組合體讀圖中的教學案例設計

摘要：本文通過實際案例具體講授了組合體讀圖的方法及各自使用場合，介紹了如何利用任務驅動法組織化工制圖課程教學，實現教學目的。

關鍵詞：教學設計 任務驅動法 化工制圖教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013） 06（b）-0000-00

在現代工業生產中，大到航天飛機、鉆井平臺，小到自行車、手機等的設計與制造，都必須依賴圖樣才能進行。根據投影原理、標準或有關規定，表示工程對象，并有必要的技術說明的圖，稱為圖樣。圖樣已成為人們表達設計思想的工具。因此，工程圖樣被稱為“工程界的語言”。每個工程技術人員都必須能夠熟練地繪制和閱讀工程圖樣。

“化工制圖”是一門實踐性很強的課程，必須通過繪制和閱讀大量的圖樣并結合工程實踐才能真正掌握。在當前的教學活動中存在著許多問題，主要問題有兩個：

（1）教學方式落后：目前《化工制圖》多采用傳統教學法，這種教學法是以教師為中心，學生被動的接受，即老師先集中講解新的知識點，學生在理解后做練習；

（2）實踐性環節不足：傳統教學大多只注重基礎理論教學，忽視實踐教學環節，造成實踐與理論的脫節。實踐知識的匱乏，使學生對機械設備的構造、制造及實際生產中的作用等缺乏感性認識，學生只知道繪圖而不知道為什么繪圖，很難培養其空間想象能力和形象思維能力。

鑒于化工制圖課程與化工機械設計課程之間的親緣性，我們在本校化工制圖課程教學中實施的是任務驅動模式教學法，即老師先給出一個或幾個任務，學生對所給出的任務進行分析討論，明確哪些知識是學過的，哪些知識是需要學習的，分析存在的問題，提出疑問，最后在老師的指導下找出解決問題的方法，完成任務并總結提高，從而實現對所學知識的掌握。任務驅動法是突出實踐在課程中的主體地位，采用工作任務來引領理論，使理論從屬于實踐。教學過程設計如圖1所示：

1 教學目標

1.1 知識目標

1.掌握組合體讀圖的方法：形體分析法和線面分析法。

2.掌握點畫線在組合體讀圖中的重要性。

1.2 能力目標

1.培養學生的讀圖能力和空間思維能力。

2.培養學生分析問題和解決問題的綜合能力。

2 教學內容分析

（1）教學重點：根據三視圖想象物體的空間形狀。

（2）教學難點：點畫線在組合體讀圖中的重要性。

3 教學過程

教學過程設計如下：

3.1 復習并引入

（1）復習：前面學過哪些物體的投影？它們的特點是什么？重點回憶長方體、三棱柱與圓柱的三視圖中的相似之處。

（2）引入：三視圖中有點劃線和沒有點劃線，物體的空間形狀有什么不同？

3.2 描述任務：如圖2所示，已知物體的三視圖，補畫所缺的線。

3.3 分析任務

首先，由左視圖含有虛線，聯想到用側垂面將位于物體的右邊的長方體切掉一個三棱柱，如圖3所示。若從外輪廓線來看，圖3與三個視圖都是對應的，可是從圖形內部來看，主視圖和俯視圖正中間都有一根虛線，說明對應于三視圖的物體是左右對稱的，而圖3所示的物體明顯左右不對稱，故圖3不符合要求。

其次，既然物體左右對稱，而且左視圖又含有虛線，所以很自然聯想到在物體正中間藏有一個三棱柱，如圖4所示。顯然圖4所示的物體滿足物體對稱和左視圖有虛線的要求，但對照物體和主視圖就不難看出，物體的中上部的外輪廓與主視圖的外輪廓是對不上的，在補畫物體所缺的線條時，是不能改變物體的外輪廓的，故圖4所示的物體也不符合要求。

最后，因為物體左右對稱，左視圖又含有虛線，而且想象物體的立體圖時，不能改變原來物體的外輪廓，綜合這些條件，就畫出了如圖5所示的物體。此物體的特點就是左右各有一個長方體，兩個長方體靠近內側處對稱的切掉一個三棱柱。顯然此物體滿足前面所說的所有條件，那么這個物體對不對呢？仔細想想，就不難發現，這個物體還是有問題的，問題就是切掉的那個三棱柱長度是多少呢？是小長方體的一半？三分之一？還是四分之一？也就是說被切掉的三棱柱的長度實際上是無法確定的，故圖5所示的物體也不符合要求。

3.4 講授相關知識

3.4.1 在組合體讀圖中，主要用到以下兩種分析方法，即：

（1）形體分析法：假想把組合體分解為若干個基本幾何形體（簡稱形體），并確定各形體之間的組合形式和相對位置的方法。

（2）線面分析法：根據面、線的空間性質和投影規律，分析形體的表面或表面間的交線與視圖中的線框或圖線的對應關系，進行畫圖、看圖的方法。

3.4.2 通常，視圖中的圖線的含義有三種，即：

（1）具有積聚性的表面（平面或柱面）的投影；

（2）兩個鄰接表面（平面或曲面）交線的投影；

（3）曲面的轉向線的投影。

3.4.3 通常，視圖中的線框的含義：

（1）形體表面（平面或曲面）的投影（封閉線框）；

（2）孔洞的投影（封閉線框）；

（3）相切表面的投影（表示為封閉線框或含有不封閉線框）。

3.5 完成任務

（1）將左視圖中的虛線想像成由直線投影而來，即將最上端的兩個長方體靠近內側的兩個角切掉，就得到符合三視圖的物體的軸測圖。再根據軸測圖，將三視圖中所缺線條補畫完。如圖6所示。

（2）將左視圖中的虛線想像成由平面投影而來，即拿一個側垂面和一個鉛垂面將位于最上端的兩個長方體靠近內側的地方切掉，就得到如圖7和圖8所示的軸測圖，顯然，這兩個軸測圖也符合原題中三視圖的要求。最后，根據圖7和圖8所示的軸測圖，分別補畫完其對應的三視圖。

3.6 總結提高

由前面例題可以看出，在讀組合體的三視圖時，我們要根據三個視圖一起分析并想像物體的空間形狀，尤其要注意是否有虛線和點畫線出現。如果出現了虛線，我們就從虛線入手想像物體被截切的方式。如果三視圖中出現了點畫線，說明其對應的物體一定是對稱的，再本著補畫三視圖時不能改變物體外形輪廓的原則，將物體的軸測圖畫出來。

4 結語

化工制圖是一門實踐性很強的學科，其教學內容和教學方法仍有較大的探索空間，相信任務驅動法對化工制圖教學還是有較好的幫助的。

參考文獻

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