淺談工程制圖教學中能力培養與若干問題的處理

單寶峰+孫巖+劉冰

摘要工程制圖是一門既有理論又有實踐的技術基礎課，擔負著對學生多種能力培養的任務。目前工程制圖的教學存在的問題之一是教學時數少與內容多的矛盾，出現了教師難教，學生難學的的局面。本文就對學時少、又要對學生進行能力培養、保證教學質量的前提下如何開展教學，談談體會。

關鍵詞工程制圖 能力

眾所周知，工程制圖是一門既有理論又有實踐的技術基礎課。它的主要任務是培養學生的繪圖、讀圖能力；培養空間想象能力和空間分析能力。此外，在教學中還必須要有意識地培養學生自學能力、分析問題解決問題能力和創新能力。總之歸結到一點，對學生的能力培養是工程制圖教學的主旋律。

目前工程制圖教學存在的問題之一是教學時數少與內容多的矛盾，出現了教師難教，學生難學的局面。本文就對教學學時少、又要對學生進行能力培養、保證教學質量的前提下如何開展教學，談談體會。

1加強基本理論教學，培養學生空間想象能力

富有適應能力和創新能力的人才，都具有較深的基礎理論。投影理論是工程制圖的理論基礎，工程制圖部分是投影理論的應用。因此，基本理論與對學生能力的培養是密切相關的，也是提高工程制圖教學質量的關鍵一環，教師必須要加強基本理論教學。

教學內容要抓住重點，堅持“少而精”。檢驗大學生的學習成果，不僅要看他獲得了多少知識，更重要是看他具備怎樣的分析問題和解決問題的能力。如果教師單純以學生掌握書本知識為教學目的，就勢必對課程的內容進行系統講解（由于學時所限，已經不能按教材系統地講述了），采用這種教學法教學，要達到培養學生能力的目的是很困難的。在教學中，教師應根據各個不同專業的實際情況，對教學內容具體分析，對與專業密切相關的，要重點保證，講深講透，與實際需要聯系不大的內容，應做適當的刪減或降低要求。比如說課程中的立體截切、相貫內容，是難點，學生學起來很費力氣，但這部分內容對于培養學生的繪圖、讀圖能力其作用并不明顯，尤其對非機械類專業學生將來工作中所接觸到的工程圖樣，很少遇到它，因此這部分內容不能算作是重點，可以降低要求。而對、點、線、面、體的投影規律，則是畫法幾何部分的重點，學生只有真正掌握了這些投影理論，并能靈活運用，深信不疑，才能使邏輯推理有可靠的基礎，為培養學生的繪圖、讀圖能力也打下了堅實的理論基礎。以上處理方法，教師可以避免眉毛胡子一把抓，抓住重點，堅持“少而精”，使工程圖學教學在學時少內容多的條件下仍然可以保證質量。

注重抽象教學，培養學生的空間想象能力。工程制圖課負有培養發展空間想象能力的特殊任務。沒有想象力，就談不上設計、制圖。教學中，對重要的原理、重要內容，都應該作圖進行教學，這是直觀教學所代替不了的，否則有礙于培養學生的空間想象能力。

恰當運用直觀教學法，有助于培養學生空間想象能力。在工程制圖教學中，教師千方百計地尋求學成時間，高效地培養學生由“物一圖”和再由“圖一物”轉換能力的方法。在培養發展空間想象能力的過程中，即使對入學素質很好的學生來說，掌握由“物一圖”和再由“圖一物”轉換規律也是有一定難度的。總感到難學，深感立體概念不夠，此時運用直觀教學法會取得較好的教學效果，多運用直觀教具、模型以及自行開發的教學軟件等，學生看起來直觀，接受快，提高課堂效率，同時使教學內容生動形象，從而提高學生的學習興趣，有助于培養學生的空間想象能力。

