■張志俊

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高校《土木工程制圖》教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力

■張志俊

工程圖樣作為工程的載體，是設(shè)計(jì)思想的表達(dá)、工程施工的依據(jù)、技術(shù)交流的手段，是工程技術(shù)界的語言。土木工程制圖理論嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)踐性強(qiáng)，與工程實(shí)踐密切相關(guān)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，增強(qiáng)工程的創(chuàng)新意識(shí)，起著重要作用。它的主要任務(wù)是：培養(yǎng)對(duì)工程圖的讀圖能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度；培養(yǎng)繪制和閱讀土木工程專業(yè)工程圖樣的基本能力。

在《土木工程制圖》教學(xué)過程中，要緊扣教材，精講多練，打牢基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握點(diǎn)、線、面、體的投影規(guī)律和讀圖方法，充分利用多媒體、掛圖、模型等教具，促進(jìn)學(xué)生空間想象力的提高，通過制作模型和畫軸測(cè)圖等手段，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，逐漸提高學(xué)生的讀圖能力，為將來從事本專業(yè)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、夯實(shí)基礎(chǔ)，學(xué)好點(diǎn)、線、面、體的投影

(一)點(diǎn)的投影及其投影規(guī)律

基本知識(shí)點(diǎn)就是三視圖的展開，正對(duì)著我們的是V面，腳踩的H面，右面是W面，展開方法是V面保持不動(dòng)，H面向下翻轉(zhuǎn)，W面向右翻轉(zhuǎn)。使學(xué)生充分理解什么是投影面、什么是投影軸、空間點(diǎn)和投影點(diǎn)間有什么樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

點(diǎn)的投影及其投影規(guī)律最重要的知識(shí)點(diǎn)就是“連影垂軸”，即兩個(gè)投影點(diǎn)的連線垂直于相應(yīng)的投影軸。針對(duì)這一投影規(guī)律，教師要講解典型例題，使學(xué)生在做題過程中逐漸體會(huì)。因?yàn)槭浅醮谓佑|空間與平面的轉(zhuǎn)化，所以，應(yīng)要求學(xué)生重點(diǎn)掌握三視圖是怎樣展開的，三個(gè)視圖分別反映了哪幾個(gè)坐標(biāo)，掌握空間點(diǎn)、投影面上的點(diǎn)、投影軸上的點(diǎn)、坐標(biāo)原點(diǎn)，掌握兩點(diǎn)的相對(duì)位置，建立初步的空間概念，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和培養(yǎng)讀圖能力打下基礎(chǔ)。

(二)直線的投影及其投影規(guī)律

直線分為一般線、投影面平行線、投影面垂直線三類。在這一節(jié)的學(xué)習(xí)中，要使學(xué)生重點(diǎn)掌握直線的投影規(guī)律。

一般線在三個(gè)投影面的投影都傾斜于投影軸。讀圖要領(lǐng)：三斜線，即在任意三個(gè)投影面的投影都為斜線。投影面平行線在其平行的投影面的投影為傾斜于投影軸的斜線，在另外兩個(gè)其傾斜的投影面的投影為平行于投影軸的直線。讀圖要領(lǐng)：一斜線，兩平線，即在平行的投影面的投影為斜線，在另外兩個(gè)投影面的投影為直線。投影面垂直線在其垂直的投影面的投影為一個(gè)點(diǎn)，另外兩個(gè)平行的投影面的投影為直線。讀圖要領(lǐng)：一個(gè)點(diǎn)，即在垂直的投影面的投影為點(diǎn)。

(三)平面的投影及其投影規(guī)律

平面分為一般面、投影面平行面、投影面垂直面三類，在這一節(jié)的學(xué)習(xí)中，要使學(xué)生重點(diǎn)掌握平面的投影規(guī)律。

一般面在三個(gè)投影面的投影都為圖形。讀圖要領(lǐng)：三圖形，即在三個(gè)投影面的投影為圖形，則該平面為一般位置平面。投影面垂直面在其垂直的投影面的投影為斜線，在另外兩個(gè)其傾斜的投影面的投影為圖形，讀圖要領(lǐng)：平面垂直投影面，兩框?qū)χ恍本€。投影面平行面在其平行的投影面的投影為圖形，在另外兩個(gè)投影面的投影為直線，讀圖要領(lǐng)：平面平行投影面，一框?qū)χ鴥善骄€，即在平行的投影面的投影為圖形，在另外兩個(gè)投影面的投影為直線。

(四)基本體的投影及其投影規(guī)律

基本體按照其表面性質(zhì)的不同，可分為平面立體和曲面立體兩大類。平面立體分為棱柱和棱錐，曲面立體分為圓柱、圓錐和球。在基本體的教學(xué)中，要求學(xué)生每次課做形體儲(chǔ)備練習(xí)，逐漸提高讀圖能力。掌握基本體的讀圖會(huì)對(duì)組合體的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，要向?qū)W生滲透形體分析法的思維方法。

