制图教学中异型管道零件识读探究

李颖

摘 要： 根据职业院校大专学生空间抽象思维能力较弱的情况，针对一类较复杂的异形管道零件图样识读，提出了具有较强操作性的零件图识读方法，并可由该方法扩展到一般零件图识读，使制图教学中的抽象识读变为直观的立体构型，这对学生的空间思维方法培养起到重要意义。

一、零件图识读过程中存在的问题

图样是制造机器和零件的依据，同时也是了解机器结构学习专业课程的重要支撑，而学生能否读懂零件图样的关键则在于是否具有较强的空间思维能力。但空间思维是一种极为抽象的概念，学生极难通过语言或是口述将一个较为复杂的具体零件结构表示清楚，而教材中对零件图样的识读介绍又极为简单，仅仅介绍了基本的识读方法，正真用到具体零件上学生普遍反映缺乏具体的可操作性。一般来说，机械识图教材通常把零件归为轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类，都具有典型的特征，学生对于简单的圆柱、棱柱等简单形体还能直接想象，但若遇上图1所示管道，虽具有轴套类零件特征，以圆柱体结构为主，但你很难通过所学的轴套类零件识读方法准确想象或是表述该零件。因此，我们需要有一种切实有效的办法，能够让学生摆脱这种空对空的想象，让零件能够以实体形式出现在学生面前。

二、借助计算机技术突破学生识读难点

通常来讲，学生读图的过程总要经过平面图样到空间形体、空间形体再还原成平面图样两个过程，若是还原后的平面图样能和图纸上的对应起来则空间形体想象正确，反之则需要对其进行修正。但无论在哪个环节中，我们的传统的做法都是让学生在头脑中凭空想象完成，这里存在两个问题，其一学生在凭空想象中缺乏直接的可操作性，不能直观的看到所构想的零件；其二教师没法对学生的空间想象进行直观评价。因此，我们在此引入计算机辅助构型方法，可让抽象的过程具体化并变得有操作性。在异形管道构型中，如图1所示，平面视图所反映的形状容易让学生在一开始看图中进入误区。如果单独的看主视图或是俯视图，很多同学认为该管道为一平面管道，但若是主俯视图联合起来看，大家会发现在管道的弯折处两个图形并不满足“长对正”，说明该管道属于具有空间形体的异形管道。

针对这种情况，为了让学生能更加直观的观察到管道的结构，并能形成解决这一类问题的能力，我们采用与学生一起三维构型的办法。根据两视图尺寸35、65、100和R15，即能在CREO的FRONT平面中绘制出主视图的中心点划线，采用同样的办法，根据俯视图尺寸100、R15、R20、直线与圆弧相切关系，在TOP平面中绘制出俯视图的中心点划线，随后采用软件自带的“交截”命令，让主、俯视图曲线产生合并，即可绘制出管道的空间曲线形状，最后使用“扫描”完成整个构型，如图2所示。整个过程中，学生都是在老师的引领下，使用计算机逐步完成三维构建，这样既能让学生掌握构思此类零件的思维方法，还能使其形成具体的操作能力，将原本头脑中的抽象思考变成了直观、可见、具有很强实践性的操作步骤，这对于职业院校的学生来说尤为适合。

三、多种手段综合应用是培养学生空间思维能力的关键

相比于普通高等院校，可能有些老师认为职业院校的大专学生由于其基础和认知能力较弱，使用此种方法教学必然会让学生首先学会计算机软件，这可能对他们来说比较困难。但我们经过2-3年的教学实践发现，实际情况是在现在计算机高度普及的情况下，大多数的学生对计算机的应用都非常熟悉，计算机方面的接受能力甚至比老师更强，在这种情况下，我们通常采用4-5学时时间让学生掌握基本的软件操作（在此我们选用的是CREO软件），在了解CREO软件基本操作的情况下，带领学生边学边操作，学生一边读图一边在软件中进行三维构型，这样使学生能实时“看到”头脑中的构型情况，使原来抽象的过程变得具体化了。类似于本文中的异形管道甚至异形孔洞或是其他复杂结构学生完全可以通过软件操作试着将零件结构构建出来再与图纸进行对应，看是否讀懂了零件图。

当然，计算机辅助制图教学只是我们探索培养学生空间思维能力方法的一种，我们也尝试过采用其他的类似于橡皮泥辅助、纸板围面等实物构型方法来帮助学生形成空间思维能力，但其最根本目的还是要学生自身具备想象零件形体的能力。因此，在能够熟练运用软件后，我们仍然要求学生在后期的学习中尽量不要再借助辅助工具，仅凭借头脑的想象的来进行零件构型，这才是我们最终要达到的目的。endprint