兩種提升制圖能力的強(qiáng)效實(shí)訓(xùn)法

摘要：制圖實(shí)踐教學(xué)能帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并且對(duì)提升識(shí)圖能力有著實(shí)質(zhì)性的幫助。捏泥構(gòu)形法和仿制產(chǎn)品模型法是制圖實(shí)踐教學(xué)中兩種教學(xué)效果顯著的實(shí)訓(xùn)教學(xué)法。

關(guān)鍵詞：工程制圖；實(shí)訓(xùn)；加工；教學(xué)法

工程制圖教學(xué)改革的思路和方法多半體現(xiàn)在編寫(xiě)教材、制作課件、開(kāi)辟教學(xué)網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、整合相關(guān)課程、融合CAD等方面。這些思路和方法給制圖教學(xué)帶來(lái)了活力，大大改進(jìn)了傳統(tǒng)的系統(tǒng)化制圖教學(xué)。然而，對(duì)于高職學(xué)生，僅用上述方法教學(xué)還不能最大限度地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。筆者嘗試運(yùn)用了“捏泥構(gòu)形法”和“仿制產(chǎn)品模型法”兩種實(shí)訓(xùn)教學(xué)法，發(fā)現(xiàn)非常適用于高職學(xué)生，收到了較好的實(shí)訓(xùn)效果。

捏泥構(gòu)形法

捏泥構(gòu)形法是一種強(qiáng)化立體分析能力和提高空間想象能力的手腦并用教學(xué)法，是為后期學(xué)習(xí)制圖課程必備的空間分析能力作基礎(chǔ)鋪墊。此法以橡皮泥為操作工具，分以下三個(gè)階段，即“照體捏體→觀體畫(huà)圖→看圖捏體”進(jìn)行進(jìn)階式訓(xùn)練。

照體捏體向?qū)W生提供的全是平面立體的模型或平面立體的軸測(cè)圖，不涉及曲面立體。通過(guò)捏制橡皮泥，學(xué)生感受到了形體的虛實(shí)之分和方向之別，并且充分了解了立體的組合形式，積累了大量立體信息。學(xué)生懂得了立體形態(tài)的創(chuàng)造不僅僅依靠輪廓，還要依靠尺寸，明白了實(shí)體與空虛所引出的實(shí)線與虛線的來(lái)歷。

觀體畫(huà)圖此階段引導(dǎo)學(xué)生掌握由立體轉(zhuǎn)向平面的核心方法。在訓(xùn)練過(guò)程中，教師啟發(fā)學(xué)生：物體是通過(guò)推壓后由厚變薄直至推壓成面，就形成了平面圖形。筆者形象地稱(chēng)之為“壓平圖”。學(xué)生照著捏制的模型畫(huà)出平面圖，并按三個(gè)觀察物體的垂直方向和按垂直壓平的思維畫(huà)出平面圖。這為理解“投影”和“三視圖”作了鋪墊。

看圖捏體這是由二維轉(zhuǎn)向三維的“構(gòu)體”階段，也是空間想象能力的提高階段。經(jīng)過(guò)反復(fù)構(gòu)體和類(lèi)比構(gòu)體，學(xué)生掌握了立體的總體結(jié)構(gòu)和局部結(jié)構(gòu)的二維表達(dá)規(guī)律，積累了圖與體的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換經(jīng)驗(yàn)。所提供的圖全是壓平圖（即三視圖）形式，在這些圖中，有的是學(xué)生在前一階段自己畫(huà)的圖。看圖捏體時(shí)，學(xué)生將意識(shí)中浮現(xiàn)的形象不停地傳遞給橡皮泥，并定格在橡皮泥上，這比抽象的思考要深刻。這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練為后續(xù)內(nèi)容“補(bǔ)漏線”、“二求三”打下基礎(chǔ)。學(xué)生對(duì)看圖捏體興趣濃厚，并初步學(xué)會(huì)了看圖方法，掌握了立體分析能力和空間想象能力。

運(yùn)用捏泥構(gòu)形法進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，“投影”、“視圖”等制圖的理論概念用“壓平”和“壓平圖”替代，“壓平”比“投影”更直觀。在后續(xù)內(nèi)容中涉及“投影”等概念時(shí)，學(xué)生能與捏泥構(gòu)形法教學(xué)中的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，輕松地理解和運(yùn)用。

