軸測圖在機械制圖教學(xué)中的運用與實踐

唐啟貴

摘要：機械制圖是中等職業(yè)院校機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在機械制圖教學(xué)過程中，教師可以巧用軸測圖培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，從而提高學(xué)生制圖興趣和學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：軸測圖;制圖能力;空間思維能力

在中等職業(yè)院校機械類專業(yè)教學(xué)中，機械制圖是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在制圖教學(xué)過程中，教師會發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生雖然認(rèn)真聽課，但反應(yīng)淡漠。做作業(yè)時一籌莫展，無從下手。究其原因主要是學(xué)生缺乏對空間形體的想象能力。他們在思考時難以將二維的平面視圖與三維的立體實物圖練習(xí)在一起。所以培養(yǎng)學(xué)生制圖能力的關(guān)鍵是培養(yǎng)他們對空間形體的想象能力，即空間思維能力。而軸測圖是一種富有立體感的單面投影圖，它有較強的直觀性，在制圖教學(xué)中我們可以巧用軸測圖來培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和思維能力，以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)制圖興趣，從而達到機械制圖課程標(biāo)準(zhǔn)。

一、機械制圖課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，中等職業(yè)院校機械制圖課程的教學(xué)主要是按照制圖國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定、點線面的投影理論知識、三視圖、軸測圖、零件圖及裝配圖等內(nèi)容依次開展教學(xué)。但實踐說明，這種方法對中等職業(yè)院校學(xué)生的教學(xué)效果并不理想，他們在點、線面積三視圖繪制中，很難理解，究其原因是他們?nèi)狈臻g想象能力。而對于中等職業(yè)院校的機械類專業(yè)的學(xué)生，主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的識圖、繪圖能力，沒有必要學(xué)習(xí)過多的投影基礎(chǔ)理論。在機械制圖教學(xué)實踐中，我們根據(jù)中等職業(yè)院校學(xué)生的智力水平和實際情況，對機械制圖課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進行了一定的改革，我們嘗試以軸測圖來培養(yǎng)學(xué)生的空間想象和思維能力，以軸測圖的畫法作為主要教學(xué)手段貫穿于整個教學(xué)過程，并以此來培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力，收到了良好的效果。

二、以軸測圖培養(yǎng)學(xué)生制圖能力的好處

軸測圖和視圖都是采用平行投影法得到的圖形，但兩者圖形表現(xiàn)的方式是不一樣的。軸測圖是將物體連同其直角坐標(biāo)系，沿不平行于任一坐標(biāo)平面的方向，用平行投影法，將投射在單一投影面上所得到的具有立體感的圖形，它是一種單面投影圖，并且在一個投影面上能同時反映出物體長、寬、高三個方向的尺寸、形狀，并接近于人們的視覺習(xí)慣，使物體形狀躍然紙上，形象、逼真，富有立體感。視圖是把物體的輪廓形狀用正投影法向投影面投射得到的圖形，它由點、線、面構(gòu)成，與實際物體相差較遠(yuǎn)。學(xué)生在剛接觸機械制圖時，由于缺少一定的空間想象能力，再加上對機械零部件不認(rèn)識不熟悉，如若按照傳統(tǒng)的教學(xué)進程，從抽象的點、線、面開始講授，學(xué)生往往難以理解，難以按盡快達到應(yīng)有的繪圖水平。如果先教學(xué)生軸測圖的畫法，讓他們初步建立一定的空間想象能力，教師利用實物模型、動畫、掛圖等教學(xué)工具，將軸測圖與視圖直觀對照講解，學(xué)生就會教快的理解形體與平面視圖之間的相互聯(lián)系，可以把抽象的點、線、面與生動的立體形象郵寄結(jié)合起來，從而進一步加深對形體的空間感認(rèn)知，這對幫助學(xué)生構(gòu)思物體形狀，培養(yǎng)空間思維能力、空間想象能力及表達能力，能提高制度能力，減少學(xué)生制圖的困難有著積極的作用。

