立體圖在《機(jī)械工程制圖》中的應(yīng)用

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由于機(jī)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(jī)械制圖的教學(xué)有直接的幫助。同時(shí)，針對立體圖在實(shí)際機(jī)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(jī)械工程制圖中的立體圖，也可以稱其為軸測圖，在實(shí)際的教學(xué)中，立體圖教學(xué)有著非常顯著的特點(diǎn)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(jī)械工程制圖的教學(xué)過程中，其對于實(shí)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(shí)際教學(xué)應(yīng)用中，立體圖主要是通過一個(gè)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(dá)該物體的實(shí)際形狀，但其直觀性比較強(qiáng)，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(jī)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(shí)際上，學(xué)生們對于更為直觀生動(dòng)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(diǎn)，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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)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(diǎn)、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(gè)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(shí)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(shí)，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(diǎn)投影的知識開始，過程中注意對立體坐標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)，線和面等知識學(xué)習(xí)的引進(jìn)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(shí)，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(gè)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(jìn)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(jiān)實(shí)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(jī)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(diǎn)、定線、立體相交與切割、互相貫穿等形式進(jìn)行。進(jìn)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(shí)，因?yàn)閷W(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(shí)也經(jīng)常出錯(cuò)。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(jìn)去，可以幫助學(xué)生強(qiáng)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(jìn)行講解，并根據(jù)實(shí)際需要做以必要擴(kuò)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(jìn)行教學(xué)時(shí)，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(gè)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(qiáng)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(shí)，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(gè)整體，二者緊密結(jié)合，便于學(xué)習(xí)借鑒。第一，在進(jìn)行組合體的三視圖繪制時(shí)，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(jìn)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(shí)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(shí)，采取分析與組合體視圖講解相結(jié)合的方式，同時(shí)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(huì)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(jìn)行深入分析，進(jìn)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(bǔ)充三視圖或補(bǔ)線，通過這種操作，該問題都會(huì)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(shí)現(xiàn)了預(yù)期的教學(xué)效果。

2.4保證立體圖教學(xué)進(jìn)程的連續(xù)性

在進(jìn)行專業(yè)制圖部分的學(xué)習(xí)時(shí)，此時(shí)學(xué)生們已基本掌握所有立體圖的正確畫法，同時(shí)也培養(yǎng)出相對較強(qiáng)的立體圖繪制能力。這時(shí)仍然要繼續(xù)加強(qiáng)對學(xué)生立體圖繪制能力的培養(yǎng)，將整個(gè)立體圖的實(shí)際剖切繪制方法此時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)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(jìn)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(jì)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(jìn)行讀圖時(shí)，可以讓學(xué)生利用立體圖學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，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。

參考文獻(xiàn)

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作者:洛桑珠巴 單位:西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院