形訓(xùn)練:構(gòu)形訓(xùn)練是指根據(jù)給定的一個(gè)(或兩個(gè))視圖設(shè)計(jì)出各種形體,并補(bǔ)畫出它的另兩個(gè)(或一個(gè))視圖,通過這種訓(xùn)練,可以豐富想象,培養(yǎng)學(xué)生靈活多變的思維方式。例如可以給定兩個(gè)視圖,補(bǔ)畫出多種可能的第三視圖(即一題多解),也可以進(jìn)行趣味投影構(gòu)形。
(三)類比訓(xùn)練:所謂類比訓(xùn)練,是指給出幾組較為雷同的三視圖,使每組三視圖中有一個(gè)或兩個(gè)視圖相同,然后由學(xué)生分析總結(jié)兩組視圖所表示的兩個(gè)不同形體各自的投影特點(diǎn)。
?。ㄋ模┳兾挥?xùn)練:同一形體,如果變換它的空間位置,其投影后的三面視圖也將隨之發(fā)生很大變化,有時(shí)一個(gè)十分簡(jiǎn)單的變化,就會(huì)引出難度極高的視圖,經(jīng)常進(jìn)行此類訓(xùn)練,無疑對(duì)提高學(xué)生識(shí)圖中的應(yīng)變能力和想象力非常有益。
?。ㄎ澹┳冃斡?xùn)練:這是指將各種不同的形體劃分類型,再一種一種類型分析其投影特點(diǎn),為了加深理解某一類形體的投影特點(diǎn),可以將給定的三視圖改造變形為同類形體的另一種形式,再來分析兩組三視圖變形前后的異同。
?。┭a(bǔ)圖訓(xùn)練:補(bǔ)圖補(bǔ)線問題一直是《工程制圖》課程中的老大難問題,以往大多是根據(jù)已知視圖冥思苦想出形體的大致形狀,再來逐步補(bǔ)出未知視圖或缺線,這其中所花費(fèi)的時(shí)間和精力非常之多。其實(shí)就平面幾何的觀點(diǎn)來看,補(bǔ)出的第三視圖與已知的兩面視圖無論表達(dá)了什么形體,就圖形本身來說都是平面圖形,即由平面圖形的結(jié)構(gòu)要素點(diǎn)、線所組成,而從投影理論來看,給定兩面視圖,相當(dāng)于確定了形體在所求投影面上的投影點(diǎn)的坐標(biāo)。因此,我們可以將補(bǔ)圖視作求點(diǎn)的過程,通過投影規(guī)律將已知視圖上一切可能在所求投影面上的投影點(diǎn)都連接起來,這些點(diǎn)組成了一個(gè)點(diǎn)陣,對(duì)該點(diǎn)陣中結(jié)點(diǎn)的連接規(guī)律進(jìn)行分析判斷。事實(shí)上這些結(jié)點(diǎn)不但決定了第三視圖的投影范圍,而且確定了所有可能的連線的方向、位置、數(shù)量,也就是說第三視圖的形狀是由這些結(jié)點(diǎn)中的某種連線方式所決定,這就是結(jié)點(diǎn)法的主要解題思路。當(dāng)然,要熟練地應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法完成補(bǔ)圖補(bǔ)線題,要求學(xué)生對(duì)點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律必須掌握得非常透徹。
三、增強(qiáng)專業(yè)素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新型人才
?。ㄒ唬┡囵B(yǎng)形象思維,奠定創(chuàng)新基礎(chǔ)。
對(duì)于以具體形象思維為主要思維方式的中專生來說,制圖知識(shí)領(lǐng)會(huì)的起點(diǎn),就在于觀察,充分利用直觀性原則,如對(duì)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。只有讓學(xué)生通過對(duì)三維空間體系向二維平面圖形的發(fā)展、運(yùn)行,以及變化過程進(jìn)行全面觀察,才能掌握投影規(guī)律,認(rèn)識(shí)它們的特征。
記圖是培養(yǎng)形象思維的又一途徑。法國(guó)作家伏爾泰曾說:“人如果沒有記憶,就無法發(fā)明創(chuàng)造和聯(lián)想。”所謂記圖就是在理解的基礎(chǔ)上,記住基本體、簡(jiǎn)單組合體的圖形特征與它們所反映的空間實(shí)物形狀,記住圖與物之間的特征及其聯(lián)系。因此,記圖實(shí)際上是以理解為基礎(chǔ)的意義識(shí)記,而不是機(jī)械識(shí)記。不但要求學(xué)生分析、理解圖物之間的投影聯(lián)系,而且要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上記住圖物之間的特征及聯(lián)系。其實(shí),形象思維歸根到底是表象的儲(chǔ)備積累,這些表象正是我們創(chuàng)新的基礎(chǔ)。
