教学方法的特征 [用“特征点”和“特征线”读图的教学方法探讨]

　　摘要：看图和画图是工科高等院校学生必备的基本能力。这种能力的培养，组合体部分的教学（尤其读图）起着至关重要的作用。在工程制图教学中，怎样激发学生的内在潜能，尽快提高学生的看图和画图能力、空间思维能力和分析和解决问题的能力，提高学生的综合素质呢？笔者根据近三十年的教学经验，总结出利用“特征点”和“特征线”读图的方法，对提高教学质量有非常明显的帮助。
　　关键词：工程制图；特征；教学；形体分析法
　　中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0214-02
　　现有的工程制图课中，读图的方法主要是“形体分析法”，这种方法适用于组合体类零件。就是先将组合体分解为若干个基本体，按画线框，对投影，想象出各基本体的形状，并分析它们之间的相对位置，从而得出组合体的整体空间形状。另外一种方法就是“线面分析法”，这种方法适用于切割体类零件。由于切割类组合体的切割方式多变，对切割类组合体的读图和画图，主要采用线面并重的分析法。但是多年的教学实践证明，线面并重的分析法造成了问题的复杂化，使得学生无从下手。而利用特征点为主、特征线为辅的读图方法，学生更易理解和掌握，大大提高了学生的学习兴趣，改善了教学效果。各种物体的视图，均是构成该物体各个表面投影的集合。只要这些表面的投影不具有积聚性，一般都是一些封闭的几何线框，且与其所表示的空间形状相类似（包括实形）。因此可利用上述概念分析与判断物体各个表面的空间状况，从而确定物体的总体形状，这种根据物体表面的投影特性（积聚性、封闭性、类似性），利用特征点和特征线分析各表面的空间位置和形状进行读图的方法，就是本文所探讨的教学方法。
　　一、“特征点”和“特征线”
　　在切割类组合体中，“特征点”和“特征线”往往表现为具有积聚性的平面——一条对于投影轴倾斜的直线，该直线对应的另外两投影（两视图）为平面图形即一封闭线框（多边形），该多边形的各个顶点即为“特征点”，该直线即为“特征线”。
　　二、应用
　　切割类组合体的视图，线框较多，且形状不规则。对这类视图，初学者往往感到难以下手，实际上只要抓住切割体的“特征线”进行分析，通过先假定（对应的投影）后验证，边分析边想象的方法确定它们的空间形状和位置，读懂这类视图便不再困难。如图a所示是已知主、俯视图，补画左视图。对此例可先抓住俯视图上的一条特征线1、6，对应主视图分析发现它是一个封闭线框1′2′3′4′5′6′7′8′1′，那么说明特征线1、6是一个铅垂面，按照我们在平面的分类中所讲的铅垂面的投影特性，便知该平面的侧面投影（视图）应为一跟正面投影1′2′3′4′5′6′7′8′1′类似的八边形1″2″3″4″5″6″7″8″1″，为此我们只需按已知的八个特征点的水平投影（俯视图）和正面投影（主视图）作出这八个特征点的侧面投影（左视图），并顺次连接这些特征点得到八边形1″2″3″4″5″6″7″8″1″便完成了此题的第一步，剩下的步骤即是根据我们之前所讲的侧评面的投影特性，求出侧平面P、Q、S的投影即完成全图。
　　图a
　　图b
　　如图b所示，已知主、左视图，补画俯视图。对此例可先抓住主视图上的一条特征线8′、7′，对应左视图分析发现它是一个封闭线框1″2″3″4″5″6″7″8″1″，那么说明特征线8′、7′是一个正垂面，按照我们在平面的分类中所讲的正垂面的投影特性，便知该平面的水平投影（视图）应为一跟侧面投影1″2″3″4″5″6″7″8″1″类似的八边形123456781，为此我们只需按已知的八个特征点的正面投影（主视图）和侧面投影（左视图）作出这八个特征点的水平投影（俯视图），并顺次连接这些特征点得到八边形123456781，便完成了此题的第一步，剩下的用同样方法即可求出。综上所述，利用“特征点”和“特征线”读图的方法同其他读图的方法一样，也是研究物图关系的一个重要分析方法。当学生面对一个组合体的两视图时，分析它们的形成特点，如果不是由单纯的基本体叠加形成的，而是被各个面切割形成的，那就从“特征线”入手，标出该“特征线”所对应的“特征点”，这些“特征点”所围成的封闭线框就是一个投影面垂直面，按照投影面垂直面的投影特性，其第三个投影一定和该封闭线框是类似形。熟练掌握这一点，读图时就可以举一反三，根据分析表面的空间位置和形状，预见其投影，读懂视图，提高学生的学习积极性和学习兴趣，使解题思路大为开阔，找到解题的入手点，从而提高读图能力。
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　　作者简介：宋霖，副教授，女，1964年11月生，成都人。西南科技大学制造科学与工程学院教师，主要研究方向：矿山机械及工程图学。