淺談《機械制圖》教學的創(chuàng)造系統(tǒng)及思維意識

高 杰

《機械制圖》教學的主要目標是使學生最終具備識圖、制圖和設計的能力。學生具備這些能力之前需要有一個學習過程,其任務在于了解工程圖系統(tǒng)是如何建立起來的。以下從六個階段探討《機械制圖》教學系統(tǒng)的創(chuàng)造思維活動過程。

一、分解階段

實施創(chuàng)造之前,必須有一個學習過程,其任務在于了解已知系統(tǒng)是如何建立起來的。在教學過程中,要求學生能在理解的基礎上,把拆開的系統(tǒng)重新裝配成原樣,這是很重要的,但談不上有什么創(chuàng)造性。重要的是學生已學會了識別零件的形體,掌握了零件形體構成,進而掌握了各分系統(tǒng)的功能,檢驗分解階段學習是否完成的標記,是學生能否按測繪的要求,懂得作圖的基本方法。這一階段學習失誤,等于尚未會求視圖的“三等”關系,卻要去求截交線、相貫線,或者不知道形位公差符號的意義,而把它用于零件圖。

二、歸納階段

將分解階段各層次的產(chǎn)物重新整理、排序。例如,在分解階段學習了點的三面投影規(guī)律的題解系統(tǒng)。到了歸納階段,就可以先將最高層次的產(chǎn)物(即投影規(guī)律)歸結為確定直線投影及獲得平面投影的一種基本手段。而在下層次,可以認識到“求出截平面與基本體表面的一系列共有點的集合”以及“求兩基本體表面的共有點”,即求出截交線和相貫線的實質(zhì),是點的投影規(guī)律的重新應用。再下一個層次,則可將點的投影列為對組合體的形體特點有個總概念后,分析解決組合體用圖疑難問題的方法等。歸納階段的失誤會影響下述的選擇階段,表現(xiàn)為該選擇時不知道進行選擇,歸類不全面或漏選。

三、積累階段

積累階段應以網(wǎng)絡的形式將前面階段獲得的信息有序的存儲起來。值得注意的是,存儲不等于記憶。記憶只是內(nèi)存形式,而手冊、筆記、實物等則是有足夠的外存,是創(chuàng)造的前提之一。例如,要繪制一張機械圖,則必須熟悉有關的概念、原則、方法、步驟、畫法等。積累物不但要足量,還要有序。所謂有序,就是賦予積累物一種時空結構。創(chuàng)造性思維活動對存儲秩序的多維性要求很高,當在創(chuàng)造的過程中需要提取某一結構時,在序列中與之密切相關的基本體之間,或結構之間的聯(lián)系是僵硬不變的,這便使思路遵循固定不變的模式和路線;如果基本體或結構孤立存儲,沒有一定的秩序,思路便會支離破碎,沒有條理,將與創(chuàng)造性背道而馳。

四、檢索階段

局部意義上,檢索階段應是創(chuàng)造的開始。所謂檢索,就是動用積累信息的過程,是一個有目的的思維過程。存儲的有序性是檢索有效性的保證。例如,如果教材庫的教材不作有序的存放,那么要找到所需的教材就非常困難。學生無序的內(nèi)存,往往是不求理解(即未經(jīng)歸類),單憑死記硬背的產(chǎn)物,到檢索使用時就不懂得在何處找內(nèi)存了。

五、選擇階段

選擇階段是非常重要的創(chuàng)造思維階段。選擇是有層次性的,最高層次是目標的選擇,中間層次式結構的選擇(結構的選擇也再分層次),最低層次是基本體——元件選擇。完成某項任務用方案A好還是B好?這是結構選擇。這項任務是否真需要去做?這也是一種選擇,而且是更高層次的選擇——目標的選擇。例如,對于繪制減速器的整套圖紙,對于箱體與箱蓋的連接螺栓、螺母。學生甲進行全面測繪,然后作圖;學生乙的方案比甲的選的合理;學生丙一開始就確定,次系標準件,可以不作圖,直接在標題欄按國際標準規(guī)定標注即可。這樣一來,丙的目標選擇比乙層次更高,更為成功。

六、組合階段

組合階段與選擇階段密切配合,并與分解階段遙呼相應。分解階段所處理的對象是有序的,分解以后要重新歸納整理,然后背有序地積累起來,一旦根據(jù)一定的任務進行創(chuàng)造時,經(jīng)過有目的檢索—選擇—組合,最終完成一個創(chuàng)造周期,使所處理的對象再次有序化,構成一個整體,它將具有原先沒有的新系統(tǒng)的特性。例如,需要繪制一套機器的圖樣時,其實就是有序地選擇圖樣的各種表達方法的基本元件,并把它們組合而成為整體結構的過程,是選擇與組合的統(tǒng)一過程。創(chuàng)造的系統(tǒng)性,要求教師注意培養(yǎng)學生和發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維能力,以課堂教學而言,創(chuàng)造教育認為,其所追求的目標,不應僅僅是前人思維成果的獲取,而更重要的應該是知識信息和解決問題的思維過程的系統(tǒng)的顯示。

(作者單位:山東省萊蕪市技工學校)