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21世纪的人才不但要有丰富的文化知识和扎实的专业知识,而且更应有创新思维能力,这也是现代教育工作者的一项重要职责,教育应把创新思维的培养贯穿于每个学科的教学当中。而在制图课的教学中,读图能力和图学素养的培养就是一种创新思维的培养和训练。
制图课是工程类专业的一门具有较强工程意识和实践性要求较高的重要技术基础课,工程图样是进行技术交流的“工程语言”;是人们表达设计思想的工具;是承接信息的重要载体。每一个工程技术人员都必须掌握这种语言,即:不但能绘制工程图样,而且还能阅读工程图样。培养读图能力,提高图学素养是制图课最主要任务之一,是培养创新思维的一种有效途径;同时也是制图教学的一大难题,加上我国大学教育正从精英教育向大众教育转型,工程制图课学时都相对减少了,这就更要求制图课的教学必须改革创新,读图能力的培养更要寻求符合人的认知规律。
读图,就是根据制图学科的理论,通过对图样进行分析、比较,想象和综合,能顺利的用语言或立体图来表述图样所表达物体的结构形状及技术要求,而读图的关键过程实际上是由二维平面图向三维立体图转化的过程,这种转化越顺利,读图能力就越强。
读图能力与学生的观察能力,形象思维能力和空间想象能力密切相关,要培养学生的读图能力,关键在于观察能力,形象思维能力和空间想像能力的培养。
1、观察能力的培养
观察能力是指能仔细察看和认识客观事物或现象的一种能力,是在观察活动中形成并体现出来的观察水平或效力,是在有目的、有计划的感知活动中逐渐形成起来的一种比较稳定的认识特点,观察能力的培养训练应从以下几方面入手。
1.1培养观察的兴趣与习惯
兴趣是学习的动力,兴趣会直接影响学生的注意力,思维能力的发展。制图课的教学,首先应在提高学生对这门课的重视度和兴趣上下功夫,特别要上好第一堂绪论课,要把制图在实际工作中的重要性和作用讲透,比如说,制图传授的是一种“工程语言”,学不好就会变成“工程技术”上的“文盲”;许多发明创造都要靠工程图样来表达自己的技术思想等,以引起学生对这门课的高度重视。
同时,要注意循序渐进,由简到繁,不但让学生感到听课是一种享受,完成作业也有一种快感。让每一个学生尝到每完成一直线的投影、一个体的投影、一个视图的补画,这种创造性工作的乐趣,尽快让学生喜欢并迷上这门课。
1.2明确观察的目的和任务
观察前先让学生明确观察的目的和任务,进行有关知识准备,定出详细观察计划,然后再组织学生有针对性的观察。比如,讲完基本体,组合体后参观模型室,讲完零件图后到工厂参观等,须定出计划,明确任务,这样才能提高学生的注意力,使之指向和集中在所要观察的对象上,观察力才会逐渐提高。
1.3掌握正确的观察方法
在观察过程中,要认真培养学生观察的技能和方法,在观察时要善于抓住主要点、关键点,如讨论圆柱、圆锥的投影时,关键是圆柱或圆锥四条轮廓素线在各投影面上的投影,抓住了这四条轮廓素线的投影,就抓住了它们的投影特性,对后继的圆柱、圆锥的截交线和相贯线等问题就能迎刃而解了。
又如对组合体的观察,一般说来,先由整体到部分,再由部分到整体(形体分析法),即:先对整体对象有了初步的一般的认识后,再分出对象的各个部分进行观察,了解各部分之间的联系,再把它们综合成一个整体,以达到对组合体全面的认识。
2、形象思维能力的培养
思维是以观察为基础的,没有观察,思维就会受到抑制,思维分抽象思维和形象思维,读图是以形象思维为主的。
形象思维能力是对表象进行加工,通过联想,类比综合而产生新的完善的形象的能力。
2.1尽可能让学生自己发现问题
