軸測圖在機械制圖教學中的運用與實踐

唐啟貴

摘要：機械制圖是中等職業院校機械類專業一門重要的專業基礎課，在機械制圖教學過程中，教師可以巧用軸測圖培養學生的空間思維能力，從而提高學生制圖興趣和學習效果。

關鍵詞：軸測圖;制圖能力;空間思維能力

在中等職業院校機械類專業教學中，機械制圖是一門重要的專業基礎課。在制圖教學過程中，教師會發現一些學生雖然認真聽課，但反應淡漠。做作業時一籌莫展，無從下手。究其原因主要是學生缺乏對空間形體的想象能力。他們在思考時難以將二維的平面視圖與三維的立體實物圖練習在一起。所以培養學生制圖能力的關鍵是培養他們對空間形體的想象能力，即空間思維能力。而軸測圖是一種富有立體感的單面投影圖，它有較強的直觀性，在制圖教學中我們可以巧用軸測圖來培養學生的空間想象和思維能力，以此來提高學生學習制圖興趣，從而達到機械制圖課程標準。

一、機械制圖課程教學現狀

目前，中等職業院校機械制圖課程的教學主要是按照制圖國家標準相關規定、點線面的投影理論知識、三視圖、軸測圖、零件圖及裝配圖等內容依次開展教學。但實踐說明，這種方法對中等職業院校學生的教學效果并不理想，他們在點、線面積三視圖繪制中，很難理解，究其原因是他們缺乏空間想象能力。而對于中等職業院校的機械類專業的學生，主要是培養學生掌握基本的識圖、繪圖能力，沒有必要學習過多的投影基礎理論。在機械制圖教學實踐中，我們根據中等職業院校學生的智力水平和實際情況，對機械制圖課程的教學內容、教學方法進行了一定的改革，我們嘗試以軸測圖來培養學生的空間想象和思維能力，以軸測圖的畫法作為主要教學手段貫穿于整個教學過程，并以此來培養學生的空間思維能力，收到了良好的效果。

二、以軸測圖培養學生制圖能力的好處

軸測圖和視圖都是采用平行投影法得到的圖形，但兩者圖形表現的方式是不一樣的。軸測圖是將物體連同其直角坐標系，沿不平行于任一坐標平面的方向，用平行投影法，將投射在單一投影面上所得到的具有立體感的圖形，它是一種單面投影圖，并且在一個投影面上能同時反映出物體長、寬、高三個方向的尺寸、形狀，并接近于人們的視覺習慣，使物體形狀躍然紙上，形象、逼真，富有立體感。視圖是把物體的輪廓形狀用正投影法向投影面投射得到的圖形，它由點、線、面構成，與實際物體相差較遠。學生在剛接觸機械制圖時，由于缺少一定的空間想象能力，再加上對機械零部件不認識不熟悉，如若按照傳統的教學進程，從抽象的點、線、面開始講授，學生往往難以理解，難以按盡快達到應有的繪圖水平。如果先教學生軸測圖的畫法，讓他們初步建立一定的空間想象能力，教師利用實物模型、動畫、掛圖等教學工具，將軸測圖與視圖直觀對照講解，學生就會教快的理解形體與平面視圖之間的相互聯系，可以把抽象的點、線、面與生動的立體形象郵寄結合起來，從而進一步加深對形體的空間感認知，這對幫助學生構思物體形狀，培養空間思維能力、空間想象能力及表達能力，能提高制度能力，減少學生制圖的困難有著積極的作用。

三、軸測圖在機械制圖課程教學過程中的具體運用

在畫軸測圖之前，教師應重點講清楚軸測圖的形成和分類，即重點是講清楚正等軸測圖和斜二等軸測圖的形成與不同，我們可以用模型或動畫演示講清楚，弄清楚軸測圖是將物體放在三維空間，改變其相對位置或投影方向，向某一投影面作投影得到的并反映物理長、寬、高等尺寸圖形。并明確軸測圖的特性：（1）在空間平行的直線段，軸側投影后仍相互平行;（2）平行于直角坐標軸的直線段，其軸側投影必平行于相應的軸測軸，且伸縮系數與相應軸測軸的軸向伸縮系數相等。因此，畫軸測圖時，必須沿軸測軸或平行于軸測軸的方向才可以度量。

在畫軸測圖時，應根據所選軸測圖的類型畫出坐標系，并根據軸測圖類型確定各軸向伸縮系數，如正等軸測圖軸間角均為120o，軸向伸縮系數p1=q1=r1=0.82，為了方便繪圖，常把軸向伸縮系數簡化為p1=q1=r1=1，即繪制正等軸測圖時，所有軸的尺寸可按三視圖中的尺寸或物體的實際尺寸1：1量取;而畫斜二等軸測圖時軸間角∠XOY=∠YOZ=135 o， ∠XOZ=90 o，軸向伸縮系數分別為p1=q1=1，r1=0.5。在軸測圖實際教學活動中，可以先選做幾個簡單的題目，如先畫方體、柱體、椎體等基本體的軸測圖，讓學生能理解軸測圖的形成，通過多次練習，熟練以后學生就具備了初步的空間思維能力，然讓學生感覺到這部分知識并不是太難，然后，再逐步過渡到組合體軸測圖的繪制，進一步提高學生的空間思維能力。同時適當選做根據視圖畫軸測圖的題目，可以先讓學生想象出這個基本視圖的立體圖，如果學生想象不出來，引導學生利用軸測圖畫出立體圖，學生畫完后就會覺得特別有興趣和成就感，從而激發學生學習機械制圖的興趣，更好的學好機械制圖這門專業基礎課。

繪制軸測圖時，應根據物體的形狀特點，選用合適的繪圖方法。教師在教學過程中根據不同的教學內容教授不同的軸測圖繪制方法，使學生通過繪圖訓練掌握切割法、形體組合法等方法繪制軸測圖。如對不完整的形體，可以先按完整的形體畫出，然后用切割的方式畫出不完整的部分。對一些較復雜的物體采用形體分析法，分成基本形體，按各基本形體的位置逐一畫出其軸測圖。當然，在學生遇到繪圖困難時，教師可畫出軸測圖草圖直觀地引導學生進行空間思維，使學生循序漸進掌握圖形思維的技巧和方法，從而提高空間想象力，加快繪圖的能力。這樣既可以提高學生的學習積極性和熱情，有可以有意識的提高學生的制圖能力，這樣，學生在繪制三視圖圖時，可以想象出物體的空間形體，可以快速正確的畫出物體的三視圖。

軸測圖是機械制圖中一個重要的教學內容，通過教學實踐說明，軸測圖作為制圖課程的基本內容和主要教學手段組織教學能有效提高學生空間思維能力，有利于提高學生的制圖能力。特別是中等職業院校的學生在機械制圖課程中尤其難以理解和繪制正確的視圖，通過加強軸測圖在制圖教學中的地位，改革教學方法，對增強學生的空間想象力，提高學生的空間思維能力，特別是增強學生對制圖課的興趣，有著積極的意義。

參考文獻：

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基金項目：2017年廣西職業教育教學改革研究項目：中國制造2025背景下中職學校加工制造類專業轉型發展研究----以廣西工業技師學院為例，項目編號：GXZZJG2017B205。