多元思维在机械制图中的应用

王修业 高鹏淋

（南京理工大学，江苏 南京 210094）

多年来,我国学术界有一个广为流行的理论,认为人们的思维只有一种,即概念思维 (通常称为抽象 思维、逻辑思维、语言思维)。但是概念思维并非人类的唯一思维方式。随着科学技术的不断创新，逐渐呈现出两种或两种以上的思维方式。

一、多元思维的概念

多元思维（即空间思维）是指跳出点，线，面二维的限制，能从上下左右，四面八方甚至更多维度去思考问题的思维方式，也就是立体思维。多元思维能把问题从多个角度，多个方向进行拆分，使问题变得简单，可视化。当各个方向的问题得出答案后，再对各个方向以他们之间的互相影响做矢量相加，这样看似复杂的多元化问题就变成单元体的相加。例如当我们学习任何一门课程，都不是一蹴而就的，任何一门课程几乎都被拆分为几个单元或者章节，因为写书者们深知直接如果将一门多元化的课程不进行多个方向的拆分直接呈现在书上，那么教学起来会大大增加其教学难度。机械制图更是如此。

二、如何让培养多元思维能力

随着工业 4.0 革命和 3D 打印技术的出现，以及几何建模的快速发展，传统的二维平面制图相较于更为直观的可多角度观察的三维立体图变成次要选择，还有国内图学界对工程图学引入三维几何建模的讨论总体上表现出了积极态度，这就显得多元思维尤为重要。那么在机械制图的教学中如何培养学生的多元思维能力？首先，实践是检验真理的唯一标准，只有在实验中真正接触观察到实体模型，再联想出它在各个方向的图形，进行多次分离（从立体实物投影出三视图）、组合（从三视图得出立体实物）才能在脑海中逐渐培养一个多元思维。其次，改变教学模式，随着电子技术与计算机技术的迅速发展，图形学越来越多被应用在计算机上，以及设计周期缩短，工作效率的不断提升，使传统的工程制图课在教学内容和教学方法上受到了强烈的冲击，传统的“填鸭式”教学模式已经不能够足够培养学生的实践能力和动手能力，师生应当采用互动式并且兼顾注重学生视觉能力培养的教学模式来激发学生的创造性思维。多元思维也是需要激发的，在课堂中用互动的方式，学生可以畅所欲言任何自己想不明白的问题，这样可以使得学东西的效率大大提升。

三、多元思维的应用

当多元思维能力有一定的提升后，不仅在思考复杂问题上能将问题简单化，而且在机械制图所应用的多元思维也非常广泛，小到齿轮、螺母，大到汽车、火箭。几乎每一个零件，在制造的时候，它们无一不用三视图去表达。与大脑直接联系的是眼睛，当多元思维能力提升到一定程度，你看到一个实物的三视图/立体图就可以在脑海中想象出它的立体图、三视图。在工程图形学考试中有一个最需要花时间的题目叫做画正等轴测图，并且有很多题目给出立体图要求画出三视图，在做以上题目时，老师教的都是死办法，而有了多元思维能力后，可以非常快速的解决，达到高效、准确的目的。有了多元思维能力后除了以上，零件内部结构、装备图、剖视图、以及形体的表达等等这些都可以变得游刃有余，在画装配图或者拆分时，首先利用多元思维把装配图拆分为一个个零件体，把零件体的三视图在脑海中呈现，最后再把这些零件的三视图按照装配图进行组合。

多元思维能力应用之广泛，本文所表现出来只有一星半点，它不仅仅是在机械制图中，在生活中也十分常用。在机械制图的学习中，培养多元思维并不是一蹴而就的，他本身就是一个涉及创新能力，视觉表达能力等多方面的复杂难题，这需要老师与学生共同努力，需要我们在思考中不断探索与改进。