通過以上由淺到深的學(xué)習(xí)，學(xué)生的思路會(huì)非常清晰，為讀圖能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。任何工程形體都可以看成由若干基本體按照一定方式組合而成的，這種由兩個(gè)或兩個(gè)以上簡(jiǎn)單基本體組合而成的復(fù)雜形體，稱為組合體。

在研究切割型組合體時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生思考：形體的原形是什么樣的，被什么樣的平面所截切，參與截切的平面有幾個(gè)。搞清楚這些問題，有助于對(duì)形體的正確理解。在習(xí)題的選擇上，要以三棱錐和五棱柱為典型，理解基本概念，達(dá)到熟練運(yùn)用。

在研究疊加型組合體時(shí)，以三種形體為宜，少則達(dá)不到練習(xí)的目的，多則過亂，分析起來比較麻煩，學(xué)生抓不住重點(diǎn)。要引導(dǎo)學(xué)生將形體的三面投影圖根據(jù)“三等”關(guān)系，即長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等的原則分解為若干線、面的投影，再把這些線、面所讀出的信息綜合起來想形體，有助于對(duì)前后知識(shí)的貫穿，把所學(xué)的知識(shí)加以靈活運(yùn)用。

二、利用直觀教具,幫助學(xué)生增強(qiáng)讀圖能力

形體分析和線面分析法是讀圖的兩種基本方法。

(一)形體分析法

讀圖時(shí)應(yīng)熟練掌握基本體的投影規(guī)律，矩矩為柱、三三為錐、梯梯為臺(tái)、三圓為球。幾個(gè)視圖聯(lián)系起來識(shí)讀，同時(shí)要找出特征視圖。形體分析法就是根據(jù)三面投影圖分析形體的組成部分，從而想象出形體的形狀，達(dá)到前后知識(shí)的融匯貫通。

(二)線面分析法

形體分析法是讀圖的最基本方法，遇到難點(diǎn)部分輔以線面分析法。通過基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，我們知道，點(diǎn)、線、面是構(gòu)成形體的基本集合元素，形體是由若干點(diǎn)、線、面組成的，利用上述的讀圖要領(lǐng)進(jìn)行分析點(diǎn)、線、面的關(guān)系，能夠有效提高讀圖能力。

采用多媒體、掛圖、模型等教具，能夠使學(xué)生在直觀中看到形體之間的相同和不同，從而加深對(duì)概念的理解。通過前面基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們已經(jīng)初步具備了一定的讀圖能力。利用實(shí)物、模型、掛圖等直觀教具加強(qiáng)直觀教學(xué),使學(xué)生更容易理解。學(xué)生在這種氛圍下，能更容易建立空間的概念，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高讀圖能力。

多媒體、掛圖、模型等教具的選擇要有利于學(xué)生對(duì)概念的深入理解，有利于讀圖能力的提高。選擇教具時(shí)，要充分考慮學(xué)生的接受程度，要先易后難，循序漸進(jìn)。

三、加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手的能力，促進(jìn)讀圖能力的提高

在教學(xué)過程中，教師要注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，因?yàn)閯?dòng)手能力的提高有助于讀圖能力的提高。通過自己制作模型或平面，能夠加深對(duì)概念的深入理解。

如在講解圓柱的截切時(shí)，首先要求學(xué)生把香腸想象為圓柱，根據(jù)截平面與圓柱軸線的相對(duì)位置關(guān)系分別進(jìn)行截切，平行于圓柱軸線、垂直于圓柱軸線、傾斜于圓柱軸線三種位置關(guān)系。由學(xué)生說出三種位置截切后分別得到的截交線的形狀，然后由教師進(jìn)行講評(píng)，為什么會(huì)得到這樣的形狀，從而加深了學(xué)生的理解，使學(xué)生直觀地理解什么是截切，截切的原理是什么，有什么投影規(guī)律，從而激發(fā)了學(xué)生的潛能，促進(jìn)了學(xué)習(xí)的熱情。

在教學(xué)過程中，通過反復(fù)地練習(xí)，也可以達(dá)到提動(dòng)手高能力的目的。比如在讀圖這一章，我們要求學(xué)生不但要讀懂，同時(shí)要畫出軸測(cè)圖草圖。在工程中應(yīng)用最多的是三視圖，它能完整、準(zhǔn)確地反映形體的真實(shí)形狀，但缺乏立體感；軸測(cè)圖常用作輔助圖樣，能同時(shí)反映形體形狀，立體感強(qiáng)，直觀性好是其的突出特點(diǎn)。根據(jù)三視圖畫軸測(cè)圖，根據(jù)軸測(cè)圖畫三視圖，反復(fù)練習(xí)。要繪制軸測(cè)圖，首先要讀懂三視圖。實(shí)踐證明，多畫軸測(cè)圖，培養(yǎng)了空間想象力，有助于學(xué)生熟悉形體分析法，提高讀圖能力。

[1] 杜廷娜，蔡建平.土木工程制圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

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[3] 楊月英，施國(guó)盤.建筑制圖與識(shí)圖[M].北京：中國(guó)建材出版社,2007.

[4] 張郁.土木工程制圖[M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2009.

長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130012)(責(zé)任編輯：趙 穎)