浅谈逻辑分析、空间想象能力在高职教材《画法几何》中的教学运用

浅谈逻辑分析、空间想象能力在高职教材《画法几何》中的教学运用

从敏程细英

从敏程细英/江西渝州科技职业学院

【摘要】本文分别从认识规律和逻辑规律角度分析了如何提高学生的逻辑分析能力；提升空间想象能力行之有效的办法。

【关键词】认识规律；逻辑规律；思维；分析；转换；观察

一、前言

目前，我国正经历着一个经济持续迅猛发展，城镇化、工业化浪潮席卷全国的过程，大规模的现代化建设需要各类高职院校培养出具有较强业务能力的应用型人才。《画法几何》课程的学习，对于工科类的《机械制图》、《建筑制图》《道路桥梁工程制图》等相关专业课是至关重要的。其基本任务要求学生有较强的空间想象和逻辑思维能力，培养学生在掌握投影原理的基础上识读应用与绘制设计工程类的图纸的能力。它具有特殊的地位和作用，是其它学科无法取代的，因此，它已成为工程类学生职业教育不可或缺的一门技术基础课。在日常的教学中如何引导学生在已有初等几何知识的基础上，逐步建立和形成强有力的空间想象的逻辑思维能力，则成为这一过程中的重点和难点。

二、暴露过程，展示思维

在教学活动中，学生是最终的学习主体，教师、教材、教学设施和教学手段都应服务于这个主体。教与学是一种对立统一的过程，培养学生的空间想象能力及逻辑思维能力应注重逻辑思维的规律。在了解到本学科的研究规律后，便可把初等的立体几何知识有效的穿插到画法几何中讲解中。辩证唯物主义告知人们，认识总是从感性认识到理性认识。《画法几何》是一门研究用平面图形（投影）表达空间形体的学科，课程的性质和特点决定了运用认识规律、逻辑思维规律为指导原则才能有效的提高他们的空间想象能力，从而达到一定的业务能力。

（一）遵循认识规律

1直观的教学原则是认识规律的前提

教学的直观性主要是使学生对客观事物得到明确、真实、正确的表象，从而在教学的每个阶段保持具体与抽象之间的联系。直观的教具、实际的认识实习，便是感性认识的有效方法。

感性认识和理性认识是辩证的统一，理性依赖于感性认识，感性认识有待于发展理性认识，教学规律也符合这一规律。使用直观教具、认识实习是一种提高学生认识的教学手段。过早、过多的使用会影响学生的必要的思维，造成依赖的心理，从而降低分析和想象的能力，使用时应注意。

2个性到共性的认识规律

教学中，我们不仅要新旧联系、纵横联系、理论与实际联系，而且要总结归纳，满足我们的个性到共性的认识规律。例如面的投影特性时，我们可以归纳总结为“三面”、“二面一线”、“一面二线”分别反映了不同位置的面的投影特性。不仅便于记忆，而且使对理论知识有了较深的理解。

（二）遵循逻辑思维规律

1正确引入概念和定理

概念是人脑反映客观事物的关键的、本质的属性的思维形式。在《画法几何》教学中，学生对概念的由来、理解、把握是很重要的环节。例如“圆柱体”这个概念：“圆柱体由圆柱曲面、顶面和底面连个平面所围成一个封闭的图形”根据直观的来的投影特性我们知道其在三个投影面的投影是二个圆平面和一个矩形框。为什么这样表示，转向轮廓线则显得非常重要。我们要表述一个立体，而立体是封闭的有范围的便能解释。引入定理的方法要用分析、综合、比较、抽象概况、分类、系统化、具体化归纳、演绎等各种方法去表述、阐述一个问题一个定理。

2换角度去思索概念及定理

在教学过程中，应当换角度和学生一起去探索概念和定理。站在学生的角度，适当的引导学生去发问，然后再去总结规律及概念。例如在结合模型演绎完立体的三视图后，引导发问是不是同一个立体的三视图都是一样的，从而得知投影幕是辅助的，为日后讲解换面法打下铺垫。所以引导学生自己发现问题的关键便是在不同角度的去思索考虑学生所思考的一些教学盲点、潜意识不太理解的地方。

3多角度去引导和培养学生自己摸索、探究

思考和探索是激发学生最有效的学习方式，让学社始终把自己置身于问题当中，并尝试和你一起去解决有助于提高逻辑分心能力。例如在总的概述工程图样时便可以形象的插入全球定位系统，需要知道的参数（经度、纬度、海拔）便可以摸索到多面正投影图是利用两幅以上相关联的平面直角坐标系构成的定位（满足了你的XYZ轴的定位）；轴测投影是建立一个XYZ方向的坐标系定位；透视投影是结合了基面（水平投影XY）利用“真高传递”（Z）进行定位；标高投影便更是利用基面（水平投影XY）加上高程（Z）数值定位。通过作业等教学手段让学生检测自己的思维过程，错在哪里，怎么去划线，为什么会错，错在自己当时为什么会这样想（回忆自己的思维过程)。

三、形象展示，提升学生空间想象能力

培养和发展空间想象能力，是一个艰苦的过程，由于学生多是第一次接触这种思维方式，因此如何去提升空间想象能力的关键是不停的通过几何体——平面投影——空间形体进行循环转变，在坚持逻辑分析思维为前提下，系统的循序渐进的由浅入深的锻炼逐步的提高自己的空间想象能力。

（一）利用现代化教学手段展示二维与三维空间的关系

为了提升学生的空间想象能力，教师可以利用多媒体等教学手段通过CAD等软件进行三维立体与二维平面投影的转换。通过三维的动画效果帮助学生建立平面投影与三维立体的联系，使抽象的内容形象化，复杂的内容简单化。

（二）利用三维辅助解决二维投影问题

将表达立体的二维平面投影图转化成空间的三维图形，通过三维空间分析求解，得到分析结果之后再转换成二维的平面投影图。

（三）培养观察能力，夯实空间想象能力

就工程图学而言，培养观察能力的主要任务是训练空间知觉能力以及对物体的形状、大小、方位和结构等特征的知觉能力，使学生充分了解空间几何关系，并能够通过各种各样的形体，确定组成形体的单元数量、相对位置和组合形式，进而能够了解各类物体的形状和组成规律。同时还使学生从物体视图中，确定特征视图，并能从视图中分离各个线框和图形关系。

《画法几何》是一门抽象的学科，在教学的过程中有一定的规律行和艺术性，所以逻辑思维能力及空间想象能力在其中运用是至关重要的。作为一门技术基础课，一般的工科类的各个专业都要开设，只有激发思维提高逻辑分析能力加强了空间想象能力才能为日后专业的业务需要奠定了夯实的基础

【参考文献】

[1]孙红，关于培养学生空间想象能力与思维能力的探索与研究，[J]辽宁高等教育研究，1999（2）

[2]肖卓，课堂教学应遵循从已知到未知的认识规律，[J]合肥工业大学学报（社科版），2003（10）

[3]朱爱莲，画法几何综合问题的三维辅助解法，[J]工程图学学报，2008（4）