众所周知,学习是从认识到有问题开始的,制图的教学应多设问、引导、启发,甚至人为设置些有错误的投影图形,尽可能让学生自己发现问题,培养学生敢想敢说,敢于探索的精神,充分体现“教为主导,学为主体,思维训练为主线”的教学原则。
2.2给学生更多的思考问题的时间
制图课的每一个作业可以说都是再造或创作过程,常听到学生讲:老师,听你的课的确轻松易懂,可有些作业却一时做不出来。的确是这样,再造的过程不经过“链接”,分析、想象、是不会那么容易实现的,对于这些问题,应让学生有更多的时间思考、想象经长时间思考“阵痛”后,多数问题学生是可以自己解答的,学生经苦思冥想找到答案后,会获得极大的满足和乐趣,即使个别的问题解答不了,而经较长时间思考后,也会留下很深的印象,这时再经点拨,定有豁然开朗之感。
2.3真正让学生成为学习的主人
当思考、探索、解决问题成为学生需要的时候,形象思维才能得到真正的活化。教学的目的不但要最大限度的把知识传授给学生,更重要的是要通过引导、启发,让学生真正成为学习的主人,变“要我学”为“我要学”。
3、空间想像能力的培养
空间想像能力是指顺利地由现存的物体空间形象或视图形象,创造出新物体的空间形象或新视图形象的能力,空间想象能力是读图能力的核心。
一般说来,对空间形体感受越深广,理解就越深刻,形象储存就丰富牢固,比较分析就越容易,对形体的加工处理,出现新形象就越简单迅速,说明空间想像能力就越良好,为此,应从以下的几方面培养学生的空间想像能力。
3.1精讲、精练
教学做到精确,实际上并不容易,而要做到每堂课精讲就更不容易,教师必须吃透教材,博采众长,分清重点、难点、关键点,明确主次,根据制图的特点,分出详讲点,略讲点和不讲点,同时,还要做到精练,就要备作业,明确基本训练的范围和方法,排好“讲”“练”的内容,要把教材和作业中的基本内容记得滚瓜烂熟、融会贯通。
3.2根据思维活动特征,要变“静”为“动”,变“死”为“活”
制图课中,许多内容概念都很呆板,许多章节都是借助挂图讲解,这种方法看似节省时间,但效果却很差,这是由于挂图不能加上或去掉某些图线,讲解过程还是由“静”到“静”,没有变化,这样容易分散学生注意力,易使人疲劳,降低学习兴趣,例如讲述剖视这一章节时,课前先画好要讲的图形,上课时边讲边演示,使怎样剖、怎么画、怎么标等问题,在由“静”到“动”的过程中得以形象说明,使课堂教学由“死”变“活”,不但激活学生思维想象,也使教学更活泼生动、吸引人。
3.3记图、背图
任何学科都不能只是强调理解而不强调必要的记忆,理解和记忆是紧密相联的,有了理解才便于记忆,有了记忆才能更好地理解,宋代学者张载说:“不记则思不起”,是有道理的,没有必要的记忆,理解将无法进行。制图课也是如此,你记住的图形越多,你的想像力就会越发达,读图就越顺利。
在教学过程中,要求学生把基本体各种位置下的三视图要背画下来,典型组合体的立体图与对应的三视图要背画出来,且三视图和对应的轴测图能较快的相互转换,同时还经常进行这方面的训练和检查,如模型展示几分钟后拿去,要求学生把立体图默画出来,展示三视图后要求能较快画出立体图来等。
实践证明,这种训练,对提高学生的空间想象力、读图能力是很有效果的。
3.4动手制模
制图课是一门实践性很强的课,要提高想像能力,除要求作大量的作业训练外,如作投影、画视图、补漏线、找“对象”、画轴测“二求三”等,对较复杂的组合体中“二”求“三”问题,还可指导学生先动手制作模型,根据给出的二个视图,制作出对应的立体实物来,那么补画第三视图的问题就迎刃而解了,这样不但能提高学生的学习兴趣,且对增强学生空间想像能力是大有裨益的。