仿制產(chǎn)品模型法

仿制產(chǎn)品模型法是在制圖內(nèi)容進(jìn)入零件圖部分時(shí)，采用的制圖技能實(shí)訓(xùn)法。此方法需要配備仿制車(chē)床。通過(guò)在仿制車(chē)床上對(duì)“零件加工”的模擬訓(xùn)練，可以有效地提高學(xué)生的識(shí)圖能力，使學(xué)生感受到機(jī)加工行業(yè)對(duì)制圖知識(shí)應(yīng)用的實(shí)際狀況，并提高行業(yè)素質(zhì)，加強(qiáng)工程意識(shí)，掌握制圖基本技能。

仿制車(chē)床結(jié)構(gòu)仿制車(chē)床是根據(jù)機(jī)加工車(chē)床的實(shí)例仿制而成。工件材料為發(fā)泡塑料，切削刀具為發(fā)熱絲（類(lèi)似木工常用的鋼絲鋸）。仿制車(chē)床結(jié)構(gòu)由卡盤(pán)、刀架、導(dǎo)軌拖板以及刀具組成。卡盤(pán)用來(lái)夾緊工件，刀架用于夾緊刀柄，刀架在導(dǎo)軌拖板的作用下，能左右前后移動(dòng)，刀架還可在自帶的絲桿立柱上作上下移動(dòng)和360°旋轉(zhuǎn)。基本具備了類(lèi)似機(jī)加工車(chē)床的功能。圖1是刀架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 刀架結(jié)構(gòu)示意圖

仿制產(chǎn)品將塑料工件固定在卡盤(pán)內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)刀具可進(jìn)行外圓柱和孔的加工，通過(guò)刀架具備的功能以及導(dǎo)軌拖板的作用，可按5個(gè)自由度方向（除刀具垂直臺(tái)面轉(zhuǎn)動(dòng)方向不能實(shí)現(xiàn)外）移動(dòng)刀具，能加工平行軸線上的圓柱孔以及垂直交叉軸線上的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。加工前，幾乎每一個(gè)產(chǎn)品模型都要考慮用幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。總之，大部分曲面結(jié)構(gòu)可以在仿制車(chē)床上完成。對(duì)于平面結(jié)構(gòu)，需在類(lèi)似臺(tái)虎鉗的夾具上用發(fā)熱絲切割成型。對(duì)于不規(guī)則零件，要用手工切割刀加工。切割刀通電加熱后，要用電壓控制加工溫度，一般發(fā)熱絲溫度500°左右為宜。圖2是仿制產(chǎn)品模型圖片。

圖2 仿制產(chǎn)品模型圖

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及意義項(xiàng)目一：形體分解實(shí)訓(xùn)。形體分解加工是所有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的重點(diǎn)，分平面形體分解加工和柱面形體分解加工。分解加工要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分解形體，將復(fù)雜圖形簡(jiǎn)單化。學(xué)生在該項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中，一邊看圖，一邊分解，一邊加工。這與傳統(tǒng)教學(xué)有本質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)教學(xué)中形體分解后，學(xué)生看不到結(jié)果，因此建立不起實(shí)物概念。項(xiàng)目二：尺寸意識(shí)實(shí)訓(xùn)。學(xué)生通過(guò)親自加工，可深刻理解尺寸基準(zhǔn)、定形尺寸和定位尺寸。學(xué)生利用圖紙上的定形定位尺寸，可準(zhǔn)確地加工出不同結(jié)構(gòu)，訓(xùn)練學(xué)生的尺寸定型定位意識(shí)。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)施仿制產(chǎn)品模型實(shí)訓(xùn)可以安排在讀零件圖和裝配圖階段，實(shí)訓(xùn)室實(shí)行開(kāi)放式管理，既可以課上實(shí)訓(xùn)，也可以課后實(shí)訓(xùn)。課上實(shí)訓(xùn)主要是教師引導(dǎo)學(xué)生加工；課后實(shí)訓(xùn)是學(xué)生到實(shí)訓(xùn)室完成教師布置的作業(yè)。

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作者簡(jiǎn)介：

管巧娟（1959—），女，湖北武漢人，副教授，教研室主任，主要從事機(jī)械基礎(chǔ)類(lèi)課程教學(xué)和研究工作。

（本欄責(zé)任編輯：周秀峰）