三、軸測圖在機械制圖課程教學(xué)過程中的具體運用

在畫軸測圖之前，教師應(yīng)重點講清楚軸測圖的形成和分類，即重點是講清楚正等軸測圖和斜二等軸測圖的形成與不同，我們可以用模型或動畫演示講清楚，弄清楚軸測圖是將物體放在三維空間，改變其相對位置或投影方向，向某一投影面作投影得到的并反映物理長、寬、高等尺寸圖形。并明確軸測圖的特性：（1）在空間平行的直線段，軸側(cè)投影后仍相互平行;（2）平行于直角坐標(biāo)軸的直線段，其軸側(cè)投影必平行于相應(yīng)的軸測軸，且伸縮系數(shù)與相應(yīng)軸測軸的軸向伸縮系數(shù)相等。因此，畫軸測圖時，必須沿軸測軸或平行于軸測軸的方向才可以度量。

在畫軸測圖時，應(yīng)根據(jù)所選軸測圖的類型畫出坐標(biāo)系，并根據(jù)軸測圖類型確定各軸向伸縮系數(shù)，如正等軸測圖軸間角均為120o，軸向伸縮系數(shù)p1=q1=r1=0.82，為了方便繪圖，常把軸向伸縮系數(shù)簡化為p1=q1=r1=1，即繪制正等軸測圖時，所有軸的尺寸可按三視圖中的尺寸或物體的實際尺寸1：1量取;而畫斜二等軸測圖時軸間角∠XOY=∠YOZ=135 o， ∠XOZ=90 o，軸向伸縮系數(shù)分別為p1=q1=1，r1=0.5。在軸測圖實際教學(xué)活動中，可以先選做幾個簡單的題目，如先畫方體、柱體、椎體等基本體的軸測圖，讓學(xué)生能理解軸測圖的形成，通過多次練習(xí)，熟練以后學(xué)生就具備了初步的空間思維能力，然讓學(xué)生感覺到這部分知識并不是太難，然后，再逐步過渡到組合體軸測圖的繪制，進一步提高學(xué)生的空間思維能力。同時適當(dāng)選做根據(jù)視圖畫軸測圖的題目，可以先讓學(xué)生想象出這個基本視圖的立體圖，如果學(xué)生想象不出來，引導(dǎo)學(xué)生利用軸測圖畫出立體圖，學(xué)生畫完后就會覺得特別有興趣和成就感，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機械制圖的興趣，更好的學(xué)好機械制圖這門專業(yè)基礎(chǔ)課。

繪制軸測圖時，應(yīng)根據(jù)物體的形狀特點，選用合適的繪圖方法。教師在教學(xué)過程中根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容教授不同的軸測圖繪制方法，使學(xué)生通過繪圖訓(xùn)練掌握切割法、形體組合法等方法繪制軸測圖。如對不完整的形體，可以先按完整的形體畫出，然后用切割的方式畫出不完整的部分。對一些較復(fù)雜的物體采用形體分析法，分成基本形體，按各基本形體的位置逐一畫出其軸測圖。當(dāng)然，在學(xué)生遇到繪圖困難時，教師可畫出軸測圖草圖直觀地引導(dǎo)學(xué)生進行空間思維，使學(xué)生循序漸進掌握圖形思維的技巧和方法，從而提高空間想象力，加快繪圖的能力。這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情，有可以有意識的提高學(xué)生的制圖能力，這樣，學(xué)生在繪制三視圖圖時，可以想象出物體的空間形體，可以快速正確的畫出物體的三視圖。

軸測圖是機械制圖中一個重要的教學(xué)內(nèi)容，通過教學(xué)實踐說明，軸測圖作為制圖課程的基本內(nèi)容和主要教學(xué)手段組織教學(xué)能有效提高學(xué)生空間思維能力，有利于提高學(xué)生的制圖能力。特別是中等職業(yè)院校的學(xué)生在機械制圖課程中尤其難以理解和繪制正確的視圖，通過加強軸測圖在制圖教學(xué)中的地位，改革教學(xué)方法，對增強學(xué)生的空間想象力，提高學(xué)生的空間思維能力，特別是增強學(xué)生對制圖課的興趣，有著積極的意義。

參考文獻：

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基金項目：2017年廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目：中國制造2025背景下中職學(xué)校加工制造類專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展研究----以廣西工業(yè)技師學(xué)院為例，項目編號：GXZZJG2017B205。