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【TRIZ理论】基于TRIZ理论的机械制图课程教学方法

作者:天行健企业管理咨询公司    分类:TRIZ    时间:2018-06-04 18:22:40

TRIZ理论】基于TRIZ理论的机械制图课程教学方法

  工科类学生进入大学接触到的第一门具有工程性质的课程就是画法几何及机械制图课程。它是本科新生的学科平台课,是一门具有较强理论性和实践性的专业基础课。这一课程主要侧重于培养学生的空间逻辑思维能力,空间分析问题和空间解决问题的能力。在传授理论知识的同时,还要注重培养学生的工程意识、创新意识和综合设计能力。因此培养学生的空间逻辑思维能力,正确的思维引导方式是至关重要的。画法几何与机械制图课程的最大特点是将三维空间的几何模型在二维平面上表达,这就要求学生具备很强的空间想象能力。但是对于大部分学生来说,初进大学,刚刚接触机械制图,空间模型以及三维到二维的转化的思维才开始建立,所以学习起来比较吃力,导致作业无从下手,时间一长就会觉得课程比较枯燥,对学习失去兴趣。因此教师在讲授的过程中,如何将这些枯燥的原理以学生容易理解的方式讲授出来,最大限度的调动学生的积极性和主动性就显得异常重要了。教师在授课过程中,必须注意培养学生的空间逻辑思维能力,建立空间的概念。画法几何与机械制图课程具有很强的实践性,不仅要求培养学生的空间逻辑思维能力,同时还要求培养学生的工程意识、创新意识和综合设计能力。TRIZ理论作为一种极为有限的发明问题解决方法,正好适应了这一需求。教师在课程的讲授和学生的学习中穿插TRIZ理论,可以有效地激发学生对专业课的学习兴趣,培养学生自主创新能力,从而使学生在科学发明探索中灵活快速地掌握专业课程。TRIZ也是培养大学生创新意识与创新思维的重要方法,可提高大学生分析和解决实际问题的能力。以下就从空间逻辑思维的培养、TRIZ 创新思维与创造性教学、TRIZ创新思维与空间问题解决 等几个方面进行阐述。 

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  空间逻辑思维的培养 

      生要有一定的想象力,要求学生对以往形成的物体,进一步加工改造而建立新的形象,要求培养学生的形象构思能力。传统的教学方法重教轻学,重理论轻实践,而将TRIZ理论应用于课堂的创造性教学却是教与学、传授知识和提高能力并重,教、学、做三合一的一种新型教学方法。而且要使学生掌握计算机绘图技术,通过软件把自己的构思准确快速表达出来。而徒手绘图又可以训练学生对投影关系、投影规律的掌握和巩固,加强了空间想象能力和分析能力的培养,快速表达设计思想。逻辑思维的过程是创造的过程,因此课堂中要注重有意识地训练学生的逻辑思维能力。多媒体课件的应用,能生动和的相对位置、组合体三视图、形体的表达方法,装配图等章节的内容中,运用多媒体教学集声、像、动画和文字于一身,图文并茂,使得以往以教师为中心的单向交流式教学法转变为交互式、形象化的教学方法,这就可以使学生的空间想象能力被最大限度地激发出来,从而使他们的学习兴趣大大提高, 教学效率也会相应的大幅度提高。同时,运用多媒体工具演示教学,生动的Flash动画、视频等紧密地与绘图和识图相联系,既可以使学生的空间逻辑思维和形象思维得到很好地训练,培养了空间想象能力,也会使学生想象的难度大大降低。

    TRIZ 创新思维与创造性教学 

  TRIZ理论在画法几何与机械制图的教学中具有鲜明的特点和优势。这首先表现在它成功地定义了空间几何模型以及内在的拓扑关系,快速确认和解决几何元素之间的联系和矛盾,而且它是在空间逻辑规律及思维发散的发展过程中运行的。因此,将TRIZ理论要点应用到课堂中,可加快空间思维的进程,提高模型建立的速度。具体来说它可以帮助我们:准确定义空间问题模型和待解决的拓扑关系;对复杂问题模型或复杂的几何拓扑关系提供更合理的解决方案和更好的创意;打破思维定势,激发创新思维。画法几何与机械制图的教学,有助于培养学生的空间想象能力。但是传统的教学、制图实践强调投影表达,制图表达唯一,限制了学生的创新意识和创新思维。在画法几何与机械制图的教学中,通过一题多解等练习,让学生多角度全方位去思考、建立不同的空间模型,进而获得不同的解法,有助于培养学生的发散思维,从而达到培养学生创新能力的目的。而发散性思维创新思维的是第一个阶段,思维发散可以使空间分析稳步有序地进行,使学生掌握正确的逻辑关系,学会空间分析方法。在画法几何与机械制图的课程后,通过设置专门的工程制图实践训练,可以让学生在最短的时间内将投影制图的理论知识转化为实际的制图能力,并且能很好地从发散性思维进行收敛,正确分析空间几何问题。 

  TRIZ创新思维与空间问题解决 

  TRIZ理论中的创新思维方法有很多,教师在每传授完一个基础理论知识便可进行创新思维方法的训练,可以采用TRIZ理论创新的具体方法来启发学生,激发学生的空间思维、联想思维、发散思维,拓宽学生的思维,激发学生思维的创新。九屏幕法就是一种TRIZ理论实践中常用的一种方法。它的具体内容是,从当前系统出发,找到当前系统的超系统和子系统;当前系统过去和未来;超系统和子系统的过去和将来。由技术系统、子系统、超系统以及这三个系统的过去和未来组成九个屏幕。这是是一种全面分析问题的方法。在绘图教学中,在图形复杂学生难以形成正确有效的空间想象的情况下。教师可以尝试根据TRIZ创新思维,利用九屏幕法,考虑问题的超系统。比如多边形表示的平面,可以利用另有一种多边形表示,线段的延长线,这些都是当前系统资源的超系统,我们可以考虑应用超系统资源进行解题。九屏幕发是分析问题的一种十分有效地方法,可以使我们在分析问题之初便能牢牢地把握住解题的方向。可以将我们能够利用的解题资源全部分析出来,克服了传统思维方法的惯性,从而摧毁传统思维方式的屏障,使学生空间思维形成的进程大大加快,机械制图的教学的效率大大提高,进而为以后的创新打下坚实的基础。

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  【TRIZ理论】基于TRIZ理论的机械制图课程教学方法结论 

  在当前教育改革的大背景下,创新教学方法,改革课程模式势在必行。机械制图课程作为工科学生的一门基础课程,更应顺应这一趋势,以期实现自身形式和内容的改革。TRIZ理论为机械制图课程教学方法的创新提供了很好的理论基础。在这一理论的指导下,机械制图课程教学将会一改传统枯燥僵化的教学模式,实现方法与内容的突破和创新,这对学生的发展是有很大的积极意义的。而其他专业教学活动的开展是否也可以借鉴这一经验,也是一个值得思考的问题。


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