《画法几何》教学新思路探究

陈建福

《画法几何》是研究空间几何元素（即点、线、面）和几何形体的图示法和图解法的一门学科，它也是《机械制图》的理论基础。《机械制图》则是以《画法几何》的投影理论为基础，并根据工程技术的有关规定，绘制和阅读机械图样的一门学科。如果说《机械制图》是工程技术上的“国际通用语言”，那么《画法几何》就是这种语言的“文法”和“修辞”。基于上述这种关系，很多人就把《画法几何》作为《机械制图》的理论基础来讲授，而忽略了最重要的一点，那就是通过学习《画法几何》来培养学生的空间思维能力和创造性思维能力。

事实上，《机械制图》这门课程所研究的不仅是将三维空间变换为二维图形的画示法，而且还研究了通过在二维平台上作图解决空间几何问题的图解法。因此，只有提高学生的空间思维能力和创造性思维能力，才能激发他们学习《机械制图》的兴趣，从而学好这门课程。这几年来，我对《画法几何》的教学进行了一些摸索和研究，总结了一些新的思路。

一、调整内容安排，将《画法几何》和《机械制图》分开讲授

轴测图教材中属于《画法几何》的部分有第二章几何作图，第三章正投影法和三视图，第四章轴测图，第五章组合体视图，第六章图样的常用表达方法，第十章其他图样中的展开图。这些章节都是研究空间形体的投影问题，学习的目的是增强学生的空间概念，为《机械制图》打下理论投影的基础，它的重要性也就不言而喻。中国工程图学会理事朱福熙教授1981年在全国高校教材编审会议上强调，如果课时不够，宁可将《机械制图》中作图训练部分留待学生毕业后训练，《画法几何》的课时应当保证。根据朱老的精神和内容的分量，我把《画法几何》安排在第一学期讲授，其中讲课为60课时，作业为80课时。

二、解除学生思想负担，激发他们空间想象的欲望

我们的学生有的来自农村，对课本课程涉及的一些问题知之甚少，加之理论基础及思维方式等原因，使他们一开始就对本课程产生了一种迷茫和畏惧的心理。作为教师，要从一开始就给他们解除思想负担，激发他们空间想象的欲望。为此，我在教正投影法和三视图时，只让学生按赵学田教授发明的“长对正，高平齐，宽相等”绘制一些简单基本体的三视图，同学们一下子就觉得本门课程简单易学，对学好本门课程开始有了信心。在这基础上，设置必要的直观环境。如经常让学生参观一些模型，有条件时也到有关工厂去看一看。让学生在每次制图前，都在头脑中进行构想，对培养他们的空间思维能力和逻辑推理能力有很大的帮助。为此，我经常利用课余时间，收集有关工程图学方面的资料，以充实和丰富课堂教学内容。

三、进一步加强对学生空间思维意识的培养

蒙诺创造的“三维画法几何”至今已近三百年，它以强大的作用力而沿用至今，并且还将继续发挥作用。但是，随着科学技术的迅猛发展，计算机辅助设计绘图显示出强大的优势。其实，无论哪一种方法，对《画法几何》的教学都是不可或缺。重要的是，如何通过对教学方法进行研究，达到培养学生空间思维意识的目的。近几年来，天津大学徐宏文教授根据自己的经验，推出了形数结合的教学方法。这个方法最大特点就是把《画法几何》的思维过程用数学的方式表达出来，使学生在学习《画法几何》时，能从形和数的关系上引入投影规律，为计算机绘图铺平道路。几年来，我也对这种教学方法进行了尝试，在培养学生空间思维意识方面收到一定的成效，感觉这种方法必将给《画法几何》教学带来新的曙光。

“多维画法几何”的出现则让人耳目一新。例如，把一只左手戴的手套放到四维空间中去，就会变成右手戴的手套；在四维空间中，过空间一个点可以做四条互相垂直的坐标轴，两个超平面相交于一点等等。这门科学虽然十分玄妙，但其作用是非常惊人的，如果能在课堂上适当地加于运用，就可以对学生空间思维意识的培养起到事半功倍的效果。

四、重视创造性思维能力的培养

（1）观察能力是基础。观察能力是发现问题和培养创造性思维能力的重要基础。科学史证明，观察是一切科学成就的发端。在教学过程中，要求学生能在理解的基础上把某一拆开的系统重新装配成原样。这项工作虽然谈不上什么创造性，但是学生能通过对零件形体的识别来锻炼观察能力。

（2）创造性思维的核心是求异思维。求异思维，或称发散性思维，要求学生凭借自己的智慧和能力，积极独立地思考问题，主动探索知识，创造性地解决问题。例如，在教截交线和相贯线时，可以打破常规的教学方式，让学生自主走上讲台，扮演老师的角色，而老师则在旁边引导，从点的三面投影规律，到求直线的投影和平面投影，直至求“截平面与基本体表面共有点的集合”“两基本体表面共有点”，让学生认识截交线和相贯线的实质。这样，让学生思维处于“开放化”，进而能够“创起来，造出来”。

小结：《画法几何》教学过程中，必须注意两点。首先，要注意培养学生的空间思维能力。其次，要敢于创新，包括教师在“破规”中创新和学生在质疑中创新。同时，教师要鼓励学生质疑，大胆提出经思考后得出的不同见解。要引导学生发现问题，提出问题，然后运用多种教学方法进行释疑，让学生在质疑、释疑过程中培养创新意识和创新能力。

（福建省安溪茶业职业技术学校）