制圖教學中異型管道零件識讀探究

李穎

摘 要： 根據職業院校大專學生空間抽象思維能力較弱的情況，針對一類較復雜的異形管道零件圖樣識讀，提出了具有較強操作性的零件圖識讀方法，并可由該方法擴展到一般零件圖識讀，使制圖教學中的抽象識讀變為直觀的立體構型，這對學生的空間思維方法培養起到重要意義。

一、零件圖識讀過程中存在的問題

圖樣是制造機器和零件的依據，同時也是了解機器結構學習專業課程的重要支撐，而學生能否讀懂零件圖樣的關鍵則在于是否具有較強的空間思維能力。但空間思維是一種極為抽象的概念，學生極難通過語言或是口述將一個較為復雜的具體零件結構表示清楚，而教材中對零件圖樣的識讀介紹又極為簡單，僅僅介紹了基本的識讀方法，正真用到具體零件上學生普遍反映缺乏具體的可操作性。一般來說，機械識圖教材通常把零件歸為軸套類、盤蓋類、叉架類和箱體類，都具有典型的特征，學生對于簡單的圓柱、棱柱等簡單形體還能直接想象，但若遇上圖1所示管道，雖具有軸套類零件特征，以圓柱體結構為主，但你很難通過所學的軸套類零件識讀方法準確想象或是表述該零件。因此，我們需要有一種切實有效的辦法，能夠讓學生擺脫這種空對空的想象，讓零件能夠以實體形式出現在學生面前。

二、借助計算機技術突破學生識讀難點

通常來講，學生讀圖的過程總要經過平面圖樣到空間形體、空間形體再還原成平面圖樣兩個過程，若是還原后的平面圖樣能和圖紙上的對應起來則空間形體想象正確，反之則需要對其進行修正。但無論在哪個環節中，我們的傳統的做法都是讓學生在頭腦中憑空想象完成，這里存在兩個問題，其一學生在憑空想象中缺乏直接的可操作性，不能直觀的看到所構想的零件；其二教師沒法對學生的空間想象進行直觀評價。因此，我們在此引入計算機輔助構型方法，可讓抽象的過程具體化并變得有操作性。在異形管道構型中，如圖1所示，平面視圖所反映的形狀容易讓學生在一開始看圖中進入誤區。如果單獨的看主視圖或是俯視圖，很多同學認為該管道為一平面管道，但若是主俯視圖聯合起來看，大家會發現在管道的彎折處兩個圖形并不滿足“長對正”，說明該管道屬于具有空間形體的異形管道。

針對這種情況，為了讓學生能更加直觀的觀察到管道的結構，并能形成解決這一類問題的能力，我們采用與學生一起三維構型的辦法。根據兩視圖尺寸35、65、100和R15，即能在CREO的FRONT平面中繪制出主視圖的中心點劃線，采用同樣的辦法，根據俯視圖尺寸100、R15、R20、直線與圓弧相切關系，在TOP平面中繪制出俯視圖的中心點劃線，隨后采用軟件自帶的“交截”命令，讓主、俯視圖曲線產生合并，即可繪制出管道的空間曲線形狀，最后使用“掃描”完成整個構型，如圖2所示。整個過程中，學生都是在老師的引領下，使用計算機逐步完成三維構建，這樣既能讓學生掌握構思此類零件的思維方法，還能使其形成具體的操作能力，將原本頭腦中的抽象思考變成了直觀、可見、具有很強實踐性的操作步驟，這對于職業院校的學生來說尤為適合。

三、多種手段綜合應用是培養學生空間思維能力的關鍵

相比于普通高等院校，可能有些老師認為職業院校的大專學生由于其基礎和認知能力較弱，使用此種方法教學必然會讓學生首先學會計算機軟件，這可能對他們來說比較困難。但我們經過2-3年的教學實踐發現，實際情況是在現在計算機高度普及的情況下，大多數的學生對計算機的應用都非常熟悉，計算機方面的接受能力甚至比老師更強，在這種情況下，我們通常采用4-5學時時間讓學生掌握基本的軟件操作（在此我們選用的是CREO軟件），在了解CREO軟件基本操作的情況下，帶領學生邊學邊操作，學生一邊讀圖一邊在軟件中進行三維構型，這樣使學生能實時“看到”頭腦中的構型情況，使原來抽象的過程變得具體化了。類似于本文中的異形管道甚至異形孔洞或是其他復雜結構學生完全可以通過軟件操作試著將零件結構構建出來再與圖紙進行對應，看是否讀懂了零件圖。

當然，計算機輔助制圖教學只是我們探索培養學生空間思維能力方法的一種，我們也嘗試過采用其他的類似于橡皮泥輔助、紙板圍面等實物構型方法來幫助學生形成空間思維能力，但其最根本目的還是要學生自身具備想象零件形體的能力。因此，在能夠熟練運用軟件后，我們仍然要求學生在后期的學習中盡量不要再借助輔助工具，僅憑借頭腦的想象的來進行零件構型，這才是我們最終要達到的目的。endprint