总之,观察能力和形象思维能力是读图的基础,空间想像能力是读图的核心,它们相互依赖,密不可分。读图能力,图学素养乃至创新思维能力的提高是有赖于观察能力,形象思维能力和空间想像能力的培养和提高的。
制图课是工程类专业的一门具有较强工程意识和实践性要求较高的重要技术基础课,工程图样是进行技术交流的“工程语言”;是人们表达设计思想的工具;是承接信息的重要载体。每一个工程技术人员都必须掌握这种语言,即:不但能绘制工程图样,而且还能阅读工程图样。培养读图能力,提高图学素养是制图课最主要任务之一,是培养创新思维的一种有效途径;同时也是制图教学的一大难题,加上我国大学教育正从精英教育向大众教育转型,工程制图课学时都相对减少了,这就更要求制图课的教学必须改革创新,读图能力的培养更要寻求符合人的认知规律。
读图,就是根据制图学科的理论,通过对图样进行分析、比较,想象和综合,能顺利的用语言或立体图来表述图样所表达物体的结构形状及技术要求,而读图的关键过程实际上是由二维平面图向三维立体图转化的过程,这种转化越顺利,读图能力就越强。
读图能力与学生的观察能力,形象思维能力和空间想象能力密切相关,要培养学生的读图能力,关键在于观察能力,形象思维能力和空间想像能力的培养。
1、观察能力的培养
观察能力是指能仔细察看和认识客观事物或现象的一种能力,是在观察活动中形成并体现出来的观察水平或效力,是在有目的、有计划的感知活动中逐渐形成起来的一种比较稳定的认识特点,观察能力的培养训练应从以下几方面入手。
1.1培养观察的兴趣与习惯
兴趣是学习的动力,兴趣会直接影响学生的注意力,思维能力的发展。制图课的教学,首先应在提高学生对这门课的重视度和兴趣上下功夫,特别要上好第一堂绪论课,要把制图在实际工作中的重要性和作用讲透,比如说,制图传授的是一种“工程语言”,学不好就会变成“工程技术”上的“文盲”;许多发明创造都要靠工程图样来表达自己的技术思想等,以引起学生对这门课的高度重视。
同时,要注意循序渐进,由简到繁,不但让学生感到听课是一种享受,完成作业也有一种快感。让每一个学生尝到每完成一直线的投影、一个体的投影、一个视图的补画,这种创造性工作的乐趣,尽快让学生喜欢并迷上这门课。
1.2明确观察的目的和任务
观察前先让学生明确观察的目的和任务,进行有关知识准备,定出详细观察计划,然后再组织学生有针对性的观察。比如,讲完基本体,组合体后参观模型室,讲完零件图后到工厂参观等,须定出计划,明确任务,这样才能提高学生的注意力,使之指向和集中在所要观察的对象上,观察力才会逐渐提高。
1.3掌握正确的观察方法
在观察过程中,要认真培养学生观察的技能和方法,在观察时要善于抓住主要点、关键点,如讨论圆柱、圆锥的投影时,关键是圆柱或圆锥四条轮廓素线在各投影面上的投影,抓住了这四条轮廓素线的投影,就抓住了它们的投影特性,对后继的圆柱、圆锥的截交线和相贯线等问题就能迎刃而解了。
又如对组合体的观察,一般说来,先由整体到部分,再由部分到整体(形体分析法),即:先对整体对象有了初步的一般的认识后,再分出对象的各个部分进行观察,了解各部分之间的联系,再把它们综合成一个整体,以达到对组合体全面的认识。
2、形象思维能力的培养
思维是以观察为基础的,没有观察,思维就会受到抑制,思维分抽象思维和形象思维,读图是以形象思维为主的。
形象思维能力是对表象进行加工,通过联想,类比综合而产生新的完善的形象的能力。
2.1尽可能让学生自己发现问题
众所周知,学习是从认识到有问题开始的,制图的教学应多设问、引导、启发,甚至人为设置些有错误的投影图形,尽可能让学生自己发现问题,培养学生敢想敢说,敢于探索的精神,充分体现“教为主导,学为主体,思维训练为主线”的教学原则。
