立體圖在《機械工程制圖》教學中的應用

洛桑珠巴

(西藏職業技術學院 850000)

由于機械工程制圖課程對于學生就業的重要性，作為一門基礎課程，其教學一直受到廣大教師和學生的關注。近些年來，立體圖被引入到工程制圖的教學中，其作用發揮也非常顯著。通過立體圖教學方法，提升了學生們的空間想象和理解能力，對完成機械制圖的教學有直接的幫助。同時，針對立體圖在實際機械工程制圖教學過程中的使用，要研究更加有效具體的教學模式和方法，不但要解決課程的融入性和連續性問題，還要為未來的教學課程發展奠定基礎。

1 立體圖教學方式概述

機械工程制圖中的立體圖，也可以稱其為軸測圖，在實際的教學中，立體圖教學有著非常顯著的特點和優勢，比如形象、直觀、具體等，借助立體圖，可以讓學生對于空間圖形有更深刻的認識，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過程中，其對于實際教學的幫助效果顯而易見，因此受到廣大師生的充分認可。

在實際教學應用中，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，學生可通過這些圖形形成空間的立體概念，有效培養學生的空間能力。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化，而看圖就是要從平面圖形恢復到立體圖形的轉化。所以，畫圖和看圖都要涉及到立體概念，需要學生對于立體空間想象能力具備一定的高度。對于很多剛邁入學校大門的學生來說，其知識結構表現參差不齊，如果不能幫助所有學生建立起準確的空間立體概念，教學就難以取得預期的目標。

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

2 立體圖在《機械工程制圖》教學中的應用分析

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

2.1 分散教學法

在立體圖的分散教學法當中，學生要認識點、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。在分散教學過程中，要在學生逐漸建立起該體系的過程中，同時學習立體投影的一些初步知識，以及相關的作圖規則和方法。此時，不能將立體圖的相關知識涉入太深，以能滿足使用的基本需要為標準。可以從點投影的知識開始，過程中注意對立體坐標點結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容。隨著課程的不斷推進，線和面等知識學習的引進和深入，學生可以畫出不同位置的線面空間關系的直觀圖。此時，可以告知學生，如果將直觀圖中的正面、側面、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，學生可以有效建立起有關線與面的立體空間與多個投影形狀的相對關系，考慮坐標對于系統的影響情況，確定彼此的位置空間關系。學生的空間思維可以在空間結構和平面投影間進行轉換，給學生的空間概念形成以及立體圖的有效學習打下堅實基礎。并為之后的相交以及切割等空間問題的教學做好必要的準備，學生可以適當完成一些簡單立體圖的制作，這樣可以培養學生在立體圖繪制方面的能力，也有助于其空間概念的培養。

2.2 滲透教學法

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，因為學生初次接觸“體”的概念，且很多學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常出錯。針對這種情況，可以考慮將立體圖從教學背景中滲透融入進去，可以幫助學生強化對立體內容的學習效果。具體來說，教師首先要對立體圖的一些基礎知識進行講解，并根據實際需要做以必要擴展，滿足當前學習需要。之后，對立體圖形的切割與相交等問題進行教學時，可以引導學生采用立體圖方式繪制模型內容，通過持續學習和鍛煉，提升學生的繪制能力。在整個授課過程中，教師也要盡可能多畫立體圖，讓學生更多接觸，有更多了解。通過這中耳濡目染的方式，加強學生與學習內容的深度接觸和消化理解。立體圖可以輔助學生對立體內容的學習效率。

2.3 融合教學法

所謂融合教學法，就是在正式講解立體以及組合體立體圖的繪制方法時，要將立體圖的相關知識與組合體的內容充分溶合成為一個整體，二者緊密結合，便于學習借鑒。第一，在進行組合體的三視圖繪制時，學生不但要可以參照教學模型完成，還需要特意安排對照性質的立體圖進行三視圖的繪制練習。對立體圖的繪制需標注尺寸，學生可以因此在頭腦中形成組合體形狀尺寸與各部分結構的位置關系，同時也有助于學生看圖能力的培養。第二，將讀圖能力鍛煉與立體圖的畫圖鍛煉高度結合，對組合體的讀圖學習教學時，采取分析與組合體視圖講解相結合的方式，同時完成組合體立體圖的繪制教學，通過這種混合結合方式，其教學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被完整地構畫，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習培養充分結合，能夠鍛煉學生空間思維能力，也可以幫助學生掌握立體圖的具體畫法，并實現了預期的教學效果。

2.4 保證立體圖教學進程的連續性

在進行專業制圖部分的學習時，此時學生們已基本掌握所有立體圖的正確畫法，同時也培養出相對較強的立體圖繪制能力。這時仍然要繼續加強對學生立體圖繪制能力的培養，將整個立體圖的實際剖切繪制方法此時進行學習，進而充分展示物體相對復雜的內部構造，使得學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計模型，學生通過多看獲得更多的認識，在對橋墩和橋臺進行讀圖時，可以讓學生利用立體圖學習經驗，繪制幾種橋墩結構立體草圖，這樣的訓練對于學生來說也是一種很好的磨練。