【培养辩证思维能力,,提高工程制图教学质量】工程制图与图学思维方法答案
摘 要 在工程制图教学中，恰当地进行归纳演绎、分析综合，启发学生进行求同和求异思维、发散和收敛思维，培养学生应用辩证思维方法进行分析问题和解决问题的能力，更主动、有效地提高学生的空间形象思维能力，提高教学质量，更好地达到教学目的。
关键词 工程制图；辩证思维；零件图
中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)03-0033-03
Cultivate Students Ability of Dialectical Thinking to Improve Teaching Quality in Engineering Drawing//Wu Bijin
Abstract In the teaching of engineering drawing, inductive and deductive methods, analysis and synthesis can be properly used What’s more, students should be inspired to seek the same and different from the learning content, to use divergent and convergent thinking. All that will train students to use the method of dialectical thinking to analyze and solve problems, effectively improve the students’ space image thinking ability, and better achieve the purpose of teaching.
Key words engineering drawing; dialectical thinking; spare picture
Author’s address School of Mechanical Engineering, Jimei University, Xiamen, Fujian, China 361021
工程制图是一门工科院校的重要技术基础课，既有系统的理论，又有较强的实践性，教学的目的是培养学生具有绘图、看图和空间想象能力[1]。其中，空间形象思维能力的培养是教学的主要任务，是培养绘图能力和看图能力的基础。辩证思维是指以变化发展的视角认识事物的思维方式，其实质就是按照唯物辩证法的原则，在联系和发展中把握认识对象，在对立统一中认识事物[2]。人们只有自觉地进行辩证思考，才能真正地认知事物、认识世界，从而真正有效地解决不断涌现的问题。因此，在工程制图教学中，有必要培养学生自觉地应用辩证思维方法，这样才能更主动、有效地培养学生的空间形象思维能力、绘图和看图能力，增强教学效果。
1 善于归纳与演绎
归纳指的是从许多个别事例中获得一个较具概括性的规则；演绎法则与归纳法相反，是从既有的普遍性结论或一般性事理，推导出个别性结论的一种方法。归纳和演绎的客观基础是事物本身固有的个性和共性的关系。
回转面（如圆柱、圆锥、球、环等）可以看出是母线绕中心轴线回转一周后形成的，回转面上点的运动轨迹是垂直于轴线的圆（即纬圆），因此在求回转面上点的投影时，都可以用辅助纬圆法。这是从回转面的形成归纳出的求点的投影的规则。那么当回转面被切割，形成的交线（截交线）是非圆曲线，或回转面与回转面相交，形成的交线（相贯线）是非圆曲线时，就可以用辅助纬圆法求出交线上的一系列点，再判别可见性，然后光滑连接。这个过程就是辅助纬圆法求点的投影的演绎。
学习平面的投影时，可以得到倾斜面投影的规律：与投影面倾斜的平面在该投影面上的投影具有类似性（如图1所示）。在后面学习立体截交线、组合体的视图以及零件图时，就要注意立体上的平面倾斜于哪个投影面，那么这个平面在该投影面上的投影就与立体上的平面形状类似。如图2所示，平面P（五边形）是侧垂面，倾斜于正面和水平面，那么它在正面和水平面上的投影就应该具有类似性，即投影是五边形；同理，平面S（四边形）是正垂面，倾斜于水平面和侧面，它在水平面和侧面上的投影具有类似性，即投影是四边形。
归纳和演绎是辩证统一的：归纳和演绎是两种方向相反的思维方法；归纳是演绎的基础，作为演绎出发点的一般原理往往是从归纳得来的；演绎是归纳的前提，它为归纳提供理论指导和论证。在实际思维中，要灵活运用归纳和演绎，要善于归纳总结，把握实质；更要懂得演绎拓展，开拓思维，举一反三，灵活运用。
2 应用分析与综合方法
分析是在思维中把对象分解为不同的组成部分、方面、特性等，对它们分别加以研究，从中找出事物本质的方法；综合是在思维中把分解出来的不同部分、方面按其客观次序、结构组成一个整体，从而达到认识事物整体的方法。分析和综合的客观基础是事物系统与要素之间的关系。
