基于构型方式快速读图教学方法探究

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1、基于构型方式快速读图教学方法探究　　摘要：基于形体的基础构型和复合构型两种主要方式，立足投影视图与投影规律，论述了快速读懂投影图的方法，并总结出投影图中各线框的空间意义及理解方向与技巧。通过对构型方式教学方法的探讨，旨在将学生眼中复杂的线框图形逐一分解成他们熟悉的简单体线框，让学生们通过对投影图的理解和分析后能在脑海中呈现立体图，迅速读懂图形含义。关键词：工程图学；构形方式；快速；读图；教学中图分类号：TB23文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）30-0179-03工程图学作为工科类学生的专业基础课[1]，旨在培养学生的空间

2、思维想象能力。工程图学课程在高校中作为一门必修课，与学生们之前学习阶段的科目中直接联系较小，知识结构的抽象性让很多学生在学习这门课程时疑惑颇多，而形象思维能力对于设计与制造类专业学生创新能力的培养是不可或缺的[2，3]。8作为工程图学的初学者，在构形章节中，大部分学生很难通过“长对正，高平齐，宽相等”的投影规律，直接根据已知投影图快速读懂形体并解题，多是将投影图“翻译”画成立体图后，再根据立体图绘制投影图。绘制结果只有投影图，但学生们的绘制过程是从“投影图→立体图→投影图”，如此便浪费了一些时间在绘制立体图上。根据基础的构形方式提出了几种快速

3、读图方法，如果能掌握好基础构形读图方法，在实际工程图中，多种复合的构型方式同时出现在同一形体上，学生们便能循序渐进，增强读图能力和速度，在脑海中绘制出立体图形，提高形体构型能力，逐步形成工程图学的思维方式。一、基础构形方式读图方法（一）叠加通过个体独立的平面立体或曲面立体而进行的叠加是制图中组合体构型较为常见[4]易懂的方式之一。叠加方式除了保留原单一形体轮廓线外，还有可能改变形体构型中两立体相交组合出现的交线，打破了两个圆柱曲面立体的表面轮廓线，新的交线为相贯线。相贯线是在形体相交后所形成的形体表面的空间封闭轮廓线，原独立立体的属性及相交的

4、位置关系决定了相贯线的形态。学生在读图和画图的过程中比较难理解和想象的就是相贯线部分。其中，图1为四棱柱与三棱柱相贯，二者皆为平面立体，无曲面出现，故平面立体与平面立体相贯线多为折线。8图2为球体与圆柱相贯的三视图与轴测图，球体与圆柱均为曲面立体，其相贯线为曲线，故曲面立体与曲面立体相贯线多为封闭曲线，且为空间曲线。平面立体与曲面立体相贯则可根据相贯的位置和平面属性进行分解讨论。（二）切割构型方式做加法简单，做减法就相对困难。切割作为组合体构型的一种重要方式，在投影图中显示出变化莫测的特点。减法式的切割构型方式使投影图的理解变得陌生，这种情况

5、下可以将其切割的部分补齐。将陌生的切割形体补齐后为熟悉的平面立体，如棱柱、棱锥等，这种逆推思维方式是读懂投影图的重要方式之一。也可以如图3分解切割体所示，将切割体分解为3个四棱柱和1个三棱柱叠加和切割后的组合体。这样利用分解思想将陌生的切割体变成熟悉的平面立体相叠加，此时再进行投影图的绘制则胸有成竹。叠加与切割是工程图学中较常用的构型方式，二者也无绝对的区分，面对陌生的投影图时无论是运用叠加还是切割全凭学生的个人思维习惯，最重要的就是结合已知的投影图，将陌生的形体演变为熟悉的形体，即为快速读图的关键。部分同学在理解切割构形时颇有难度，可引导学

6、生在课下对生活实体切割后进行直观观察[5，6]，如对苹果、萝卜等实物进行几次切断后观察其截切情况，培养形体的立体感。二、复合构形方式读图方法（一）封闭线框8投影图中粗实线代表形体的轮廓线，而每个封闭线框则是代表独立不同的形体及结构。如图4（a）所示投影图中内部“⊥”形线段就是相互重合的部分；图4（b）投影图中外侧矩形线框与内部圆形线框相互独立存在，无交集部分，因此，封闭线框的两种主要方式即为公共封闭线框与独立封闭线框两种。公共封闭线框与独立线框的位置形态体现了各形体间的相互关系，是快速读图理解形体的重要突破口。（1）公共封闭线框每个封闭线框相

7、互有公共部分说明两个形体相互叠加，而公共部分即为交线，但形体间叠加的位置和形式不同，交线也会发生改变。如图5（a）公共封闭线框的三视图所示，三视图中主视图有一个粗实线线框；俯视图加上最外侧共有五个粗实线的线框，皆为矩形；左视图共有四个完整线框，其中最外侧为矩形线框，最内侧为圆形线框及两个似拱桥形线框。俯视、左视图中紧挨的两完整线框间均有公共线段，说明两个完整的形体在空间上叠加并轮廓线完整，这时两空间立体一定是错落状态，即一定存在前后或高低错落的位置关系。轴测图如5（b）所示，根据投影图各线框体现的完整形体及相互错落的关系，结合虚线，通过“长对

8、正，高平齐，宽相等”的投影规律，即想象出该形体的具体结构：为台阶状六棱柱内部被切割了一个圆柱体。8公共封闭线框的出现暗示了形体间的相对位置关系，在读投影图的时候一定