立體圖在《機械工程制圖》教學(xué)中的應(yīng)用

洛桑珠巴

(西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院 850000)

由于機械工程制圖課程對于學(xué)生就業(yè)的重要性，作為一門基礎(chǔ)課程，其教學(xué)一直受到廣大教師和學(xué)生的關(guān)注。近些年來，立體圖被引入到工程制圖的教學(xué)中，其作用發(fā)揮也非常顯著。通過立體圖教學(xué)方法，提升了學(xué)生們的空間想象和理解能力，對完成機械制圖的教學(xué)有直接的幫助。同時，針對立體圖在實際機械工程制圖教學(xué)過程中的使用，要研究更加有效具體的教學(xué)模式和方法，不但要解決課程的融入性和連續(xù)性問題，還要為未來的教學(xué)課程發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 立體圖教學(xué)方式概述

機械工程制圖中的立體圖，也可以稱其為軸測圖，在實際的教學(xué)中，立體圖教學(xué)有著非常顯著的特點和優(yōu)勢，比如形象、直觀、具體等，借助立體圖，可以讓學(xué)生對于空間圖形有更深刻的認(rèn)識，也因此得到普遍的歡迎。近些年以來，立體圖被廣泛用于機械工程制圖的教學(xué)過程中，其對于實際教學(xué)的幫助效果顯而易見，因此受到廣大師生的充分認(rèn)可。

在實際教學(xué)應(yīng)用中，立體圖主要是通過一個確定的圖形來展示某物體不同視面的近似形狀。雖然這些圖形難以全面表達該物體的實際形狀，但其直觀性比較強，學(xué)生可通過這些圖形形成空間的立體概念，有效培養(yǎng)學(xué)生的空間能力。機械工程制圖中，三視圖就是要將立體圖形向平面圖形的轉(zhuǎn)化，而看圖就是要從平面圖形恢復(fù)到立體圖形的轉(zhuǎn)化。所以，畫圖和看圖都要涉及到立體概念，需要學(xué)生對于立體空間想象能力具備一定的高度。對于很多剛邁入學(xué)校大門的學(xué)生來說，其知識結(jié)構(gòu)表現(xiàn)參差不齊，如果不能幫助所有學(xué)生建立起準(zhǔn)確的空間立體概念，教學(xué)就難以取得預(yù)期的目標(biāo)。

但實際上，學(xué)生們對于更為直觀生動的立體圖還是有很大把握的，教學(xué)中授課教師可以充分借助這一點，從讓學(xué)生完成基本的幾何立體圖形開始，再逐漸向復(fù)雜的幾何體方向發(fā)展，學(xué)生通過這種循序漸進的學(xué)習(xí)鍛煉，可初步具備利用線條變化就能有效區(qū)別各種面的變化，并進一步理解面的性質(zhì)，為之后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

2 立體圖在《機械工程制圖》教學(xué)中的應(yīng)用分析

按照近些年來立體圖在機械工程制圖課程中的具體應(yīng)用情況，教學(xué)方法可以大致包括如下幾種，分別進行討論。

2.1 分散教學(xué)法

在立體圖的分散教學(xué)法當(dāng)中，學(xué)生要認(rèn)識點、線、面，需要先在頭腦里建立起空間概念上的三投影體系，這個三投影體系即我們需要討論的立體圖。在分散教學(xué)過程中，要在學(xué)生逐漸建立起該體系的過程中，同時學(xué)習(xí)立體投影的一些初步知識，以及相關(guān)的作圖規(guī)則和方法。此時，不能將立體圖的相關(guān)知識涉入太深，以能滿足使用的基本需要為標(biāo)準(zhǔn)?？梢詮狞c投影的知識開始，過程中注意對立體坐標(biāo)點結(jié)合的空間直觀位置圖，將其逐漸引向立體投影的初步形象，并逐漸形成立體空間的概念。

通過這樣的操作過程，可以將點投影的知識中引入軸測投影的內(nèi)容。隨著課程的不斷推進，線和面等知識學(xué)習(xí)的引進和深入，學(xué)生可以畫出不同位置的線面空間關(guān)系的直觀圖。此時，可以告知學(xué)生，如果將直觀圖中的正面、側(cè)面、頂面的三投影面都撤除掉，就可以獲得我們想要的立體圖。通過這些做法，學(xué)生可以有效建立起有關(guān)線與面的立體空間與多個投影形狀的相對關(guān)系，考慮坐標(biāo)對于系統(tǒng)的影響情況，確定彼此的位置空間關(guān)系。學(xué)生的空間思維可以在空間結(jié)構(gòu)和平面投影間進行轉(zhuǎn)換，給學(xué)生的空間概念形成以及立體圖的有效學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。并為之后的相交以及切割等空間問題的教學(xué)做好必要的準(zhǔn)備，學(xué)生可以適當(dāng)完成一些簡單立體圖的制作，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生在立體圖繪制方面的能力，也有助于其空間概念的培養(yǎng)。

