陳建福

《畫法幾何》是研究空間幾何元素（即點(diǎn)、線、面）和幾何形體的圖示法和圖解法的一門學(xué)科，它也是《機(jī)械制圖》的理論基礎(chǔ)。《機(jī)械制圖》則是以《畫法幾何》的投影理論為基礎(chǔ)，并根據(jù)工程技術(shù)的有關(guān)規(guī)定，繪制和閱讀機(jī)械圖樣的一門學(xué)科。如果說(shuō)《機(jī)械制圖》是工程技術(shù)上的“國(guó)際通用語(yǔ)言”，那么《畫法幾何》就是這種語(yǔ)言的“文法”和“修辭”?；谏鲜鲞@種關(guān)系，很多人就把《畫法幾何》作為《機(jī)械制圖》的理論基礎(chǔ)來(lái)講授，而忽略了最重要的一點(diǎn)，那就是通過(guò)學(xué)習(xí)《畫法幾何》來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)造性思維能力。

事實(shí)上，《機(jī)械制圖》這門課程所研究的不僅是將三維空間變換為二維圖形的畫示法，而且還研究了通過(guò)在二維平臺(tái)上作圖解決空間幾何問(wèn)題的圖解法。因此，只有提高學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)造性思維能力，才能激發(fā)他們學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》的興趣，從而學(xué)好這門課程。這幾年來(lái)，我對(duì)《畫法幾何》的教學(xué)進(jìn)行了一些摸索和研究，總結(jié)了一些新的思路。

一、調(diào)整內(nèi)容安排，將《畫法幾何》和《機(jī)械制圖》分開(kāi)講授

軸測(cè)圖教材中屬于《畫法幾何》的部分有第二章幾何作圖，第三章正投影法和三視圖，第四章軸測(cè)圖，第五章組合體視圖，第六章圖樣的常用表達(dá)方法，第十章其他圖樣中的展開(kāi)圖。這些章節(jié)都是研究空間形體的投影問(wèn)題，學(xué)習(xí)的目的是增強(qiáng)學(xué)生的空間概念，為《機(jī)械制圖》打下理論投影的基礎(chǔ)，它的重要性也就不言而喻。中國(guó)工程圖學(xué)會(huì)理事朱福熙教授1981年在全國(guó)高校教材編審會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，如果課時(shí)不夠，寧可將《機(jī)械制圖》中作圖訓(xùn)練部分留待學(xué)生畢業(yè)后訓(xùn)練，《畫法幾何》的課時(shí)應(yīng)當(dāng)保證。根據(jù)朱老的精神和內(nèi)容的分量，我把《畫法幾何》安排在第一學(xué)期講授，其中講課為60課時(shí)，作業(yè)為80課時(shí)。

二、解除學(xué)生思想負(fù)擔(dān)，激發(fā)他們空間想象的欲望

我們的學(xué)生有的來(lái)自農(nóng)村，對(duì)課本課程涉及的一些問(wèn)題知之甚少，加之理論基礎(chǔ)及思維方式等原因，使他們一開(kāi)始就對(duì)本課程產(chǎn)生了一種迷茫和畏懼的心理。作為教師，要從一開(kāi)始就給他們解除思想負(fù)擔(dān)，激發(fā)他們空間想象的欲望。為此，我在教正投影法和三視圖時(shí)，只讓學(xué)生按趙學(xué)田教授發(fā)明的“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”繪制一些簡(jiǎn)單基本體的三視圖，同學(xué)們一下子就覺(jué)得本門課程簡(jiǎn)單易學(xué)，對(duì)學(xué)好本門課程開(kāi)始有了信心。在這基礎(chǔ)上，設(shè)置必要的直觀環(huán)境。如經(jīng)常讓學(xué)生參觀一些模型，有條件時(shí)也到有關(guān)工廠去看一看。讓學(xué)生在每次制圖前，都在頭腦中進(jìn)行構(gòu)想，對(duì)培養(yǎng)他們的空間思維能力和邏輯推理能力有很大的幫助。為此，我經(jīng)常利用課余時(shí)間，收集有關(guān)工程圖學(xué)方面的資料，以充實(shí)和豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。

