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摘要 以工程图学的形象思维培养为核心,分析工程图学教学中形象思维培养的重要性,提出形象思维培养的具体做法。
关键词 形象思维;图形教学;思维培养
中图分类号:G642.41 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2008)24-0073-02
1 形象思维的概念
形象思维是把感知过的形象存储在头脑中,并以存储的形象为基础进行分析、推理、综合联想,从而产生新感知的思维过程。它的思维方式是立体的,发散的。形象思维是以经验为基础的感性发挥,其思维状态完全取决于人脑信息量的大小,是一种高层次的思维过程。
2 工程图学教学中形象思维的重要性
首先,工程图学是以三维实体为研究对象,用正投影的理论来解决高维空间的低维表达问题,也就是把三维立体问题转化为二维平面几何问题,且这种转化过程是完全可逆的。在这个转化过程中,人思维的基本模式为:从空间立体到平面图形,从平面图形到空间立体。前者是画图过程,后者是读图过程。在这可逆的过程中,运用“形象、联想、想象”的单一思维形式与“概念、判断、推理”相互交替往复的思维形式来分析问题和解决问题。这种独特的思维方式不仅需要逻辑思维,而且要用形象思维来解决问题。学生在所学理论方法的指导下发挥联想,结合理论,再想象,直到最后得到既符合理论,又符合实际的空间实体。在这一复杂的思维过程中,形象思维贯穿始终。
其次,工程图学所面对的教学对象是只具有一般层次形象思维能力的学生。接触的图样对于他们是新鲜的、陌生的,也缺乏工程设计、制造方面的实践经验,因而在联想、想象方面难度较大,很难把平面图形与对应的空间实体联系起来。正常的人自出生就具有一定的思维能力[1],包括形象思维能力。这种能力随着人的成长而不断增长,关键在于如何发掘这种潜在的能力,并使它上升到一个更高的层次。要搞好工程图学的教学工作,形象思维的培养尤为重要。
3 形象思维的培养方法
3.1 利用课堂教学环节,加强空间分析在授课时,从开始的点、线、面起画立体图形的投影图,思维往往是从空间模型到平面图形。在这个思维过程中,要求学生的思维随着老师思维不断地由空间到平面、平面到空间,由空间位置能画出几何元素的投影图,由投影图能判断出几何元素的空间位置。这种教学方式持续下去,将自然而然地挖掘学生们的形象思维,进而激发和培养学生们的形象思维能力,为后面读较复杂的工程图样打下良好的基础。
3.2 充分利用逻辑思维[2]逻辑思维是以概念、判断、推理的形式来反映客观事物的。上课所学习的理论和作图方法为逻辑思维打下了良好的基础。对于一些比较复杂的截交、相贯问题,在解题之前,仅凭形象思维难以联想到它的具体空间形状,但只要利用逻辑思维,用所学的理论和方法去正确地求解,得到的结果再加上形象思维去想象,这类问题最终就能迎刃而解。逻辑思维可以培养、强化形象思维,所以在图学教学中利用理论知识进行逻辑思维就显得特别重要。
3.3 模型的直观展示由于学生们没有工程设计、制造的经验,对认知对象缺乏直观经验积累,对所要想象的实体只有一个模糊的概念,因此模型的直观展示尤为重要。模型的直观展示可以帮助学生们联想空间立体的结构形状。例如在讲到相贯线时,相贯线是封闭的空间曲线,这一点对许多学生来说难以想象,这个时候教师可以拿直观教具模型来展示,使学生们一目了然,这样对相贯线的形状就有了一个基本的印象。这个印象存储在大脑中,以后可以帮助学生们联想和想象,有利于形象思维能力的提高。
3.4 利用CAD教学环节目前制图教学离不开CAD教学环节,三维绘图软件如Pro/E、UG、Soildwork等被广泛地应用到图学教学中,常用教学模型数量是有限的,但可以通过现场的三维建模操作,让学生感知实体模型的生成过程,并带上一定色彩、动画,这样不但提高了学生的学习兴趣,而且加大了空间形体信息量的存储,为形象思维培养打下一定的基础。
3.5 其他方面要善于观察,熟悉常用结构。形象思维还必须建立在直觉思维基础之上[3]。这就要求学生们平常多观察、多留意、熟悉机件的常用结构,比如零件上的倒角、倒圆、沉孔等,从而在想象立体时,可以是多面的、发散的、合理的。同时,还必须加强读图和绘图实践。要学好工程制图,必须做大量的读图和绘图实践。在这些实践过程中,思维不断地进行着从空间到平面,平面到空间的转化,长此以往,形象思维能力就会随之得到进一步的提高。
4 总结
工程图学的思维主要是形象思维,在教学中注重形象思维的培养,那么教学工作就如顺水行舟。实际上不同的学科有不同的思维特点。研究该课程科学的思维方法,是教学工作者的重要研究任务之一。教师只有针对该课程的特点,抓住该课程的主要思维方式,那么教学工作就会得心应手,事半功倍。
参考文献
[1]李惠文.谈提高成人高校学生的思维素质[C].陕西工程图学第六次学术会议论文集,1996
[2]刘有斌.逻辑思维与形象思维结合运用例谈[J].考试:教研版,2007(1)
