高校《土木工程制图》教学中如何培养学生的读图能力

■张志俊



高校《土木工程制图》教学中如何培养学生的读图能力

■张志俊

工程图样作为工程的载体，是设计思想的表达、工程施工的依据、技术交流的手段，是工程技术界的语言。土木工程制图理论严谨，实践性强，与工程实践密切相关，对培养学生掌握科学的思维方法，增强工程的创新意识，起着重要作用。它的主要任务是：培养对工程图的读图能力；培养严谨和认真负责的工作态度；培养绘制和阅读土木工程专业工程图样的基本能力。

在《土木工程制图》教学过程中，要紧扣教材，精讲多练，打牢基础，使学生掌握点、线、面、体的投影规律和读图方法，充分利用多媒体、挂图、模型等教具，促进学生空间想象力的提高，通过制作模型和画轴测图等手段，锻炼学生的动手能力，逐渐提高学生的读图能力，为将来从事本专业的工作打下坚实的基础。

一、夯实基础，学好点、线、面、体的投影

(一)点的投影及其投影规律

基本知识点就是三视图的展开，正对着我们的是V面，脚踩的H面，右面是W面，展开方法是V面保持不动，H面向下翻转，W面向右翻转。使学生充分理解什么是投影面、什么是投影轴、空间点和投影点间有什么样的对应关系。

点的投影及其投影规律最重要的知识点就是“连影垂轴”，即两个投影点的连线垂直于相应的投影轴。针对这一投影规律，教师要讲解典型例题，使学生在做题过程中逐渐体会。因为是初次接触空间与平面的转化，所以，应要求学生重点掌握三视图是怎样展开的，三个视图分别反映了哪几个坐标，掌握空间点、投影面上的点、投影轴上的点、坐标原点，掌握两点的相对位置，建立初步的空间概念，为学习后续课程和培养读图能力打下基础。

(二)直线的投影及其投影规律

直线分为一般线、投影面平行线、投影面垂直线三类。在这一节的学习中，要使学生重点掌握直线的投影规律。

一般线在三个投影面的投影都倾斜于投影轴。读图要领：三斜线，即在任意三个投影面的投影都为斜线。投影面平行线在其平行的投影面的投影为倾斜于投影轴的斜线，在另外两个其倾斜的投影面的投影为平行于投影轴的直线。读图要领：一斜线，两平线，即在平行的投影面的投影为斜线，在另外两个投影面的投影为直线。投影面垂直线在其垂直的投影面的投影为一个点，另外两个平行的投影面的投影为直线。读图要领：一个点，即在垂直的投影面的投影为点。

(三)平面的投影及其投影规律

平面分为一般面、投影面平行面、投影面垂直面三类，在这一节的学习中，要使学生重点掌握平面的投影规律。

一般面在三个投影面的投影都为图形。读图要领：三图形，即在三个投影面的投影为图形，则该平面为一般位置平面。投影面垂直面在其垂直的投影面的投影为斜线，在另外两个其倾斜的投影面的投影为图形，读图要领：平面垂直投影面，两框对着一斜线。投影面平行面在其平行的投影面的投影为图形，在另外两个投影面的投影为直线，读图要领：平面平行投影面，一框对着两平线，即在平行的投影面的投影为图形，在另外两个投影面的投影为直线。

(四)基本体的投影及其投影规律

基本体按照其表面性质的不同，可分为平面立体和曲面立体两大类。平面立体分为棱柱和棱锥，曲面立体分为圆柱、圆锥和球。在基本体的教学中，要求学生每次课做形体储备练习，逐渐提高读图能力。掌握基本体的读图会对组合体的学习打下了良好的基础。在教学过程中，要向学生渗透形体分析法的思维方法。

通过以上由浅到深的学习，学生的思路会非常清晰，为读图能力的培养奠定了基础。任何工程形体都可以看成由若干基本体按照一定方式组合而成的，这种由两个或两个以上简单基本体组合而成的复杂形体，称为组合体。

