浅谈《机械制图》教学的创造系统及思维意识

高 杰

《机械制图》教学的主要目标是使学生最终具备识图、制图和设计的能力。学生具备这些能力之前需要有一个学习过程,其任务在于了解工程图系统是如何建立起来的。以下从六个阶段探讨《机械制图》教学系统的创造思维活动过程。

一、分解阶段

实施创造之前,必须有一个学习过程,其任务在于了解已知系统是如何建立起来的。在教学过程中,要求学生能在理解的基础上,把拆开的系统重新装配成原样,这是很重要的,但谈不上有什么创造性。重要的是学生已学会了识别零件的形体,掌握了零件形体构成,进而掌握了各分系统的功能,检验分解阶段学习是否完成的标记,是学生能否按测绘的要求,懂得作图的基本方法。这一阶段学习失误,等于尚未会求视图的“三等”关系,却要去求截交线、相贯线,或者不知道形位公差符号的意义,而把它用于零件图。

二、归纳阶段

将分解阶段各层次的产物重新整理、排序。例如,在分解阶段学习了点的三面投影规律的题解系统。到了归纳阶段,就可以先将最高层次的产物(即投影规律)归结为确定直线投影及获得平面投影的一种基本手段。而在下层次,可以认识到“求出截平面与基本体表面的一系列共有点的集合”以及“求两基本体表面的共有点”,即求出截交线和相贯线的实质,是点的投影规律的重新应用。再下一个层次,则可将点的投影列为对组合体的形体特点有个总概念后,分析解决组合体用图疑难问题的方法等。归纳阶段的失误会影响下述的选择阶段,表现为该选择时不知道进行选择,归类不全面或漏选。

三、积累阶段

积累阶段应以网络的形式将前面阶段获得的信息有序的存储起来。值得注意的是,存储不等于记忆。记忆只是内存形式,而手册、笔记、实物等则是有足够的外存,是创造的前提之一。例如,要绘制一张机械图,则必须熟悉有关的概念、原则、方法、步骤、画法等。积累物不但要足量,还要有序。所谓有序,就是赋予积累物一种时空结构。创造性思维活动对存储秩序的多维性要求很高,当在创造的过程中需要提取某一结构时,在序列中与之密切相关的基本体之间,或结构之间的联系是僵硬不变的,这便使思路遵循固定不变的模式和路线;如果基本体或结构孤立存储,没有一定的秩序,思路便会支离破碎,没有条理,将与创造性背道而驰。

四、检索阶段

局部意义上,检索阶段应是创造的开始。所谓检索,就是动用积累信息的过程,是一个有目的的思维过程。存储的有序性是检索有效性的保证。例如,如果教材库的教材不作有序的存放,那么要找到所需的教材就非常困难。学生无序的内存,往往是不求理解(即未经归类),单凭死记硬背的产物,到检索使用时就不懂得在何处找内存了。

五、选择阶段

选择阶段是非常重要的创造思维阶段。选择是有层次性的,最高层次是目标的选择,中间层次式结构的选择(结构的选择也再分层次),最低层次是基本体——元件选择。完成某项任务用方案A好还是B好?这是结构选择。这项任务是否真需要去做?这也是一种选择,而且是更高层次的选择——目标的选择。例如,对于绘制减速器的整套图纸,对于箱体与箱盖的连接螺栓、螺母。学生甲进行全面测绘,然后作图;学生乙的方案比甲的选的合理;学生丙一开始就确定,次系标准件,可以不作图,直接在标题栏按国际标准规定标注即可。这样一来,丙的目标选择比乙层次更高,更为成功。

六、组合阶段

组合阶段与选择阶段密切配合,并与分解阶段遥呼相应。分解阶段所处理的对象是有序的,分解以后要重新归纳整理,然后背有序地积累起来,一旦根据一定的任务进行创造时,经过有目的检索—选择—组合,最终完成一个创造周期,使所处理的对象再次有序化,构成一个整体,它将具有原先没有的新系统的特性。例如,需要绘制一套机器的图样时,其实就是有序地选择图样的各种表达方法的基本元件,并把它们组合而成为整体结构的过程,是选择与组合的统一过程。创造的系统性,要求教师注意培养学生和发展学生的创造性思维能力,以课堂教学而言,创造教育认为,其所追求的目标,不应仅仅是前人思维成果的获取,而更重要的应该是知识信息和解决问题的思维过程的系统的显示。

(作者单位:山东省莱芜市技工学校)