三、進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生空間思維意識(shí)的培養(yǎng)

蒙諾創(chuàng)造的“三維畫法幾何”至今已近三百年，它以強(qiáng)大的作用力而沿用至今，并且還將繼續(xù)發(fā)揮作用。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。其實(shí)，無(wú)論哪一種方法，對(duì)《畫法幾何》的教學(xué)都是不可或缺。重要的是，如何通過(guò)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行研究，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生空間思維意識(shí)的目的。近幾年來(lái)，天津大學(xué)徐宏文教授根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，推出了形數(shù)結(jié)合的教學(xué)方法。這個(gè)方法最大特點(diǎn)就是把《畫法幾何》的思維過(guò)程用數(shù)學(xué)的方式表達(dá)出來(lái)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)《畫法幾何》時(shí)，能從形和數(shù)的關(guān)系上引入投影規(guī)律，為計(jì)算機(jī)繪圖鋪平道路。幾年來(lái)，我也對(duì)這種教學(xué)方法進(jìn)行了嘗試，在培養(yǎng)學(xué)生空間思維意識(shí)方面收到一定的成效，感覺(jué)這種方法必將給《畫法幾何》教學(xué)帶來(lái)新的曙光。

“多維畫法幾何”的出現(xiàn)則讓人耳目一新。例如，把一只左手戴的手套放到四維空間中去，就會(huì)變成右手戴的手套；在四維空間中，過(guò)空間一個(gè)點(diǎn)可以做四條互相垂直的坐標(biāo)軸，兩個(gè)超平面相交于一點(diǎn)等等。這門科學(xué)雖然十分玄妙，但其作用是非常驚人的，如果能在課堂上適當(dāng)?shù)丶佑谶\(yùn)用，就可以對(duì)學(xué)生空間思維意識(shí)的培養(yǎng)起到事半功倍的效果。

四、重視創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)

（1）觀察能力是基礎(chǔ)。觀察能力是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的重要基礎(chǔ)。科學(xué)史證明，觀察是一切科學(xué)成就的發(fā)端。在教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生能在理解的基礎(chǔ)上把某一拆開(kāi)的系統(tǒng)重新裝配成原樣。這項(xiàng)工作雖然談不上什么創(chuàng)造性，但是學(xué)生能通過(guò)對(duì)零件形體的識(shí)別來(lái)鍛煉觀察能力。

（2）創(chuàng)造性思維的核心是求異思維。求異思維，或稱發(fā)散性思維，要求學(xué)生憑借自己的智慧和能力，積極獨(dú)立地思考問(wèn)題，主動(dòng)探索知識(shí)，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。例如，在教截交線和相貫線時(shí)，可以打破常規(guī)的教學(xué)方式，讓學(xué)生自主走上講臺(tái)，扮演老師的角色，而老師則在旁邊引導(dǎo)，從點(diǎn)的三面投影規(guī)律，到求直線的投影和平面投影，直至求“截平面與基本體表面共有點(diǎn)的集合”“兩基本體表面共有點(diǎn)”，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)截交線和相貫線的實(shí)質(zhì)。這樣，讓學(xué)生思維處于“開(kāi)放化”，進(jìn)而能夠“創(chuàng)起來(lái)，造出來(lái)”。

小結(jié)：《畫法幾何》教學(xué)過(guò)程中，必須注意兩點(diǎn)。首先，要注意培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。其次，要敢于創(chuàng)新，包括教師在“破規(guī)”中創(chuàng)新和學(xué)生在質(zhì)疑中創(chuàng)新。同時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，大膽提出經(jīng)思考后得出的不同見(jiàn)解。要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，然后運(yùn)用多種教學(xué)方法進(jìn)行釋疑，讓學(xué)生在質(zhì)疑、釋疑過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

（福建省安溪茶業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校）