Abstract:Combining the practice of teaching the engineering graphice,the paper discusses the course of the engineeringgraphics teaching reform acts in the higher education•By emphasizing the characteristics of the subject and the content inthe engineering garphics,the article approaches the efficientways and measures for cultivating creative thingking ability•
Key words:the engineering graphics;the course;cultivating of the creative thinking ability
摘 要:本文结合工程图学课程的教学实践,探讨工程图学课程教改在高等教育改革中的作用,研究在工程图学课程中,结合工程图学课程各个工程图学硕士论文章节的特点,在不同教学环节及考试环节里实施创新教育的有效途径和措施。
关键词:工程图学;课程;创新教育
一、 工程图学教改在高等教育改革中的作用
工程图学与工程制图是有区别的两个概念,传统的工程制图往往仅局限于手段(绘图及识图),在大学教育体系中仅仅作为一门基础课程。而工程图学概念则非常宽泛,除手段外,它还包涵了理论研究、工具的开发,乃至成为现代工业的一个重要的技术环节。工程图学学科不仅是许多工程应用的基础,也是分析问题、解决问题的方法学基础。基于工程图学作为基础学科的这一特性,在教育改革中可以充分利用工程图学课程图形表达和图形思维培养的特点,以培养图形表达能力与工程素质相结合为特色,构筑面向新世纪大学生图形表达与形象思维能力培养的工程图学公共基础课程平台,使工程图学可以更好地发挥其基础学科特性优势。
二、 工程图学课程对工程素质中创新思维的培养
工程素质中一项重要的组成部分就是创新思维。创新思维主要体现在思维的综合性、跳跃性、新颖性、顿悟性、流畅灵活性等,它与多种思维活动有关,如形象思维、抽象思维、发散思维、收敛思维等。其中发散思维是构成创造性思维的基本形式之一,是创造的出发点;而形象思维中的想象则更是创造思维的重要组成,而这两种思维方法又恰恰是学习工程图学的基本方法,所以工程图学教育在发散思维及培养空间想像力方面具有其他课程不可替代的作用。面对时代的发展,在工程图学教育中,如何寻找一个合适的创新思维教育切入口,是一项迫切需要解决的问题。工程图学课程作为研究绘制和阅读工程图样以及图解空间几何问题的基础课程,探讨的是空间几何元素、空间物体以及它们之间的相互关系在平面图上的一般规律,注重“从空间到平面,再从平面回到空间”的反复研究和思维。这种将物体用平面的图形表达出来并根据平面图形想像出物体的立体形状,让思维在三维实体和二维工程图之间的相互转换,从平面到建立空间概念所需要的就是形象思维能力。同时,利用二维工程图在一定条件下对三维形体表达的不确定性,可以在阅读工程图样的过程中,通过对表达形体的筛选、判断,加强对发散思维的训练。从而为适应当前工程设计的多样化、功能化、实用化、美观化的需要服务。基于创新教育的需要,要求工程图学课程将强化形象思维和发散思维能力,兼顾想像力和工程图设计能力的培养贯穿于教学各个环节中。
三、 在工程图学课程讲授中加强创新能力的培养
通过工程图学课程进行空间思维能力的培养早已形成共识,但将对空间思维能力的培养作为工程图学课程的教学重点还只是近几年的事,而利用工程图学课程进行发散思维的训练,以期达到对创新素质的培养更是在近几年才提出。创新教育的形式可多种多样,但在工程图学课程中选择适当方式实施创新教育要注意把握两条原则:第一,要注意共性原则,把创新教育融入日常的教学和布置给学生的作业及任务中;第二,要结合工程图学课程对形象思维和发散思维培养的优势,结合工程图学课程各个章节的特点来开展创新教育。
(一)在画法几何部分开展创新教育
画法几何学的特点在于投影法,在于将三维立体按照几何规则的二维描述。它是让思维在三维实体和二维工程图之间相互转换的基础,在空间思维能力的培养方面有着不可或缺的作用。同时,画法几何学除解决“图示”问题外,还是“图解”的重要方法。结合画法几何学的这些特点,在讲解画法几何学图解问题时就要有“多解意识”,在对学生的掌握要求方面也要“多解意识”。
(二)在立体及组合体部分开展创新教育
如果说画法几何部分对空间问题的描述还只是停留在点线面部分,比较抽象,那么立体及组合体部分就很具体形象了。同时作为介绍基本几何体的立体部分与在基本几何体基础上通过按一定几何关系加减组合而成的组合体部分,不论在内容与思维上都存在递进关系。因此,在工程图学课程立体及组合体部分开展创新教育可以分两步配合进行:首先在立体部分通过丰富受教育者头脑中的表象素材,既对基本几何立体(空间)形状及投影特征的认识、理解,达到对空间想象能力培养。例如可以通过“记图”的方式,让受教育者在理解的基础上记住基本几何体的立体(空间)形状及投影图特征,记住投影图与物之间的联系特征,并将基本几何体的投影特征及立体形状归纳出来。第二步在组合体部分通过让受教育者充分接触各种典型结构的组合体,了解、掌握基本几何体组成组合体的组合规律,并刻意利用组合体在视图不完整情况下投影的不确定性,培养受教育者的形象思维和发散思维。在这一步的训练过程中,应充分利用将基本几何组合成组合体的行为过程与将众多原有表象形象重新加工改造并进行组合成再造性想象和创造性想象的思维心理活动过程相吻合的特点优势。首先培养“读图”能力,再通过培养“构形设计”能力,即构筑一个形体的形状和结构以满足特定的功能要求的能力,达到对创新思维的训练。在诸多环节里,“构形设计”能力训练环节是形象思维活动的高级阶段,同时也是发散思维训练的实践环节,在构筑形体时几乎每一过程都渗透着创造性火花及灵感。“构形设计”针对形象思维和发散思维训练目标侧重点的不同可分为“满足设计”“更新设计”“模仿设计”“自由设计”等内容。
(三)在零件图和装配图部分开展创新教育
主要通过对零件图和装配图表达方案的构思与筛选,发挥受教育者的创造性思维。因为表达方案的选择首先要求对表达的零件或装配形体结构有充分的了解,再结合它们的功用及相关工艺要求才能进行,而且零件图和装配图表达方案不是惟一的。所以一个好的表达方案不但要求作者有良好空间思维能力,还要有好的发散思维能力。
(四)在工程图学课程考试中贯彻创新能力的培养
在强调素质教育的今天,首先考试在内容中应有考察创新能力的题目,并要占到一定的比例。如应该有诸如“多项选择”“一题两解或多解”“更新设计”等内容。其次要改革以往工程图学课程考试仅采用闭卷考的形式,可以在单一的闭卷考形式外增加“设计考查”“测绘实验考查”等形式,丰富考试形式内容,达到对各项能力全面评估的目的,做到知识考查与能力考查有效结合。