[3]杨海林,姚海明.论形象思维的培养[J].唐山学院学报,2006(1)
关键词 形象思维;图形教学;思维培养
中图分类号:G642.41 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2008)24-0073-02
1 形象思维的概念
形象思维是把感知过的形象存储在头脑中,并以存储的形象为基础进行分析、推理、综合联想,从而产生新感知的思维过程。它的思维方式是立体的,发散的。形象思维是以经验为基础的感性发挥,其思维状态完全取决于人脑信息量的大小,是一种高层次的思维过程。
2 工程图学教学中形象思维的重要性
首先,工程图学是以三维实体为研究对象,用正投影的理论来解决高维空间的低维表达问题,也就是把三维立体问题转化为二维平面几何问题,且这种转化过程是完全可逆的。在这个转化过程中,人思维的基本模式为:从空间立体到平面图形,从平面图形到空间立体。前者是画图过程,后者是读图过程。在这可逆的过程中,运用“形象、联想、想象”的单一思维形式与“概念、判断、推理”相互交替往复的思维形式来分析问题和解决问题。这种独特的思维方式不仅需要逻辑思维,而且要用形象思维来解决问题。学生在所学理论方法的指导下发挥联想,结合理论,再想象,直到最后得到既符合理论,又符合实际的空间实体。在这一复杂的思维过程中,形象思维贯穿始终。
其次,工程图学所面对的教学对象是只具有一般层次形象思维能力的学生。接触的图样对于他们是新鲜的、陌生的,也缺乏工程设计、制造方面的实践经验,因而在联想、想象方面难度较大,很难把平面图形与对应的空间实体联系起来。正常的人自出生就具有一定的思维能力[1],包括形象思维能力。这种能力随着人的成长而不断增长,关键在于如何发掘这种潜在的能力,并使它上升到一个更高的层次。要搞好工程图学的教学工作,形象思维的培养尤为重要。
3 形象思维的培养方法
3.1 利用课堂教学环节,加强空间分析在授课时,从开始的点、线、面起画立体图形的投影图,思维往往是从空间模型到平面图形。在这个思维过程中,要求学生的思维随着老师思维不断地由空间到平面、平面到空间,由空间位置能画出几何元素的投影图,由投影图能判断出几何元素的空间位置。这种教学方式持续下去,将自然而然地挖掘学生们的形象思维,进而激发和培养学生们的形象思维能力,为后面读较复杂的工程图样打下良好的基础。
3.2 充分利用逻辑思维[2]逻辑思维是以概念、判断、推理的形式来反映客观事物的。上课所学习的理论和作图方法为逻辑思维打下了良好的基础。对于一些比较复杂的截交、相贯问题,在解题之前,仅凭形象思维难以联想到它的具体空间形状,但只要利用逻辑思维,用所学的理论和方法去正确地求解,得到的结果再加上形象思维去想象,这类问题最终就能迎刃而解。逻辑思维可以培养、强化形象思维,所以在图学教学中利用理论知识进行逻辑思维就显得特别重要。
3.3 模型的直观展示由于学生们没有工程设计、制造的经验,对认知对象缺乏直观经验积累,对所要想象的实体只有一个模糊的概念,因此模型的直观展示尤为重要。模型的直观展示可以帮助学生们联想空间立体的结构形状。例如在讲到相贯线时,相贯线是封闭的空间曲线,这一点对许多学生来说难以想象,这个时候教师可以拿直观教具模型来展示,使学生们一目了然,这样对相贯线的形状就有了一个基本的印象。这个印象存储在大脑中,以后可以帮助学生们联想和想象,有利于形象思维能力的提高。
3.4 利用CAD教学环节目前制图教学离不开CAD教学环节,三维绘图软件如Pro/E、UG、Soildwork等被广泛地应用到图学教学中,常用教学模型数量是有限的,但可以通过现场的三维建模操作,让学生感知实体模型的生成过程,并带上一定色彩、动画,这样不但提高了学生的学习兴趣,而且加大了空间形体信息量的存储,为形象思维培养打下一定的基础。
3.5 其他方面要善于观察,熟悉常用结构。形象思维还必须建立在直觉思维基础之上[3]。这就要求学生们平常多观察、多留意、熟悉机件的常用结构,比如零件上的倒角、倒圆、沉孔等,从而在想象立体时,可以是多面的、发散的、合理的。同时,还必须加强读图和绘图实践。要学好工程制图,必须做大量的读图和绘图实践。在这些实践过程中,思维不断地进行着从空间到平面,平面到空间的转化,长此以往,形象思维能力就会随之得到进一步的提高。
4 总结
工程图学的思维主要是形象思维,在教学中注重形象思维的培养,那么教学工作就如顺水行舟。实际上不同的学科有不同的思维特点。研究该课程科学的思维方法,是教学工作者的重要研究任务之一。教师只有针对该课程的特点,抓住该课程的主要思维方式,那么教学工作就会得心应手,事半功倍。
参考文献
[1]李惠文.谈提高成人高校学生的思维素质[C].陕西工程图学第六次学术会议论文集,1996
[2]刘有斌.逻辑思维与形象思维结合运用例谈[J].考试:教研版,2007(1)
[3]杨海林,姚海明.论形象思维的培养[J].唐山学院学报,2006(1)