在研究切割型组合体时，要引导学生思考：形体的原形是什么样的，被什么样的平面所截切，参与截切的平面有几个。搞清楚这些问题，有助于对形体的正确理解。在习题的选择上，要以三棱锥和五棱柱为典型，理解基本概念，达到熟练运用。

在研究叠加型组合体时，以三种形体为宜，少则达不到练习的目的，多则过乱，分析起来比较麻烦，学生抓不住重点。要引导学生将形体的三面投影图根据“三等”关系，即长对正、高平齐、宽相等的原则分解为若干线、面的投影，再把这些线、面所读出的信息综合起来想形体，有助于对前后知识的贯穿，把所学的知识加以灵活运用。

二、利用直观教具,帮助学生增强读图能力

形体分析和线面分析法是读图的两种基本方法。

(一)形体分析法

读图时应熟练掌握基本体的投影规律，矩矩为柱、三三为锥、梯梯为台、三圆为球。几个视图联系起来识读，同时要找出特征视图。形体分析法就是根据三面投影图分析形体的组成部分，从而想象出形体的形状，达到前后知识的融汇贯通。

(二)线面分析法

形体分析法是读图的最基本方法，遇到难点部分辅以线面分析法。通过基础知识的学习，我们知道，点、线、面是构成形体的基本集合元素，形体是由若干点、线、面组成的，利用上述的读图要领进行分析点、线、面的关系，能够有效提高读图能力。

采用多媒体、挂图、模型等教具，能够使学生在直观中看到形体之间的相同和不同，从而加深对概念的理解。通过前面基础知识的学习，学生们已经初步具备了一定的读图能力。利用实物、模型、挂图等直观教具加强直观教学,使学生更容易理解。学生在这种氛围下，能更容易建立空间的概念，激发学习热情，提高读图能力。

多媒体、挂图、模型等教具的选择要有利于学生对概念的深入理解，有利于读图能力的提高。选择教具时，要充分考虑学生的接受程度，要先易后难，循序渐进。

三、加强学生动手的能力，促进读图能力的提高

在教学过程中，教师要注重学生动手能力的培养，因为动手能力的提高有助于读图能力的提高。通过自己制作模型或平面，能够加深对概念的深入理解。

如在讲解圆柱的截切时，首先要求学生把香肠想象为圆柱，根据截平面与圆柱轴线的相对位置关系分别进行截切，平行于圆柱轴线、垂直于圆柱轴线、倾斜于圆柱轴线三种位置关系。由学生说出三种位置截切后分别得到的截交线的形状，然后由教师进行讲评，为什么会得到这样的形状，从而加深了学生的理解，使学生直观地理解什么是截切，截切的原理是什么，有什么投影规律，从而激发了学生的潜能，促进了学习的热情。

在教学过程中，通过反复地练习，也可以达到提动手高能力的目的。比如在读图这一章，我们要求学生不但要读懂，同时要画出轴测图草图。在工程中应用最多的是三视图，它能完整、准确地反映形体的真实形状，但缺乏立体感；轴测图常用作辅助图样，能同时反映形体形状，立体感强，直观性好是其的突出特点。根据三视图画轴测图，根据轴测图画三视图，反复练习。要绘制轴测图，首先要读懂三视图。实践证明，多画轴测图，培养了空间想象力，有助于学生熟悉形体分析法，提高读图能力。

[1] 杜廷娜，蔡建平.土木工程制图[M].北京：机械工业出版社,2011.

[2] 周爱军.土木工程图识读[M].北京：机械工业出版社,2007.

[3] 杨月英，施国盘.建筑制图与识图[M].北京：中国建材出版社,2007.

[4] 张郁.土木工程制图[M].北京：北京理工大学出版社,2009.

长春工程学院，吉林长春 130012)(责任编辑：赵 颖)