摘 要：制圖課是工科專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要任務是培養(yǎng)學生讀圖和繪圖的能力。本文結(jié)合多年制圖教學體會，分析了組合體構(gòu)型設(shè)計在制圖學習中的重要性，以及如何在教學中培養(yǎng)學生的構(gòu)型能力，從構(gòu)型方的原則、方法、教學體會進行探討，為學生的職業(yè)技能培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：制圖學習；組合體；構(gòu)型設(shè)計；教學方法；空間思維

中圖分類號：TH126 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

作者簡介：趙麗萍（1971年—），女，漢族，天津，廈門工商旅游學校，副校長，管理學碩士，機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)，機械專業(yè)高級講師。

機械制圖是工科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，制圖是為了后續(xù)專業(yè)學習中看圖理解圖樣的含義打下基礎(chǔ)，在教學中，組合體的學習非常重要，學生由組合體到零件的學習要求構(gòu)建起空間思維、想像、創(chuàng)新的能力，這也是教學的難點所在。如何幫助學生建構(gòu)起這種能力，組合體構(gòu)型設(shè)計法在教學中的運用可以有效地解決學習的困難。

一、組合體構(gòu)型設(shè)計法的學習重要性

所謂組合體的構(gòu)型設(shè)計，是指以基本體、基本形體為主，利用各種創(chuàng)造性思維方式構(gòu)型設(shè)計組合體的形狀、大小表面連接形式等，并且表達成圖樣的過程。構(gòu)型設(shè)計的過程是形象思維的過程，通過構(gòu)型設(shè)計可以把學生的空間想像、形體構(gòu)思和形體表達三者有機的聯(lián)系起來。既提高畫圖、讀圖能力，又能發(fā)展空間想象能力，還有利于發(fā)揮構(gòu)思者的創(chuàng)造性。

二、組合體構(gòu)型設(shè)計法的教學實踐

（一）構(gòu)型設(shè)計法的教學內(nèi)容

1.組合體構(gòu)型設(shè)計的原則

（1）以基本體為主進行分析。主要培養(yǎng)利用基本幾何體構(gòu)造組合體的能力及掌握組合體投影圖的畫法，以培養(yǎng)觀察、分析、綜合能力、創(chuàng)造力和想象力。

（2）構(gòu)成組合體應便于成型。封閉的內(nèi)腔不便于成型，一般不要采用。

（3）應多樣性（發(fā)散度）、變異性（變通度）、新穎性（新穎度）。

（4）體現(xiàn)穩(wěn)定、平衡、動靜等造型藝術(shù)法則。對稱的結(jié)構(gòu)能使形體具有平衡、穩(wěn)定的效果，而對于非對稱的組合體，采用適當?shù)男误w分布，可獲得力學與視覺上的平衡感與穩(wěn)定感。

（5）構(gòu)成的形體應符合零件生產(chǎn)的實際。兩個形體組合時，點、線與線接觸、面與面的連接應符合生產(chǎn)實際。

（二）構(gòu)型設(shè)計的基本方法

1.組合體構(gòu)型設(shè)計的基本方法

（1）挖切。一個基本體經(jīng)不同的挖切可構(gòu)成不同的組合體。如下圖1：基本體為四棱柱，通過挖切產(chǎn)生六個形體，這六個形體的三投影圖分別進行如下表達。

（2）疊加。若干個基本體變換其相對位置可疊加出各種組合體。

（3）挖切疊加綜合，同時運用挖切和疊加構(gòu)成組合體。

三、組合體構(gòu)型設(shè)計法的思維拓展延伸

1. 根據(jù)給定的形體的正面投影圖構(gòu)型設(shè)計形體。如圖2

2. 根據(jù)給定的條件構(gòu)型設(shè)計。如圖3

如：構(gòu)造一個組合體，要求包含三個基本幾何體，并含有正垂面、圓柱面和通槽，用三面投影圖表達出來。

3.根據(jù)給定的若干基本體構(gòu)型設(shè)計 。

給定若干個基本立體，通過改變基本體間的組合方式、相對位置和相鄰表面間的連接關(guān)系來構(gòu)造組合體。如圖4

4.仿形構(gòu)型設(shè)計

根據(jù)給定的一個組合體，仿照該組合體的形狀和結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計類似的組合體。如下圖5，形體1變形到形體2，頂部前后切成圓柱面，底部切成方形槽。