?。ǘ┡囵B(yǎng)直覺思維,激發(fā)創(chuàng)新火花。
愛因斯坦曾說:“在科學(xué)創(chuàng)造中,真正可貴的因素是直覺?!敝庇X思維是創(chuàng)造性思維活躍的一種表現(xiàn),它既是發(fā)明創(chuàng)造的先導(dǎo),又是百思不解之后突然誕生的碩果。要培養(yǎng)直覺思維必須注意以下兩點(diǎn):首先,直覺思維總是以熟悉的有關(guān)知識(shí)及其結(jié)構(gòu)為依據(jù)的,要發(fā)展學(xué)生的直覺思維,就要教育學(xué)生掌握學(xué)科的基本理論體系?!伴L(zhǎng)對(duì)正,高平齊,寬相等”這一基本投影規(guī)律就貫穿了工程制圖這本書,它是畫圖,讀圖的基本依據(jù)。其次,對(duì)學(xué)生直覺思維的發(fā)展有直接影響的是教師運(yùn)用直覺思維的情況。如果教師在解答問題時(shí)能經(jīng)常有效地運(yùn)用直覺思維的方法提出多種不帶抽象思維的設(shè)想,就會(huì)對(duì)學(xué)生起示范或潛移默化的作用。
(三)培養(yǎng)發(fā)散思維,營(yíng)造創(chuàng)新氛圍。
發(fā)散性思維是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的基礎(chǔ),也是創(chuàng)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。在教學(xué)中教師除講清重要的概念和分析方法外,還應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生的思路,講課時(shí)要為學(xué)生自學(xué)和進(jìn)一步探索留有余地。譬如,制圖中的“一圖多解”就是培養(yǎng)發(fā)散性思維的有效手段。已知物體的一個(gè)主視圖,用組合體的組合方法,從多方位、多角度補(bǔ)出不同俯視圖。當(dāng)然營(yíng)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(xué)生觀,以積極樂觀的態(tài)度和發(fā)展的眼光去看待學(xué)生,相信每一個(gè)學(xué)生都可以成才,更相信處于發(fā)展過程中的學(xué)生具有巨大的發(fā)展?jié)摿?;其次課前教師要善于調(diào)節(jié)自己的心態(tài),控制自己的不良情緒,保證教師在課堂上有一個(gè)良好的心境,應(yīng)該把微笑帶進(jìn)課堂,獻(xiàn)給學(xué)生;再者課堂上教師把自己當(dāng)成學(xué)生中的一員,幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)獨(dú)立思考,保護(hù)學(xué)生的探索精神。自信心是產(chǎn)生創(chuàng)造動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ),只有自信的人才有創(chuàng)造的愿望和創(chuàng)造的意識(shí),應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生產(chǎn)生“我能行”的自信,營(yíng)造崇尚真知、追求真理的氛圍。
心理學(xué)研究表明:一個(gè)創(chuàng)造性活動(dòng)的全過程,要經(jīng)過從發(fā)散思維到集中思維,再由集中思維到發(fā)散思維的多次循環(huán)才能完成。所以培養(yǎng)發(fā)散性思維的同時(shí)也要培養(yǎng)集中思維。集中思維主要培養(yǎng)學(xué)生抽象、概括、判斷和推理的能力。教師不應(yīng)單純地要求學(xué)生從字面上明白或記住科學(xué)的結(jié)論,而應(yīng)有意識(shí)地幫助學(xué)生對(duì)提供的典型材料進(jìn)行分析、綜合、抽象和概括以形成概念,并引導(dǎo)學(xué)生分析情況。例如:圓錐體表面上點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)是從投影的積聚性出發(fā),漸漸提高集中思維能力。集中思維和發(fā)散思維應(yīng)統(tǒng)一安排,并在發(fā)散的基礎(chǔ)上多中選優(yōu),使之得到升華,產(chǎn)生創(chuàng)造性成果。
