工程圖學(xué)創(chuàng)新教育研究

[摘要]本文分析了創(chuàng)新教育與工程制圖教學(xué)的密切關(guān)系，從形象思維、實踐能力、創(chuàng)新教學(xué)手段和知識轉(zhuǎn)化為能力四個方面論述了在制圖教學(xué)中進行創(chuàng)新教育的方法。

[關(guān)鍵詞]工程圖 創(chuàng)新教育 研究

工程圖學(xué)課程是研究工程圖樣的繪制和識讀規(guī)律的一門既有理論，又有實踐的重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是工科院校都十分重視的一門主干課程；工程圖是工程與產(chǎn)品信息的載體，是工程界表達、交流技術(shù)思想的語言，是工程技術(shù)人員必須具備的基本功。因此，搞好工程圖學(xué)的教育與創(chuàng)新，不僅對于提高新世紀(jì)大學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要意義，而且對于建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重要的作用。為了讓學(xué)生學(xué)好工程制圖課，必須進行教育創(chuàng)新，把專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)溶入制圖課教學(xué)之中。

一、創(chuàng)新工程圖教學(xué)的形象思維能力培養(yǎng)

在工程技術(shù)的創(chuàng)新活動中，形象思維是創(chuàng)造性思維的核心，是多種思維的綜合體。工程圖樣的實質(zhì)是用二維平面的“圖”來表達三維空間的“物”。在教學(xué)中，幫助學(xué)生在“圖”和“物”之間建立一座橋梁，而這座橋梁的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的立體感，即空間想象能力，使學(xué)生能在掌握了投影的基本原理和方法后，經(jīng)過由物到圖、又由圖到物的多次反復(fù)，在二維平面和三維空間之間自由來往，強化訓(xùn)練，從而提高形象思維能力和空間想象能力。

在制圖教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的讀圖和繪圖能力，就是要求學(xué)生有較強的空間想象能力，圖形量大，重組各種形體的能力就強，空間想象力也就豐富。因此，讓學(xué)生在頭腦中多記憶一些基本形體，是開發(fā)學(xué)生空間想象能力的一個有效辦法。另外，也需要多做多練多思考，才能熟能生巧。這就要求學(xué)生有更多的形體感知機會，增加表象的儲存量。另外，有些事物也是難于觀察到的，比如，投影法、三投影面體系等，這些原理性的抽象概念就必須憑借想象在頭腦中再現(xiàn)或創(chuàng)造出這些沒有感知過的表象，在想象中建立相應(yīng)的形象，這也是理解制圖原理的必要條件。

繪圖與讀圖一直是制圖教學(xué)的兩大任務(wù)，而它們都離不開空間想象，都離不開對空間形體的分析和表達，因此培養(yǎng)制圖能力實質(zhì)上就是要培養(yǎng)學(xué)生對空間形體的想象能力、分析能力、表達能力，這三種能力是彼此關(guān)聯(lián)、相互促進的，并以空間想象能力為核心。

二、創(chuàng)新工程圖教學(xué)的實踐能力培養(yǎng)

工程制圖是一門實踐性很強的課程，重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)不僅能提高學(xué)生的動手能力，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。在教學(xué)中，要求學(xué)生觀察身邊的實際零件或教學(xué)樓、宿舍樓等建筑物，并對照這些實物的整套施工圖紙進行閱讀，在讀懂圖樣的基礎(chǔ)上補繪指定局部視圖，從而鍛練學(xué)生的動手能力，使學(xué)生得到成功體驗。這就要求注重學(xué)生觀察力的培養(yǎng)。

（1）對基本體的觀察。基本體有棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、圓球等，通過觀察這些基本體，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握基本體上點、線、面在各投影面上的畫法及如何判斷它們相互間位置關(guān)系。

（2）對組合體的觀察。千變?nèi)f化的物體都是由基本體組成，在教學(xué)中選擇一些比較典型的、有代表性的組合體，課堂上通過觀察這些組合體，使學(xué)生更清醒地理解組合體的組合形式和特點。