總之，教師要切實加強畫法幾何部分的基本理論教學，使學生真正掌握并能靈活運用投影理論，培養學生的空間想象能力。

2重視“制圖基本知識和基本技能”環節的教學

這個階段是投影理論與投影實踐之間的承上啟下階段，是為繪圖所做的必要準備。這個階段內容的重點之一，是要學生認真掌握并貫徹繪制機械圖樣的有關標準；二是作圖基本功訓練。如果把這兩個問題抓好了，就可以為今后的繪圖打下良好的基礎。

掌握并貫徹繪制機械圖樣的有關標準。基本技能訓練這部分內容，教材中把國家標準、基本規格、幾何作圖以及儀器和繪圖工具的使用等集中在一章。我們對這部分內容采用過兩種處理方法，一種方法是在制圖課一開始就進行基本訓練。另一種方法是將它放在投影制圖之前進行。這兩種方法各有不足之處。前者實際上只做完了基本規格和幾何作圖作業就算完成了制圖技巧的訓練，學生在學習投影理論時，就放棄了基本技能訓練，而且這一階段教學持續的時間又是比較長的，到繪制圖樣時，也忘得差不多了。而后一種處理方法，不僅使系統的投影理論與投影制圖間斷了，而且由于時間較短，使學生還未來得及很好地掌握制圖的基本技能時就進行投影制圖作業了，學生不論是在繪圖質量還是在繪圖速度上都受到了一定影響。

基本技能的訓練不是靠“突擊”能解決好的，是要通過長期的實踐才能熟練掌握。總結以上兩種處理方法，我們認為無論是采用那種處理方法，在開始做畫法幾何作業時，就應該指導學生正確使用繪圖工具和儀器，使基本技能訓練不斷線。我們把習題集拆成單頁，固定圖板上，指導學生正確使用繪圖工具和儀器來完成作業，課程結束后再將單頁裝訂成冊。學生經過這種不斷線的訓練，到投影制圖階段時，己掌握“制圖基本知識和基本技能”，這對于提高學生的繪圖質量和繪圖速度是有益的。

3切實抓好投影制圖階段的教學，培養學生的繪圖和讀圖能力

本課程的重要任務之一就是培養學生的繪圖和讀圖能力，這種能力的培養貫穿于工程制圖課的整個教學過程之中，但投影制圖階段的“組合體”及“機件的各種表達方法”這兩部分內容是培養繪圖、讀圖能力的關鍵所在，是本課程的重中之重，只要學生真正理解和掌握了這兩部分內容，也就達到了目的。

培養學生的繪圖、讀圖能力，要遵循認識規律，由淺入深，循序漸進地組織教材和根據邏輯關系進行講授。

要求學生牢牢掌握組合體的繪圖、讀圖方法一一形體分析法和線面分析法。在應用形體分析法繪圖時，不僅要分析組合體各組成部分結構形狀及其相對位置，而且還要分析各個部分對投影面的相對位置，然后再繪圖。讀圖的主要方法是形體分析法和線面分析法。用形體分析法讀圖時有兩個過程：“分部分想形狀”和“合起來想整體”。在“分部分想形狀”時，要求學生具有對各種形體的空間想象和空間分析能力；在“合起來想整體”時，把各個形體按著視圖中的相對位置組合起來，想象出整體結構形狀。當讀比較復雜物體的視圖時，在運用形體分析法的基礎上，對于不易懂的局部結構形狀，要結合線面分析法。用線面分析法讀圖時，教師要反復講清楚視圖中的點、線、圖框的含義，使學生真正掌握并能靈活運用，幫助讀懂和想象出這些局部結構形狀。兩種方法的結合，達到了讀懂和想象出整個組合體的結構形狀。

對于切割型的組合體的繪圖、讀圖，應要求學生掌握切割法。切割法就是假想把切割型組合體看成是基本的幾何體被一次或多次切割并逐次研究截斷面的形狀和相對位置的分析方法。其實質是把截切平面切割幾何體的問題轉化為切平面與幾何體棱線（素線）的交點問題加以研究。教學實踐證明，這種方法在讀、繪切割型組合體視圖時有著獨特的作用。