组合体视图的画图、看图与尺寸标注时最主要的思维方法就是分析与综合，具体体现为形体分析法和线面分析法。
在画组合体视图时，可先将复杂的组合体分成一些简单的基本形体，如图3所示，逐个画出各个形体的视图，再分析形体之间的相对位置和表面关系（如平齐、相切、相交），检查、整理、综合得出整个组合体的视图。
组合体读图时，要先进行“形体分析”和“线面分析”，分线框、对投影；再想象出各部分的形体；最后综合起来想整体。综合时要把握各部分的相对位置和表面之间的关系，如图4所示。
读零件图时采用“结构分析法”，对零件结构进行分解，除看懂各结构形状和位置外，还要注意各个结构的功用；综合时还要考虑结构的合理性、精度要求和加工方法等。读装配图时要看懂机器或部件的工作原理和装配关系，其实质是对其功能及其实现方法进行分析，因此要采用“功能分析法”，通过看懂各级功能由哪些零件来实现以及用什么方法来实现，最后看懂整体的装配关系和工作原理。
通过分析将普遍联系着的对象及其各个部分、各种性质、各种关系相对地区分开来、独立起来，分别地加以研究，“分而治之，各个击破”，可以化繁为简，这是认识事物的必要环节。通过综合可以正确地反映认识对象的全貌及其变化和发展，把握认识对象的变化规律和全貌。
3 求同思维与求异思维
求同思维是从不同的事物中研究它们的共同属性来揭示事物间联系的思维方法；求异思维是在相同事物中探求事物的特殊性的思维方法。求同与求异思维的根据就是事物矛盾普遍性和特殊性，共性与个性的对立统一关系。
“同中存异”，工程制图课程各个部分、各个章节之间的内容是紧密联系的，甚至有些内容实质上是相同的。例如，点的投影规律（正面投影与水平投影的连线垂直于x轴；正面投影与侧面投影的连线垂直于z轴；水平投影与侧面投影的y坐标差相等）与物体三视图的投影规律（长对正，高平齐，宽相等），两者实质上是一致的；用辅助纬圆法在回转面取点和用辅助平面法求相贯线，作图方法和作图过程在本质上是相同的。“异中求同”有利于引导学生透过现象看本质，将各部分的学习内容联系综合起来，揭示规律，更系统地掌握学习内容，提高分析问题和解决问题的能力。
“异中存同”，课程中有些相同的内容却存在着特殊性。例如，一般情况下，视图中的线框都是封闭的，视图中的轮廓线与轮廓线之间是首尾相接的，但是当结构中出现相切的表面关系时，线框可能是不封闭的，而轮廓线可能是悬空的。如图5所示，主视图中左下角的线框就是不封闭的，直线是悬空的。在组合体的尺寸标注中，一般应标注出相应的总体尺寸（即总长、总宽和总高），但是有时当物体的端部为同轴线的圆柱和圆孔，则有了定位尺寸后，一般就不再标注其总体尺寸，如图6所示。零件的断面图一般是仅画出零件上被剖切处断面的投影，但是有两种特殊情况：当剖切平面通过回转面形成的孔或凹坑的轴线时，当剖切会导致出现完全分离的剖面区域时，这些结构的断面图应按剖视图要求绘制。“同中求异”有利于引导学生抓住具体对象的特殊性，使学习更加深入。
4 发散思维与收敛思维
“发散思维”是指从问题的要求出发，沿不同的方向去探求多种答案的思维形式，有更多的创造性，又称求异思维。收敛思维是以某个思考对象为中心，从不同的方向将思维指向这个中心，以找到解决问题方法的思维方式，具有“向心性”。
在看图练习中，根据给定的视图可以任意地展开想象，也就是在进行发散思维；但零件最终的结构形状是确定的，在思维过程中，要考虑零件的工程实际（即可加工性）和结构之间的相互约束，对零件的形状结构反复地进行试确定、肯定与否定的过程，最后收敛于确定的形状结构。同样，当确定一个零件的表达方案时，要先根据零件的结构特点，形成几个可能的表达方案，这也是发散思维的过程；再对各种拟定的方案进行分析比较，最后收敛于一个最佳的表达方案。
由此可见，发散思维与收敛思维在思维方向上以及在思维过程上是相辅相成的。在分析问题时，主要应用发散性思维；而在确定最终解决方案时，主要应用收敛性思维。
5 结束语
工程制图的教学内容从点、线、面、立体的投影，到组合体的三视图，再到零件图和装配图，不同章节的教学内容是环环相扣、紧密相连的。在教学过程中，教会学生用联系、发展、全面的观点看待事物和思考问题，培养学生用辩证思维的方法进行空间形象思维、分析问题和解决问题，有利于学生在更高层次上理解和把握工程制图课程内容的本质，增强教学效果，更好地达到教学目的。
参考文献
[1]朱辉,曹桄,等.画法几何及工程制图[M].6版.上海:上海科学技术出版社,2007.
[2]邵志芳.思维心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2007.
[3]Sternberg R J, Swerling L S.思维教学:培养聪明的学习者[M].北京:中国轻工业出版社,2008.