2.2 滲透教學(xué)法

對于機械制圖中的立體圖形來說，包括平面和曲面兩種立體模式，而在教學(xué)過程中，基本都是基于對立體的投影、表面定點、定線、立體相交與切割、互相貫穿等形式進行。進行立體的切割以求解交線情況和立體交接求接交線情況時，因為學(xué)生初次接觸“體”的概念，且很多學(xué)生的空間想象力相對較弱，在形體空間想象方面存在一定困難，在具體的做題時也經(jīng)常出錯。針對這種情況，可以考慮將立體圖從教學(xué)背景中滲透融入進去，可以幫助學(xué)生強化對立體內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。具體來說，教師首先要對立體圖的一些基礎(chǔ)知識進行講解，并根據(jù)實際需要做以必要擴展，滿足當(dāng)前學(xué)習(xí)需要。之后，對立體圖形的切割與相交等問題進行教學(xué)時，可以引導(dǎo)學(xué)生采用立體圖方式繪制模型內(nèi)容，通過持續(xù)學(xué)習(xí)和鍛煉，提升學(xué)生的繪制能力。在整個授課過程中，教師也要盡可能多畫立體圖，讓學(xué)生更多接觸，有更多了解。通過這中耳濡目染的方式，加強學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度接觸和消化理解。立體圖可以輔助學(xué)生對立體內(nèi)容的學(xué)習(xí)效率。

2.3 融合教學(xué)法

所謂融合教學(xué)法，就是在正式講解立體以及組合體立體圖的繪制方法時，要將立體圖的相關(guān)知識與組合體的內(nèi)容充分溶合成為一個整體，二者緊密結(jié)合，便于學(xué)習(xí)借鑒。第一，在進行組合體的三視圖繪制時，學(xué)生不但要可以參照教學(xué)模型完成，還需要特意安排對照性質(zhì)的立體圖進行三視圖的繪制練習(xí)。對立體圖的繪制需標(biāo)注尺寸，學(xué)生可以因此在頭腦中形成組合體形狀尺寸與各部分結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，同時也有助于學(xué)生看圖能力的培養(yǎng)。第二，將讀圖能力鍛煉與立體圖的畫圖鍛煉高度結(jié)合，對組合體的讀圖學(xué)習(xí)教學(xué)時，采取分析與組合體視圖講解相結(jié)合的方式，同時完成組合體立體圖的繪制教學(xué)，通過這種混合結(jié)合方式，其教學(xué)模式總體會更加高效。

在具體的操作過程中，利用線面分析法對組合體各面的相對空間位置以及形狀進行深入分析，進而依次繪出每一面的具體立體圖，而物體在空間中的形狀就已經(jīng)被完整地構(gòu)畫，得到所需的立體圖。不管是補充三視圖或補線，通過這種操作，該問題都會更加簡單直觀。將讀圖和繪制立體圖的學(xué)習(xí)培養(yǎng)充分結(jié)合，能夠鍛煉學(xué)生空間思維能力，也可以幫助學(xué)生掌握立體圖的具體畫法，并實現(xiàn)了預(yù)期的教學(xué)效果。

2.4 保證立體圖教學(xué)進程的連續(xù)性

在進行專業(yè)制圖部分的學(xué)習(xí)時，此時學(xué)生們已基本掌握所有立體圖的正確畫法，同時也培養(yǎng)出相對較強的立體圖繪制能力。這時仍然要繼續(xù)加強對學(xué)生立體圖繪制能力的培養(yǎng)，將整個立體圖的實際剖切繪制方法此時進行學(xué)習(xí)，進而充分展示物體相對復(fù)雜的內(nèi)部構(gòu)造，使得學(xué)生的立體圖的繪制能力有充分的鞏固，并能進一步有所提高。以杯形地基圖的繪制為例，教師給出了杯形地基的設(shè)計模型，學(xué)生通過多看獲得更多的認(rèn)識，在對橋墩和橋臺進行讀圖時，可以讓學(xué)生利用立體圖學(xué)習(xí)經(jīng)驗，繪制幾種橋墩結(jié)構(gòu)立體草圖，這樣的訓(xùn)練對于學(xué)生來說也是一種很好的磨練。