在教學中采取如下措施：一是讓學生多接觸模型實物；二是多做“二求三”和補畫漏線形式的習題；三是鼓勵學生畫組合體的軸測圖（草圖）；四是鼓勵學生自主設計組合體，繪制三視圖并制作作品模型。這些措施都有助于培養學生的繪圖和讀圖能力。

機件的常用表達方法這部分內容對于培養學生的繪圖、讀圖能力也起著重要作用。為了完整、清晰地表達機件的內外結構形狀，必須進一步掌握各種表達方法，并能靈活選擇運用。學生是否能夠靈活運用各種表達方法來表達機件，就是對他們的繪圖、讀圖能力高低的檢驗。

總之，投影制圖階段的“組合體”及“機件的常用表達方法”，是培養學生繪圖、讀圖能力的關鍵所在，教師必須要高度重視。

4視圖表達方案的分析研究是零件圖教學階段的重點

在這一階段的教學中，教師普遍認為內容繁瑣，環節多變，要求不一。學生在學習時，也感到抓不住重點，感到難學。

在投影制圖階段，雖然對各種表達方法的應用范圍及表達特點分別進行了研究，但此階段僅僅停留在表達方法的研究上。對如何把多種表達方法進行綜合應用沒有思考過。在繪制零件圖的時候，由于零件的結構是多變的，因此采用哪幾種視圖表達方法更為合理，是需要認真分析、研究的，就是同一個零件，每個學生的表達方案也是會不同的。選擇的表達方案合理與否，直接影響視圖的數量和零件的結構表達的清晰程度。因此教師引導學生合理地選擇零件視圖表達方案是這一階段的教學重點，從而使學生能靈活應用各種表達方法，完整、清晰地表達零件的內外結構形狀，進一步提高繪圖、讀圖能力。而對于各種零件用途、尺寸標注和技術要求等方面的內容，可以帶領學生到測繪室觀摩并進行分析研究，或者觀看教學錄像片，幫助學生學習零件圖。

5裝配圖教學階段是繪圖能力的綜合訓練階段

這一部分內容包括裝配圖的作用、內容、畫法、讀圖（包括拆畫零件圖）。這一階段的教學任務基本上都是前幾個階段的重復，如零件的各種表達方法在表達裝配圖中同樣適用，不過它不是簡單地重復，而是在重復中深化了教學內容。例如裝配圖的表達方法中，它的主體部分還是前面講過的剖視的各種表達方法，所不同的是，剖切平面剖切的零件不是一個而是多個。實際上是將單一的零件表達方法，進一步應用于多件組合起來的裝配圖結構的表達上。這就把原來的表達方法應用范圍擴大、深化了，但基本原理仍然是一個。再如由裝配圖拆畫零件圖，在拆圖時，需要對所拆的零件的作用進行分析，然后分離該零件，在繪制零件圖時，有時需要根據零件視圖表達的要求進行適當調整。這與以往的抄畫零件圖和用零件的視圖表達方法來表達一個具體的零件在方法上是相同的，但此時的零件已經是裝配體中的零件，在分析和讀懂零件結構形狀時，對學生的讀圖能力要求提高了，同時對繪圖能力要求也提高了。由此可見，在這一階段教學中，教師的教學重點應放在訓練學生根據裝配圖的特點會綜合運用各種表達方法。綜合運用各種表達方法，合理選擇表達方案過程本身就是分析、研究、思維的訓練過程，通過對不同的裝配體的表達分析，反復思考訓練，學生的分析問題、解決問題的能力就會提高，繪圖、讀圖能力也會顯著提高。因此，這個過程本身就是培養學生繪圖、讀圖能力；分析問題、解決問題以及創新能力的過程，教師要注意引導，要敢于放手，使學生的能力真正得到提高。

綜上所述，在工程制圖教學中，教師應該把對學生的能力培養作為主旋律。只有抓住培養與不斷提高學生能力這個主旋律，才能組織好各個環節的教學，才能培養出適應社會發展需要的、具備創新精神和才能的人才。