朱冬梅
摘 要:本文闡述了“畫組合體三視圖的方法和步驟”的教學構思,同時結合教學經驗,介紹了學前準備的各種事項和教學過程中的具體步驟。
關鍵詞:疊加型組合體 切割型組合體 完整組合體
筆者在中職院校教授機械制圖課程的過程中,認真總結和反思,同時結合學生的實際情況和學習能力,揚長避短、有的放矢地展開教學活動。特別是在教授畫組合體三視圖的方法和步驟章節時,筆者從以下幾個方面對本章節的教學進行了設計和構思。
一、教材分析
縱觀和分析機械制圖課程教材,同時結合中職院校的對口企業產品特點和生產情況,筆者清晰地認識到:組合體是教材重點章節之一,它既是前面所學各章節內容的初步綜合應用,又是從投影法的理論知識向識讀和繪制復雜零件圖和裝配圖實踐運用的過渡;是培養和提高空間想象能力和讀圖能力的關鍵章節,起著承上啟下的作用。其中畫組合體三視圖的方法和步驟一節又是組合體章節中的核心內容之一,包含的主要內容是如何將空間組合形體或組合體的軸測圖轉化為平面三視圖,使學生繪圖能力得到進一步提高。
二、教學目標
1.知識目標
(1)根據不同的空間組合形體或已知的軸測圖,能夠熟練運用形體分析法分析組合體的構成類型,掌握合理選擇主視圖的原則,學會選擇合適的基準,完成三視圖。在繪制的過程中,不斷體會和總結形體分析法和面形分析法,最終熟練掌握畫組合體三視圖的方法和步驟。
(2)本節的授課,筆者有意識地無縫融合零件結構形狀的表達章節需要涉及的內容,為學生熟練繪制零件圖做鋪墊和基礎準備。
2.能力目標
培養學生具備熟練觀察較復雜組合體的能力,強化構建空間想象力,進一步提高學生繪制較復雜形體三視圖的能力,使其具備一定的分析和解決問題的能力。
三、學情分析和學前準備
中職院校的學生學習能力和自覺性以及對文字的理解力均較弱,需要教師在語言表達和引導方式上有意識地貼近學生。
在基本體三視圖畫法,截交線及相貫線章節的教學中要提前融入簡單組合體的知識。
在保證基本體、截交線和相貫線教學任務完成的前提下,筆者有意識地利用課件演示簡單模型的組合、分離或被切割的狀態,采用完全引導學生思路的方式,講授一些非常簡單的基本體疊加和切割,使學生在潛移默化中初步接觸分析簡單組合體的思維模式,為組合體的教學打好基礎。
在軸測圖章節的教學中融入組合體的知識。軸測圖富有立體感、直觀性較強,因此軸測圖章節的學習使學生在頭腦中建立三維空間投影體系的能力增強,繪制結束后心理上有極大的成就感,促使學生讀圖和畫圖水平有所提高,開闊學生思路,對制圖課的興趣也有所增加。
針對學習軸測圖的上述特點,在軸測圖章節的教學中, 筆者讓學生適度地接觸稍微復雜的典型組合體,通過分解三視圖繪制軸測圖體會若干次疊加,以及通過還原形體繪制軸測圖體會逐次被切割的思路,強化立體模型和平面圖之間的熟練轉換,為組合體的教學進一步奠定基礎。
筆者充分利用假期布置典型的制圖作業,讓學生自己動手實踐,為開學后學習組合體章節做好充分準備。考慮到組合體章節的教學通常安排在新學期開學,所以筆者在放假前會給學生布置適量的典型制圖作業,以便學生充分利用假期的寶貴時間。除了布置尺規繪圖的練習題,還有動手實踐的習題。例如:根據基本體的軸測圖,利用經濟而得的蘿卜制作成若干基本體的實體,然后疊加或切割成圖中的簡單組合體。開學時檢查和測試假期作業,并且作為學期期末考試成績考核的一部分,為組將其合體章節的學習做好充分準備。這種方法得到學生的普遍認可和歡迎。
四、教學過程
1.復習回顧
(1)復習三視圖的投影規律。因為投影規律“高平齊,長對正,寬相等”是三視圖的重要特性,也是畫圖和讀圖的重要依據。
(2)利用PPT課件展示各種基本體及其三視圖的實例。為疊加型組合體分解為若干基本體,切割體被經過若干次基本體切割的形體分析法思路做鋪墊。
(3)復習組合體的組合形式和表面連接關系。為準確繪制投影線,防止多線和漏線奠定基礎。
2.引入和講授新課
(1)引入形體分析法的定義。假想將一個復雜的組合體分解成若干個基本形體,分析這些基本形體的形狀、組合形式以及它們的相對位置關系,以便畫圖、讀圖和標注尺寸,這種分析組合體的方法稱為形體分析法。形體分析法是指導畫圖和讀圖的基本方法。
繪制組合體三視圖時,要求能夠熟練運用形體分析法將組合體分解為若干基本形體,并進行分析,然后逐個畫出各基本形體的三視圖。必要時還需要對組合體的特殊平面及其相鄰表面進行面形分析。
針對學生的情況和年齡段,根據疊加型組合體的特點,筆者將形體分析法的定義簡化為“疊加型組合體—分解為若干基本體—逐一研究、繪制各個基本體三視圖—整理—得到完整組合體的三視圖”。
根據切割型組合體的特點,筆者將形體分析法的定義簡化為“切割型組合體—還原為未切割時的整體并繪制其三視圖—再逐次切割并繪制三視圖—得到完整組合體的三視圖”。
(2)疊加型組合體三視圖畫法。
一是形體分析。教師利用PPT課件展示不同的疊加型組合體,與學生一起討論和分析,分為以下幾個步驟:
①你所觀察到的疊加型組合體分解后都由哪些基本體組成,各基本體的三視圖是什么形狀?
