論如何提升學生的讀圖能力

讀圖能力的培養(yǎng)是工程制圖課教學的基本任務之一。一個工程技術人員的讀圖能力對其工作與工作能力的提高有著決定性作用。所謂的讀圖就是根據(jù)視圖想象出它所表達物體的形狀、結構的過程。它要求學生從二維平面考慮問題到建立起三維空間進行分析思考，組合體視圖的識讀是讀圖教學的重要一環(huán)?？焖俣鴾蚀_的讀圖需從三個方面進行學習與訓練。首先是制圖知識的儲備，其次是掌握正確有效的讀圖方法，事半功倍;再次是多實踐勤思考，通過讀圖實踐，不斷總結經(jīng)驗進而提高讀圖能力，豐富空間想象能力。

一、構建合理而完備的基礎知識

知識結構的構建需從制圖的基本知識、幾何元素的投影、基本體的投影、截交線與相貫線等四個方面加以完善。

1. 制圖基本知識

工程圖樣是設計、制造、檢驗儀器和設備的重要技術資料。正確繪制工程圖樣，遵照的是國家標準的各項規(guī)定，同樣在讀圖時也要掌握相關的標準作為讀圖的依據(jù)。在制圖基本知識涉及的相關內容中，首先要明確各種不同形式和不同粗細的線分別表示的不同意義和用途。這樣我們在面對繁多的工程圖線時才能有主次、有重點地進行分類讀圖;其次是要熟悉不同行業(yè)的制圖規(guī)范與標準，以促進和提高讀圖的速度與質量。

2. 熟練掌握幾何元素的投影規(guī)律

點、直線、平面是構成物體的基本幾何元素，掌握它們的投影理論及作圖方法，有助于提高對物體投影的分析和空間想象能力，以解決復雜物體畫圖及讀圖中問題。牢固掌握不同幾何元素的投影特征與規(guī)律的要領是在理解概念的基礎上，運用物體的投影特性、真實性、積聚性、類似收縮性對不同位置的點、線、面的投影規(guī)律逐一進行由一般到理論的總結升華。

3. 有意識儲備基本體的投影特征

大部分物體都可以看成是由一些形狀規(guī)則且簡單的形體組成，這樣的形體我們稱其為基本體。因此掌握基本體的投影特征是讀圖的基礎。可以說不同基本體的投影特征是我們讀圖時需要加工的原材料。我們所研究的基本體以常見的柱體、錐體、臺體和球體為主。

柱體: 其投影特征是一投影為反映物體底面形狀特征，其余兩投影為矩形線框。底面是幾邊形，該基本體就是幾棱柱。圓柱體及組合柱體也同樣具有這一投影特征，即一面投影為反映底面形狀特征的圓及組合線框，其他兩面投影為矩形線框。通常給出基本體的兩個投影(其中一個反映底面實形)。

錐體:錐體的投影特征是一個投影為反映實形，另外兩投影為三角形線框。棱錐與圓錐的區(qū)別主要在于底面投影特征不同，前者是多邊形，后者為圓。讀圖時可利用上述投影特征，從其中一投影所具有的三角形輪廓來初步確定為錐體，再看其另一投影形狀進一步確定是圓錐還是棱錐，是幾棱錐的最后判斷。

臺體:臺體是由錐體被平行底面的平面截斷后所形成的。因此臺體的投影特征為一投影為反映底面實形的大線框套小線框，另兩投影為梯形。至于圓臺與棱臺的區(qū)分與判定類似于錐體。

球體: 球體的三個投影都具有圓的特征。在學習中要注意，這三個圓代表的意義不同。在組合體中通常出現(xiàn)的不是以整個圓球作為參與對象的，而是以圓球的切割形式出現(xiàn)。因此在球體投影特征的掌握上需要落實半個、1/4球體及熟悉不同切割方式的球體投影特征。

4. 熟悉不同形體截交線與相貫線視圖特征

在學習截交線和相貫線的投影時，我們已經(jīng)掌握了棱柱、圓柱、圓錐、圓球的截交線和相貫線投影的基本形式，運用這些投影特征可以幫助我們讀圖時想象形體的形狀和結構。

二、采用“三清”讀圖法具有事半功倍效果

“形體分析法”和“線面分析法”是畫圖與讀圖的基本思維方法，在畫圖時要將物體分解為單個的面(或線)或基本體，單獨進行考察，考察它們的幾何性質、形狀與投影面的相互位置關系及投影圖，這是分析的過程。然后再把單個的分析綜合起來，畫出整個物體的視圖。讀圖是畫圖的反向思維過程，其方法與畫圖是相同的。讀圖的基本方法為形體分析法，遇到難點輔助以線面分析法。

1. 形體分析法的三步走戰(zhàn)略

形體分析法讀圖是以基本體為讀圖單元，將組合體視圖分解為若干簡單線框，然后判斷各線框所表達的基本體形狀，再根據(jù)各部分的相對位置及組合關系綜合想象出整體形狀的一種讀圖方法。形體分析的關鍵是做到三清:組成部分清、相對位置清、組合形式清。要做到“三清”必須逐步順序完成三步走過程。

識視圖，分部分。從認識視圖出發(fā)初步建立圖物關系，一般從結構簡單的視圖出發(fā)，根據(jù)視圖線框的組成特點從上到下或從前到后亦或從左到右的規(guī)律進行分解視圖。

對投影，想形狀。對投影的實質是找對應視圖，以確定組合體的每一部分所對應的每一組視圖。

綜合想整體。運用物體與視圖的位置對應關系，將各組成部分“合”為一個整體的過程。綜合的過程主要是處理各基本體所處在彼此的上下左右前后六個方位的相對位置，同時還要明確各組成部分之間的組合關系是疊加還是切割。

2. 深度而靈活的線面分析法

線面分析法讀圖是以線面為讀圖單元，一個面一個面地去分析，其一般不獨立使用。它是針對形體分析法解決不了的讀圖問題而采取的一種行之有效的輔助方法。其具體方法是，根據(jù)視圖上的線及線框用對線條找投影的方法找出它們的對應投影，再利用線面投影特性，分析該線面的形狀和空間位置，從而綜合想象得出該部分的空間形狀。

三、基于反復實踐的想象能力再培養(yǎng)

想象力是十分重要的，讀圖和畫圖需要有豐富的空間想象能力。想象能力的培養(yǎng)可以分兩部進行，第一步為訓練想象能力的初級階段，就是根據(jù)預定的圖形去建立已經(jīng)見過的形象，可以利用帶圖形的積木式模型反復練習，或是發(fā)給學生一定數(shù)量的木模和相對應的圖形，引導學生去對照著看和想它們相互的對應、轉化關系;第二步是訓練想象能力的高級階段，主要是培養(yǎng)創(chuàng)造想象能力，就是只根據(jù)給定的圖形去建立未見過的新形象的一種能力，這就要通過大量只給圖，而由圖想物的訓練，必須通過大量的由物看圖，由圖想物，這樣不斷的從二維到三維再從三維到二維反復訓練，來培養(yǎng)學生豐富的創(chuàng)造性想象能力。

總之，讀圖就是根據(jù)別人以視圖的形式描述物體。讀圖的過程就是一種再造想象、形成真實再造想象的過程。提升學生讀圖能力主要途徑有三:一是對視圖形成原理、方法、規(guī)律有深刻的了解;二是有較多的立體對象的感性儲備;三是有一定思維能力。

(山西水利職業(yè)技術學院)