（3）對零件或建筑物的觀察。在教學(xué)中，對實際零件或建筑物進行觀察，有利于學(xué)生對專業(yè)圖表達方法和特點的理解，調(diào)動學(xué)生的空間想象力。使抽象空間立體投影與平面圖形在學(xué)生的頭腦中形成清晰的映象，從而使學(xué)生建立起良好的感性認(rèn)識，以減少學(xué)生學(xué)習(xí)和認(rèn)識過程中的困難。

另外，采用“設(shè)計制圖”也是提高空間想象力的好辦法。“設(shè)計制圖”是要求學(xué)生在沒有實物或完整視圖的情況下，根據(jù)所給條件完成視圖繪制，如給出兩個視圖要求學(xué)生補畫另一視圖，或給出缺線的視圖，讓學(xué)生展開自己的想象力去補缺少的圖線；還可安排學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識設(shè)計生活中的一種用具(臺燈、筆筒等)，并對設(shè)計提出具體要求。對這種形式的作業(yè)，學(xué)生很感興趣，提高了其空間想象力，同時也能綜合運用已學(xué)知識。

三、創(chuàng)新教學(xué)手段，適應(yīng)新的培養(yǎng)目標(biāo)

傳統(tǒng)的教學(xué)手段以教師和教材為主要知識來源，灌輸式的講授，不利于學(xué)生形象思維的培養(yǎng)，限制了學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)展?jié)摿Φ男纬桑S著計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為工程制圖的教學(xué)提供了新的途徑和手段：

1.運用多媒體教學(xué)。充分利用多媒體CAI課件教學(xué)，將原本抽象、靜止的教學(xué)內(nèi)容，以圖文并茂、形象逼真的動畫形式體現(xiàn)，使學(xué)生既能看到三維形體的立體形象，又能看到動態(tài)的二維作圖過程，深刻理解三維立體與二維圖形的對應(yīng)關(guān)系。優(yōu)點有三：其一，電子三維立體的真實感完全與現(xiàn)實中的零件、形體、建筑物一樣，教師可根據(jù)實際教學(xué)需要對其點、線、面、體等不同要素設(shè)置不同的顏色來加強對所講內(nèi)容的表達。其二，教師在AutoCAD、3DMax環(huán)境中可以隨意旋轉(zhuǎn)、剖切、拆卸、放大電子三維立體。有利于加深學(xué)生對各種立體、建筑物空間結(jié)構(gòu)及組成的理解。其三，教師可根據(jù)實際情況隨意改變對模型的觀察視口，并把該視口與視圖建立聯(lián)系從原理到方法全面掌握知識，增強了學(xué)習(xí)興趣。“興趣是創(chuàng)造的基礎(chǔ)”，有了創(chuàng)造的前提，學(xué)生的思維得到拓展，創(chuàng)新意識得以培養(yǎng)和強化，這正是新型工程專業(yè)技術(shù)人才應(yīng)必備的基本素質(zhì)。利用多媒體教學(xué)的過程不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，而且也有利于教師的教學(xué)效率。

2.建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有其鮮明的特點：教材多媒體化、教學(xué)個性化、學(xué)習(xí)自主化、活動合作化。我院積極開展網(wǎng)上教學(xué)，結(jié)合教學(xué)需求和實踐經(jīng)驗，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢和課程特點，在網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)過程中，注重“助教”和“助學(xué)”兩大功能，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)既繼承了傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)勢，又拓展了教學(xué)空間，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體和主人。

總之，積極調(diào)整工程制圖課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段，進行教育教學(xué)創(chuàng)新，是適應(yīng)新培養(yǎng)目標(biāo)，順應(yīng)新變革，培養(yǎng)新型高素質(zhì)工程技術(shù)人才的必由之路。

（作者單位：內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院）