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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

        2016-03-02 09:59:46張志俊
        現(xiàn)代教育 2016年9期
        關(guān)鍵詞:能力學(xué)生

        ■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.

        [2] 周愛軍.土木工程圖識(shí)讀[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

        [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)

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