聯系工程實際化難為易

張引弟 張東海

一、工程制圖課程特點

工程制圖課程的特點是具有很強的實踐性，具體體現在以下三個方面：（1）課程的學習內容可直接為日后工作所用；（2）專業識圖與制圖部分與工程實際聯系緊密；（3）訓練學生的識圖與繪圖技能是此課程的重點。

通過社會調查和畢業生反饋了解到，用人單位對學生制圖能力的要求主要涉及繪圖和識圖兩個層面。工程制圖課程的教學目標之一，就是“通過本課程的學習，提高學生綜合識圖與繪圖專業素質，達到培養學生閱讀和繪制工程圖樣的實際應用能力”。顯然工程制圖課程的教學目標符合用人單位對畢業生的基本要求。嘉應學院作為地方性院校培養的土木工程專業畢業生，就業單位主要是一線施工企業，如何在工程制圖課程教學中培養學生的繪圖與識圖能力，顯得尤為重要。

要實現工程制圖課程的教學目標，首先要解決工程制圖課程難學這個問題。

二、實例講解

1.題目

有題目如下圖所示，求作形體的第三面投影圖。

解題應遵循一般的思路：先分析問題，找出題目的特點；然后根據已知條件確定解題方法；最后按照解題步驟一步一步地解答題目。在解題的過程中要求盡量地發揮個人的空間想象力，把平面圖形和空間立體對應起來，但現在存在的問題是：學生很難將二維所表達的平面圖形與三維空間立體有機地結合起來。

讀圖練習圖

2.分析題目圖形，找出特點

如上圖所示，在圖形中很難找到獨立的基本形體，只是線條與線框的對應關系。那么對于這類的圖形，就要引導學生通過對基本形體的“挖切”，采用“以線面分析為主、形體分析為輔”的方法來解題。

3.求解

解這道題的關鍵首先要掌握正投影規律——高平齊、長對正、寬相等。在滿足投影規律的前提下，可得知，線和面的對應關系并不唯一。但多年來受標準答案影響的學生習慣了尋找唯一的、正確的答案，面對多種的線面對應關系，不免感覺到題目有點棘手。這時，就要引導學生從尋找唯一正確的答案的框框中跳出來，使其明確在工程制圖課程中有很多題目的答案并非唯一，往往存在一題多解。只要是按照線面的分析方法，滿足投影規律，每一種線和面的對應關系，就有可能是這個問題的一種解答。圖形正面投影中的虛線部分則說明此形體右、后部分可能是被“切”掉了一塊，僅僅是后面這塊被切掉的形體就有多種情況，這是由其圖形上虛線的高度的特點所決定的；其次，形體的左、前部分，正面投影和側面投影中的三個矩形面對應起來也可以有對形體的多種切割方式，這樣就決定了該題的解答并不是唯一的。

4.思考

在這門課程中，做此類的“由形體的兩面投影補作第三面投影”——即所謂的“二補三”練習，目的是為了培養學生的閱讀和繪制組合體投影圖的能力，從而培養學生的閱讀和繪制實際工程圖樣的能力。因此，在教學過程中，還要引導學生將理論與實際結合起來。解答時需聯想實際工程中有沒有這樣的結構，如果沒有，就要排除這一答案的合理性。

5.小結

制圖如果只停留在理論階段，就會失去其應用性，因此在工程制圖教學時，教師一定要注意理論結合實際，加強實踐教學。

求解這道題目是從正確的理論分析入手，得出題目的多個解答；又從工程的實用性分析排除了不合理解答。學生通過一道“二補三”的讀圖練習，可將書本上的理論知識與實際工程結構有機地結合起來，培養自己的結構設計構思能力。

6.一條線的啟示

學生是通過解題來鍛煉和提高自己的設計構思能力的，因此，需引導學生充分利用已知條件發揮空間想象力。比如，還可引導學生對上述的題目作進一步思考，假如在原圖中增加或是減少一條線，這個形體又是如何“切”的？它的解答又會是什么樣的呢？

從一條線上，可得到一些啟示：對于形體，可任意地疊加、挖切，想象著各種各樣的組合方式；對于圖形，可增加或減少一條或幾條線段，得出不同的形體的投影解答；最后通過實用性分析，排除不合理的形體和解答，這樣可以達到“一題多做”的功效，同時也能使空間想象力得以充分發揮和提高。這門課的性質和內容決定了其形式是圖形表達，因此一定要重視圖形中的每一條線段，它們都有著很重要的地位和作用，不容輕視；在畫圖的過程中，也要線條清晰，層次分明，明確哪些線有，哪些線沒有，不能有任何的馬虎。

工程制圖課程是大一學生剛進校就要學習的課程，大學新生的主要精力用于適應大學環境和大學生活的轉變，因此其沒有多余的時間和精力去做大量的課外習題。在這種情況下，如何引導學生利用有限的時間、精力去獲得盡可能多的信息和技巧，是成功教學的關鍵。因此，在教學中要加強引導學生學會如何思考、如何學習。

學生之所以存在“聽得懂，看得懂，不會做”的工程制圖課程難學的問題，主要有以下幾個方面的原因：（1）正投影理論知識理解不夠深；（2）“聽”和“做”脫節，難以將所學的理論運用到解題當中；（3）知識遷移能力弱，沒有發現題目中隱含的變化。

通過對上文具體實例的分析求解，可得出相應的解決辦法：

學生對正投影理論知識必須要要有深刻的理解和掌握，這是一個理論基礎，即最后歸納出來的九個字——高平齊，長對正，寬相等，這九個字是用三面投影圖表達空間形體的理論依據；

學生要學會靈活運用課堂上所學的基本理論知識，包括解題思路、方法和基本作圖。在解題前，要根據題目中所給出的條件（包括隱含的、顯示的，文字的、圖形的），想象出空間解決問題的思路，然后運用具體的方法，把它表達在二維的平面圖紙上。當然在這個過程當中，前提是要充分理解、掌握課堂上所學習到的每一個知識點，以及其中所包含的每一個基本作圖方法，這樣才能做到：在具體的問題中找到相應的知識點和作圖方法。

三、結語

綜上所述，學生要學會充分發揮個人的空間想象力，同時緊密聯系工程實際。勤于思考，善于思考，又不脫離實際工程結構，才能不斷有新的收獲。學生在解題的過程中，應不斷練習、不斷思考，才能提高自己空間形象思維能力，培養一定的工程意識，最終提高閱讀和繪制實際工程圖樣的應用能力，做到學以致用。