2.2给学生更多的思考问题的时间
制图课的每一个作业可以说都是再造或创作过程,常听到学生讲:老师,听你的课的确轻松易懂,可有些作业却一时做不出来。的确是这样,再造的过程不经过“链接”,分析、想象、是不会那么容易实现的,对于这些问题,应让学生有更多的时间思考、想象经长时间思考“阵痛”后,多数问题学生是可以自己解答的,学生经苦思冥想找到答案后,会获得极大的满足和乐趣,即使个别的问题解答不了,而经较长时间思考后,也会留下很深的印象,这时再经点拨,定有豁然开朗之感。
2.3真正让学生成为学习的主人
当思考、探索、解决问题成为学生需要的时候,形象思维才能得到真正的活化。教学的目的不但要最大限度的把知识传授给学生,更重要的是要通过引导、启发,让学生真正成为学习的主人,变“要我学”为“我要学”。
3、空间想像能力的培养
空间想像能力是指顺利地由现存的物体空间形象或视图形象,创造出新物体的空间形象或新视图形象的能力,空间想象能力是读图能力的核心。
一般说来,对空间形体感受越深广,理解就越深刻,形象储存就丰富牢固,比较分析就越容易,对形体的加工处理,出现新形象就越简单迅速,说明空间想像能力就越良好,为此,应从以下的几方面培养学生的空间想像能力。
3.1精讲、精练
教学做到精确,实际上并不容易,而要做到每堂课精讲就更不容易,教师必须吃透教材,博采众长,分清重点、难点、关键点,明确主次,根据制图的特点,分出详讲点,略讲点和不讲点,同时,还要做到精练,就要备作业,明确基本训练的范围和方法,排好“讲”“练”的内容,要把教材和作业中的基本内容记得滚瓜烂熟、融会贯通。
3.2根据思维活动特征,要变“静”为“动”,变“死”为“活”
制图课中,许多内容概念都很呆板,许多章节都是借助挂图讲解,这种方法看似节省时间,但效果却很差,这是由于挂图不能加上或去掉某些图线,讲解过程还是由“静”到“静”,没有变化,这样容易分散学生注意力,易使人疲劳,降低学习兴趣,例如讲述剖视这一章节时,课前先画好要讲的图形,上课时边讲边演示,使怎样剖、怎么画、怎么标等问题,在由“静”到“动”的过程中得以形象说明,使课堂教学由“死”变“活”,不但激活学生思维想象,也使教学更活泼生动、吸引人。
3.3记图、背图
任何学科都不能只是强调理解而不强调必要的记忆,理解和记忆是紧密相联的,有了理解才便于记忆,有了记忆才能更好地理解,宋代学者张载说:“不记则思不起”,是有道理的,没有必要的记忆,理解将无法进行。制图课也是如此,你记住的图形越多,你的想像力就会越发达,读图就越顺利。
在教学过程中,要求学生把基本体各种位置下的三视图要背画下来,典型组合体的立体图与对应的三视图要背画出来,且三视图和对应的轴测图能较快的相互转换,同时还经常进行这方面的训练和检查,如模型展示几分钟后拿去,要求学生把立体图默画出来,展示三视图后要求能较快画出立体图来等。
实践证明,这种训练,对提高学生的空间想象力、读图能力是很有效果的。
3.4动手制模
制图课是一门实践性很强的课,要提高想像能力,除要求作大量的作业训练外,如作投影、画视图、补漏线、找“对象”、画轴测“二求三”等,对较复杂的组合体中“二”求“三”问题,还可指导学生先动手制作模型,根据给出的二个视图,制作出对应的立体实物来,那么补画第三视图的问题就迎刃而解了,这样不但能提高学生的学习兴趣,且对增强学生空间想像能力是大有裨益的。
总之,观察能力和形象思维能力是读图的基础,空间想像能力是读图的核心,它们相互依赖,密不可分。读图能力,图学素养乃至创新思维能力的提高是有赖于观察能力,形象思维能力和空间想像能力的培养和提高的。