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■張志俊

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高校《土木工程制圖》教學中如何培養(yǎng)學生的讀圖能力

■張志俊

工程圖樣作為工程的載體，是設(shè)計思想的表達、工程施工的依據(jù)、技術(shù)交流的手段，是工程技術(shù)界的語言。土木工程制圖理論嚴謹，實踐性強，與工程實踐密切相關(guān)，對培養(yǎng)學生掌握科學的思維方法，增強工程的創(chuàng)新意識，起著重要作用。它的主要任務(wù)是：培養(yǎng)對工程圖的讀圖能力；培養(yǎng)嚴謹和認真負責的工作態(tài)度；培養(yǎng)繪制和閱讀土木工程專業(yè)工程圖樣的基本能力。

在《土木工程制圖》教學過程中，要緊扣教材，精講多練，打牢基礎(chǔ)，使學生掌握點、線、面、體的投影規(guī)律和讀圖方法，充分利用多媒體、掛圖、模型等教具，促進學生空間想象力的提高，通過制作模型和畫軸測圖等手段，鍛煉學生的動手能力，逐漸提高學生的讀圖能力，為將來從事本專業(yè)的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

一、夯實基礎(chǔ)，學好點、線、面、體的投影

(一)點的投影及其投影規(guī)律

基本知識點就是三視圖的展開，正對著我們的是V面，腳踩的H面，右面是W面，展開方法是V面保持不動，H面向下翻轉(zhuǎn)，W面向右翻轉(zhuǎn)。使學生充分理解什么是投影面、什么是投影軸、空間點和投影點間有什么樣的對應關(guān)系。

點的投影及其投影規(guī)律最重要的知識點就是“連影垂軸”，即兩個投影點的連線垂直于相應的投影軸。針對這一投影規(guī)律，教師要講解典型例題，使學生在做題過程中逐漸體會。因為是初次接觸空間與平面的轉(zhuǎn)化，所以，應要求學生重點掌握三視圖是怎樣展開的，三個視圖分別反映了哪幾個坐標，掌握空間點、投影面上的點、投影軸上的點、坐標原點，掌握兩點的相對位置，建立初步的空間概念，為學習后續(xù)課程和培養(yǎng)讀圖能力打下基礎(chǔ)。

(二)直線的投影及其投影規(guī)律

直線分為一般線、投影面平行線、投影面垂直線三類。在這一節(jié)的學習中，要使學生重點掌握直線的投影規(guī)律。

一般線在三個投影面的投影都傾斜于投影軸。讀圖要領(lǐng)：三斜線，即在任意三個投影面的投影都為斜線。投影面平行線在其平行的投影面的投影為傾斜于投影軸的斜線，在另外兩個其傾斜的投影面的投影為平行于投影軸的直線。讀圖要領(lǐng)：一斜線，兩平線，即在平行的投影面的投影為斜線，在另外兩個投影面的投影為直線。投影面垂直線在其垂直的投影面的投影為一個點，另外兩個平行的投影面的投影為直線。讀圖要領(lǐng)：一個點，即在垂直的投影面的投影為點。

(三)平面的投影及其投影規(guī)律

平面分為一般面、投影面平行面、投影面垂直面三類，在這一節(jié)的學習中，要使學生重點掌握平面的投影規(guī)律。

一般面在三個投影面的投影都為圖形。讀圖要領(lǐng)：三圖形，即在三個投影面的投影為圖形，則該平面為一般位置平面。投影面垂直面在其垂直的投影面的投影為斜線，在另外兩個其傾斜的投影面的投影為圖形，讀圖要領(lǐng)：平面垂直投影面，兩框?qū)χ恍本€。投影面平行面在其平行的投影面的投影為圖形，在另外兩個投影面的投影為直線，讀圖要領(lǐng)：平面平行投影面，一框?qū)χ鴥善骄€，即在平行的投影面的投影為圖形，在另外兩個投影面的投影為直線。

(四)基本體的投影及其投影規(guī)律

基本體按照其表面性質(zhì)的不同，可分為平面立體和曲面立體兩大類。平面立體分為棱柱和棱錐，曲面立體分為圓柱、圓錐和球。在基本體的教學中，要求學生每次課做形體儲備練習，逐漸提高讀圖能力。掌握基本體的讀圖會對組合體的學習打下了良好的基礎(chǔ)。在教學過程中，要向?qū)W生滲透形體分析法的思維方法。

