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(大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸裝備與海洋工程學(xué)院,大連,遼寧 116026)
工程圖學(xué)課程的主要任務(wù)之一就是培養(yǎng)學(xué)生繪制工程圖樣的能力,包括徒手繪圖、尺規(guī)作圖與計(jì)算機(jī)繪圖。徒手繪圖是一種非常靈活的圖樣表現(xiàn)形式,可以隨時隨地進(jìn)行,對于學(xué)生獨(dú)立思維、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)都起著非常重要的作用。同時由于不受繪圖工具約束,在工程實(shí)踐中也被廣泛使用,成為工程技術(shù)人員的必備技能。目前我國高校的工程制圖課程中主要進(jìn)行的是尺規(guī)作圖、計(jì)算機(jī)繪圖的訓(xùn)練,徒手繪圖的訓(xùn)練由于學(xué)時少或者重視不夠的原因,在大多數(shù)高校都處于教學(xué)的邊緣狀態(tài)。這也造成部分學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課程之后會讀圖,也具有了一定的空間想象能力,但是在進(jìn)行工程實(shí)踐時卻不知如何繪圖,不能完全表達(dá)自己的工程思想。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,就如何培養(yǎng)學(xué)生徒手繪制工程圖樣的能力進(jìn)行初步探討。
1.徒手繪圖與創(chuàng)新性思維
培養(yǎng)學(xué)生工程圖樣表達(dá)能力的根本點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生形象化的思維和分析的能力,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維的實(shí)踐過程。在徒手繪圖過程中,繪圖人員忽略繪圖工具的影響,將思維集中到零件的結(jié)構(gòu)分析、圖形的表達(dá)方法研究中。將觀察到的、或者是構(gòu)想的各種信息反饋到大腦,并激起更多、更深層次的思考,產(chǎn)生新的思維表達(dá),然后再通過圖形使大腦中的思維活動具體化、實(shí)際化。因此“徒手繪圖是一種發(fā)現(xiàn)行為,是對視覺思維能力、想象創(chuàng)造能力、圖形表達(dá)能力的有機(jī)結(jié)合”[1]。在徒手繪圖的過程中繪圖人員的發(fā)現(xiàn)、思考以及手、眼、腦的互動被強(qiáng)調(diào),這無疑是培養(yǎng)學(xué)生形象化思維、設(shè)計(jì)分析及開拓創(chuàng)新思維的有效方法和途徑。
2.徒手繪圖與工程實(shí)踐
設(shè)計(jì)人員在靈感突現(xiàn)、現(xiàn)場調(diào)研或參觀學(xué)習(xí)時,都需要用徒手草圖來記錄思想;或者對于急需加工、生產(chǎn)的零件,沒有時間去繪制、整理完整的圖紙,技術(shù)人員往往用徒手圖來表達(dá)交流。熟練運(yùn)用徒手繪圖有助于提高工作效率,是訓(xùn)練有素的工程技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)展現(xiàn)。因此是否熟練進(jìn)行徒手繪圖成為工程技術(shù)人員的考核標(biāo)準(zhǔn)之一。
學(xué)生徒手繪圖能力的培養(yǎng)與教師的專業(yè)素養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)課時的安排都有非常緊密的聯(lián)系。
1.結(jié)合課程內(nèi)容逐步進(jìn)行能力培養(yǎng)
在教學(xué)過程中可以通過由簡入難、逐步滲透的方法加強(qiáng)徒手繪圖能力的訓(xùn)練,并最終掌握徒手繪圖的基本技巧(見圖1)。
圖1 逐漸深入學(xué)習(xí)徒手繪圖技能
(1)徒手繪圖方法的引入。目前大多數(shù)高校進(jìn)行“機(jī)械制圖”課程教學(xué)時,第一個教學(xué)內(nèi)容都是“制圖的基本知識”,這也正是引入徒手繪圖的最佳選擇。在這個內(nèi)容中通過直線、圓、橢圓的徒手畫法的練習(xí),使學(xué)生對徒手繪圖有基本了解,并掌握基本繪圖技巧。在練習(xí)過程中可以首先提供學(xué)生帶有柵格的方格紙,并鼓勵學(xué)生在練習(xí)基礎(chǔ)上逐漸脫離方格紙,達(dá)到完全徒手的效果,并從握筆方式、運(yùn)筆速度、繪圖方向與次序這幾方面對學(xué)生進(jìn)行繪圖技巧的訓(xùn)練。
徒手繪圖的技巧包括[1]:①握筆時手指到筆尖的距離約為30mm~40mm;一般以手腕運(yùn)筆,畫長線時手臂也要隨動;眼睛要注意終點(diǎn)或其他參考點(diǎn)線。② 繪線時先確定特征點(diǎn)的位置,再將特征點(diǎn)連成直線、圓(圓弧)或曲線。直線上的特征點(diǎn)包括:起點(diǎn)和終點(diǎn);圓上的特征點(diǎn)有:圓心、圓與中心線相交的四個交點(diǎn);圓弧上的特征點(diǎn)有:圓心、弧起點(diǎn)、弧終點(diǎn)、與中心線的交點(diǎn);其他曲線上的特征點(diǎn):采用描點(diǎn)法,描點(diǎn)個數(shù)視情況而定。③點(diǎn)與點(diǎn)之間一筆連成,不要用短線相接。④盡量參照平行直線或平行弧運(yùn)筆畫線。