②討論各形體之間的相對位置和相鄰形體表面的連接關系,特別需要注意多線、漏線的問題。
③觀察組合體在某方向上是否對稱,為選擇合適的基準以及繪制三視圖做好準備。
二是選擇視圖。選擇主視圖:形狀位置特征原則。以軸承座為典型組合體進行講解,將軸承座在加工過程中的裝夾位置和工作時的位置在PPT課件中演示,使學生有直觀的認識,讓學生了解把組合體自然放穩的最佳位置作為視圖中的位置。之后演示幾種不同的投射方向得到不同視圖方案,讓學生明白主視圖是三視圖的核心,看圖和畫圖都從主視圖開始,所以最佳主視圖的投射方向應該能夠反映組合體的主要形狀特征。(在此選擇典型零件軸承座作為講解,是為后續讀畫零件圖章節打下基礎和做鋪墊)endprint
三是畫圖步驟。①布置視圖。根據組合體實際尺寸的大小,定比例、選圖幅,確定各視圖的位置。畫出各視圖的基準線,例如:以組合體的底面(上或下)、端面(左、右、前、后)或回轉軸線、對稱中心線等作為各視圖的基準線。在此特別強調:布置視圖時,應注意三個視圖之間留有一定的空間,以便標注尺寸。
②畫視圖底稿。依據形體分析法的思路,一個基本形體一個基本形體地畫,且從主要形體入手,先底板,后豎板。先畫有形狀特征的視圖,先畫主要部分再畫次要部分。按各基本形體的相對位置和表面連接關系及其投影關系,逐個畫出它們的三視圖 。最后畫圓角、穿孔等細部結構。
為了快速而準確地畫出組合體的三視圖,畫底稿時還應注意: 三個視圖最好同時畫,以確保投影關系正確和提高繪圖速度;明確各基本形體之間的相對位置和表面的連接關系,要注意各形體間內部融為整體,繪圖時不應該將形體間融為整體而不存在的輪廓線畫出,以避免多線。
③檢查、描深。用細實線畫完的底稿,要檢查各基本形體表面間的共面、相交、相切等關系在視圖中是否符合投影規律,細小結構是否漏畫等等。檢查無誤后,擦去多余底稿線,按機械制圖的線型標準描深,最終完成組合體三視圖的繪制。
(3)切割型組合體三視圖畫法。切割型組合體三視圖的畫法,其基本步驟與疊加型組合體一樣。不同的是:切割型組合體一般按照先還原為整體然后再逐次切割的原則。首先畫出未切割的完整基本體的三視圖,再逐次切割并畫出相應的三視圖。通常在形體分析法的基礎上結合面形分析法進行。所謂面形分析法,是根據平面的投影特性來分析組合體各表面的性質、投影形狀、相對位置,從而完成畫圖和讀圖的方法。
畫圖時應注意:做每個切口投影時,應先從反映形體特征輪廓,且從具有積聚性投影的視圖開始,再按投影關系畫出其他視圖,同時注意線型的變化,注意切口截面投影的類似性。
3.鞏固新課
(1)筆者將重點和難點加以精煉的總結和回顧,以課件形式在屏幕上展示。
(2)通過布置典型的課堂作業加以鞏固新課的內容。筆者在教室內巡視,便于及時發現學生容易出現的問題和易犯的錯誤,給予及時的強調和糾正。對態度認真和勤于思考的學生給予點名表揚,并將作業在全班展示,對于差生給予鼓勵和指導。
4.布置作業
筆者在布置本節作業時,以典型題型為主,同時會根據學生掌握的程度不同,適當增加選做題。
5.課后總結
因為班級不同,學生不同,授課的效果也會有所不同。所以筆者堅持每一次課后對當堂課教學的得與失予以書面記錄,及時進行完善和改進,做到“溫故而知新”,為下一次同樣內容的授課做儲備。
筆者通過運用以上教學的構思和準備,使整個教學過程循序漸進、由淺入深,從而大大激發學生的求知欲和興趣,提高了學生的動手能力,增強了學生的自信心和成就感,為后續章節的讀組合體視圖奠定了扎實的基礎。
(作者單位:鄭州市技師學院)endprint