?。ㄋ模┡囵B(yǎng)求異思維,開辟創(chuàng)新天地。
制圖中出現(xiàn)的習(xí)題大部分為同式問題,它表現(xiàn)為把問題所提供的條件信息聚合起來,得出一個(gè)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(shì),形成對(duì)思維的束縛。求異思維是可以同時(shí)從廣度和深度上進(jìn)行的多思維活動(dòng),具有流暢、變通、獨(dú)特的性質(zhì),是比較靈活的思維方式。
“疑”是創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。“問”是追求的動(dòng)力,是創(chuàng)新的前提。許多發(fā)明創(chuàng)造正是從質(zhì)疑開始,從解疑入手的。愛因斯坦曾說:“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要?!币虼嗽诮虒W(xué)時(shí),首先要精心創(chuàng)設(shè)問題情境,所設(shè)計(jì)的問題應(yīng)能針對(duì)學(xué)生的疑難之處和所教知識(shí)的重點(diǎn),富有現(xiàn)實(shí)意義和啟發(fā)性、開放性,有恰當(dāng)?shù)膯栴}探索空間;其次要鼓勵(lì)學(xué)生大膽生疑,勇于解疑,敢于發(fā)問;再次要引導(dǎo)學(xué)生有目的地設(shè)疑生問;最后要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題、創(chuàng)造性地釋疑。
?。ㄎ澹┡囵B(yǎng)動(dòng)態(tài)思維,提高創(chuàng)新能力。
空間想象能力的培養(yǎng)始終是制圖教學(xué)研究的一個(gè)重要課題??臻g想象思維大都是在必須探索其解決辦法的問題情境中產(chǎn)生的,也是受人的需要所推動(dòng)的。空間想象力愈強(qiáng)其創(chuàng)新能力也相應(yīng)增強(qiáng)。在制圖教學(xué)中就是要通過投影圖、運(yùn)動(dòng)聯(lián)系、空間形體的轉(zhuǎn)換過程體現(xiàn)出來。這些過程本身都是在人的大腦中顯現(xiàn),經(jīng)綜合、發(fā)展形成的。運(yùn)用動(dòng)態(tài)思維,精心設(shè)立問題情境,鍛煉和掌握符合思維規(guī)律的思想方法,從而科學(xué)地、正確地、迅速地實(shí)現(xiàn)“形”與“體”的轉(zhuǎn)換。例如:線面分析是培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力常用的方法。按此方法講解圖形上的每條“線”時(shí),常被表述為輪廓、面的投影、重影、積聚。這樣表述的結(jié)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(dòng)態(tài)的表述方法(如使用切割、疊加、提位、抽出等術(shù)語(yǔ))描述形成形體局部結(jié)構(gòu)的“線”,這就容易使學(xué)生簡(jiǎn)潔明快地建立起深刻的空間形象。同樣,零件圖、裝配圖可從結(jié)構(gòu)、原理、加工方法等諸因素相聯(lián)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。
綜上所述,工程制圖教師要通過各種策略激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,同時(shí)不斷增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,將傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革,吸收新的教學(xué)方法和教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)更多更專業(yè)的創(chuàng)新人才。
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