通過以上由淺到深的學習，學生的思路會非常清晰，為讀圖能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。任何工程形體都可以看成由若干基本體按照一定方式組合而成的，這種由兩個或兩個以上簡單基本體組合而成的復雜形體，稱為組合體。

在研究切割型組合體時，要引導學生思考：形體的原形是什么樣的，被什么樣的平面所截切，參與截切的平面有幾個。搞清楚這些問題，有助于對形體的正確理解。在習題的選擇上，要以三棱錐和五棱柱為典型，理解基本概念，達到熟練運用。

在研究疊加型組合體時，以三種形體為宜，少則達不到練習的目的，多則過亂，分析起來比較麻煩，學生抓不住重點。要引導學生將形體的三面投影圖根據(jù)“三等”關(guān)系，即長對正、高平齊、寬相等的原則分解為若干線、面的投影，再把這些線、面所讀出的信息綜合起來想形體，有助于對前后知識的貫穿，把所學的知識加以靈活運用。

二、利用直觀教具,幫助學生增強讀圖能力

形體分析和線面分析法是讀圖的兩種基本方法。

(一)形體分析法

讀圖時應熟練掌握基本體的投影規(guī)律，矩矩為柱、三三為錐、梯梯為臺、三圓為球。幾個視圖聯(lián)系起來識讀，同時要找出特征視圖。形體分析法就是根據(jù)三面投影圖分析形體的組成部分，從而想象出形體的形狀，達到前后知識的融匯貫通。

(二)線面分析法

形體分析法是讀圖的最基本方法，遇到難點部分輔以線面分析法。通過基礎(chǔ)知識的學習，我們知道，點、線、面是構(gòu)成形體的基本集合元素，形體是由若干點、線、面組成的，利用上述的讀圖要領(lǐng)進行分析點、線、面的關(guān)系，能夠有效提高讀圖能力。

采用多媒體、掛圖、模型等教具，能夠使學生在直觀中看到形體之間的相同和不同，從而加深對概念的理解。通過前面基礎(chǔ)知識的學習，學生們已經(jīng)初步具備了一定的讀圖能力。利用實物、模型、掛圖等直觀教具加強直觀教學,使學生更容易理解。學生在這種氛圍下，能更容易建立空間的概念，激發(fā)學習熱情，提高讀圖能力。

多媒體、掛圖、模型等教具的選擇要有利于學生對概念的深入理解，有利于讀圖能力的提高。選擇教具時，要充分考慮學生的接受程度，要先易后難，循序漸進。

三、加強學生動手的能力，促進讀圖能力的提高

在教學過程中，教師要注重學生動手能力的培養(yǎng)，因為動手能力的提高有助于讀圖能力的提高。通過自己制作模型或平面，能夠加深對概念的深入理解。

如在講解圓柱的截切時，首先要求學生把香腸想象為圓柱，根據(jù)截平面與圓柱軸線的相對位置關(guān)系分別進行截切，平行于圓柱軸線、垂直于圓柱軸線、傾斜于圓柱軸線三種位置關(guān)系。由學生說出三種位置截切后分別得到的截交線的形狀，然后由教師進行講評，為什么會得到這樣的形狀，從而加深了學生的理解，使學生直觀地理解什么是截切，截切的原理是什么，有什么投影規(guī)律，從而激發(fā)了學生的潛能，促進了學習的熱情。

在教學過程中，通過反復地練習，也可以達到提動手高能力的目的。比如在讀圖這一章，我們要求學生不但要讀懂，同時要畫出軸測圖草圖。在工程中應用最多的是三視圖，它能完整、準確地反映形體的真實形狀，但缺乏立體感；軸測圖常用作輔助圖樣，能同時反映形體形狀，立體感強，直觀性好是其的突出特點。根據(jù)三視圖畫軸測圖，根據(jù)軸測圖畫三視圖，反復練習。要繪制軸測圖，首先要讀懂三視圖。實踐證明，多畫軸測圖，培養(yǎng)了空間想象力，有助于學生熟悉形體分析法，提高讀圖能力。

[1] 杜廷娜，蔡建平.土木工程制圖[M].北京：機械工業(yè)出版社,2011.

[2] 周愛軍.土木工程圖識讀[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007.

[3] 楊月英，施國盤.建筑制圖與識圖[M].北京：中國建材出版社,2007.

[4] 張郁.土木工程制圖[M].北京：北京理工大學出版社,2009.

長春工程學院，吉林長春 130012)(責任編輯：趙 穎)