5. 互補體構(gòu)型設(shè)計方法。

如果把一個幾何體挖去一部分，則挖去的部分稱為虛體或負幾何體，而留下的部分稱為實體或正幾何體。給出虛體（或?qū)嶓w）的投影圖，要求作出實體（或虛體）的投影圖，并同時構(gòu)畫出兩者的立體圖。如圖6

四、組合體構(gòu)型設(shè)計的教學體會

（一）構(gòu)型設(shè)計發(fā)展了學生的發(fā)散思維和收斂思維能力

發(fā)散思維屬于從多方面尋求多樣性答案的一種展開思維方式，而收斂思維是在眾多的思路、信息中尋求獲得一個正確答案的思維形式，發(fā)散思維和收斂思維是創(chuàng)造性思維的重要組成部分。

在組合體構(gòu)型設(shè)計教學中，根據(jù)給定一個投影圖，構(gòu)思組合體的形狀，并畫出其他投影圖；在限定的條件下，構(gòu)造組合體；仿形設(shè)計組合體，讓學生通過發(fā)散思維，作出多個答案，引導學生的空間思維活動由單一化向多元化方向發(fā)展，在構(gòu)型設(shè)計時舉一反三開拓思路，培養(yǎng)創(chuàng)造力和想象力。例如：根據(jù)正面投影圖，構(gòu)思該組合體的形狀（3種以上），并且畫出側(cè)面和水平面投影。如圖7

在組合體構(gòu)型設(shè)計教學中，分向穿孔構(gòu)型設(shè)計、互補體構(gòu)型設(shè)計，在培養(yǎng)發(fā)散思維的同時也培養(yǎng)了收斂思維，引導學生將眾多的思路和信息進行分析、綜合、抽象和概括，得到特定條件下正確的答案。

（二）構(gòu)型設(shè)計有助于激發(fā)學習機械圖學的興趣。

研究這些圖形的多解關(guān)系，由此引發(fā)的思考、探索、討論過程，對于識圖能力和圖形表達能力的提高會產(chǎn)生一定的作用，而且能夠充分調(diào)動學生的積極性，變被動學習為主動學習，培養(yǎng)思維的靈活性及發(fā)散思維能力。

（三）構(gòu)型設(shè)計在教學中應加強訓練

工程圖學在學時數(shù)不斷減少、教學內(nèi)容不斷增加的情況下，組合體構(gòu)型設(shè)計的教學時數(shù)也是有限的，所以在合理安排課堂教學的基礎(chǔ)，應該設(shè)計一定數(shù)量的作業(yè)加以訓練，可以在組合體看圖作業(yè)中不好理解的或有代表性的題目來設(shè)計構(gòu)型設(shè)計作業(yè)，在訓練中提高構(gòu)思形體和表達形體的能力，有助于發(fā)展創(chuàng)造性思維。

總之，我認為組合體構(gòu)型的方法有助于培養(yǎng)學生的空間思維能力，要求教師在教學中抓住一切有利機會，因勢利導，發(fā)展和豐富他們觀察、想象、思維判斷能力，善待學生在學習過程中表現(xiàn)出來的“離奇”和“古怪”的思維，教師在注重創(chuàng)造性思維方式訓練的同時，又要注重專業(yè)知識的科學合理結(jié)構(gòu)，通過思維方式的訓練有效地提高學生的制圖綜合能力，使原本抽象、復雜的制圖課得以簡化，易學，使學生具備一定的讀圖能力和繪圖的能力，為后續(xù)專業(yè)課的學習奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2] 劉超 陳金明 著《機械制圖》 上海交通大學出版社，2011.

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