(2) 徒手繪圖能力的加強(qiáng)。軸測圖的繪制是加強(qiáng)徒手繪圖練習(xí)的最好時機(jī)。軸測圖的立體感強(qiáng),可以幫助學(xué)生理解零件模型。通過視圖與軸測圖的比較,學(xué)生可以迅速提高空間想象能力,但是如果使用尺規(guī)作圖,思想集中于圖形的準(zhǔn)確性,則會破壞學(xué)生的空間想象過程,降低其空間理解力,因此軸測圖最適合采用徒手繪圖形式進(jìn)行。[3]這種方法簡單易行,可隨時隨地運(yùn)用,在學(xué)生空間立體想象能力的建立過程中,可以收到事半功倍的教學(xué)效果。
(3) 徒手繪圖的應(yīng)用。零件測繪是徒手繪圖學(xué)習(xí)的深入。零件測繪首先必須以徒手繪圖的方式進(jìn)行,因?yàn)樵谥圃鞓I(yè)信息化的今天,大部分圖紙最后都會被整理為計(jì)算機(jī)圖紙,因此該內(nèi)容應(yīng)該主要培養(yǎng)學(xué)生徒手繪制出零件草圖,目測零件結(jié)構(gòu)形狀、大小及相對位置的能力。而學(xué)生通過該內(nèi)容的學(xué)習(xí)其徒手繪圖的能力也必將得到顯著提高。由裝配圖拆畫零件圖時,徒手繪出零件圖樣,確認(rèn)無誤時,再整理為正規(guī)的零件圖。
2.教師的準(zhǔn)備
教師的示范作用對于學(xué)生掌握徒手繪圖方法是至關(guān)重要的。在進(jìn)行徒手繪圖訓(xùn)練時,教師要做到:
(1)教師本人首先要加強(qiáng)徒手繪圖能力的訓(xùn)練。
(2)教師在課堂上應(yīng)該經(jīng)常使用徒手繪圖圖形。這樣做不僅可以潛移默化地教會學(xué)生正確的徒手繪圖技巧,同時還可以培養(yǎng)學(xué)生使用草圖思維的習(xí)慣。徒手繪圖速度快,單個圖形占用時間少,因此還可以增加課堂的信息量。
(3)教師要保證徒手繪圖作業(yè)的批改。徒手繪圖學(xué)習(xí)如果沒有教師的參與,學(xué)生必然會降低要求,不能夠起到相應(yīng)的作用。
(4)要用正確的方法進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。徒手圖并不是潦草的圖,仍然要求依照國家標(biāo)準(zhǔn)正確使用線型、線寬;在徒手圖中仍然要求圖形的準(zhǔn)確性,要盡量準(zhǔn)確地估計(jì)特征點(diǎn)的位置,然后再進(jìn)行繪圖。
3.教學(xué)課時的安排
雖然對于徒手繪圖的重要性的認(rèn)識越來越深入,但是由于目前圖學(xué)課程的課時大幅削減,徒手繪圖學(xué)時還不很充分,有的學(xué)校甚至不安排這部分的學(xué)習(xí)時間,教師粗略講解之后,就交給學(xué)生自己練習(xí),這樣做的結(jié)果可能是事倍功半。筆者建議關(guān)于徒手繪圖的課時安排應(yīng)至少保證表1中的要求。
表1 徒手繪圖學(xué)習(xí)課時安排
4.教材選擇及習(xí)題設(shè)置
目前國內(nèi)有很多非常不錯的制圖教材,但是一些比較老的教材中徒手繪圖的內(nèi)容就比較缺乏,因此我們選用了機(jī)械工業(yè)出版社出版的《現(xiàn)代工程制圖及計(jì)算機(jī)輔助繪圖(第2版)》,該教材中對于徒手繪圖的介紹與學(xué)校目前設(shè)置的學(xué)時數(shù)比較相符。同時也選擇了配套的習(xí)題集,通過課后的習(xí)題對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行加強(qiáng)、鞏固。
在計(jì)算機(jī)日益普及的今天,徒手繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖將成為兩種主要的繪圖方式。圖學(xué)教育應(yīng)該與時俱進(jìn),在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ汤L圖規(guī)范的同時,加強(qiáng)徒手繪圖的教育和學(xué)習(xí)。通過徒手繪圖的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的三維想象能力,提高學(xué)生對于方向、空間的認(rèn)知能力,以及學(xué)生讀圖和畫圖的能力;同時將圖學(xué)教育的核心放在讓學(xué)生了解什么是圖樣,圖樣在制造業(yè)、工業(yè)中的應(yīng)用,這將大大提高培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能能力,對于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)有著非常重要的意義。
[1] 彭 霞.機(jī)械部件測繪中加強(qiáng)徒手草圖的探索與實(shí)踐[J].職業(yè)圈, 2007, 73(21): 189-190.
[2] 焦永和.工程圖學(xué):第8版[M].北京:高等教育出版社, 2002.
[3] 鄺 明.關(guān)于工程圖學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].工程圖學(xué)學(xué)報, 2004, 25(4): 136-141.