摘 要：制图课是工科专业一门重要的专业基础课，主要任务是培养学生读图和绘图的能力。本文结合多年制图教学体会，分析了组合体构型设计在制图学习中的重要性，以及如何在教学中培养学生的构型能力，从构型方的原则、方法、教学体会进行探讨，为学生的职业技能培养奠定基础。

关键词：制图学习；组合体；构型设计；教学方法；空间思维

中图分类号：TH126 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

作者简介：赵丽萍（1971年—），女，汉族，天津，厦门工商旅游学校，副校长，管理学硕士，机械设计制造及自动化专业，机械专业高级讲师。

机械制图是工科一门重要的专业基础课，制图是为了后续专业学习中看图理解图样的含义打下基础，在教学中，组合体的学习非常重要，学生由组合体到零件的学习要求构建起空间思维、想像、创新的能力，这也是教学的难点所在。如何帮助学生建构起这种能力，组合体构型设计法在教学中的运用可以有效地解决学习的困难。

一、组合体构型设计法的学习重要性

所谓组合体的构型设计，是指以基本体、基本形体为主，利用各种创造性思维方式构型设计组合体的形状、大小表面连接形式等，并且表达成图样的过程。构型设计的过程是形象思维的过程，通过构型设计可以把学生的空间想像、形体构思和形体表达三者有机的联系起来。既提高画图、读图能力，又能发展空间想象能力，还有利于发挥构思者的创造性。

二、组合体构型设计法的教学实践

（一）构型设计法的教学内容

1.组合体构型设计的原则

（1）以基本体为主进行分析。主要培养利用基本几何体构造组合体的能力及掌握组合体投影图的画法，以培养观察、分析、综合能力、创造力和想象力。

（2）构成组合体应便于成型。封闭的内腔不便于成型，一般不要采用。

（3）应多样性（发散度）、变异性（变通度）、新颖性（新颖度）。

（4）体现稳定、平衡、动静等造型艺术法则。对称的结构能使形体具有平衡、稳定的效果，而对于非对称的组合体，采用适当的形体分布，可获得力学与视觉上的平衡感与稳定感。

（5）构成的形体应符合零件生产的实际。两个形体组合时，点、线与线接触、面与面的连接应符合生产实际。

（二）构型设计的基本方法

1.组合体构型设计的基本方法

（1）挖切。一个基本体经不同的挖切可构成不同的组合体。如下图1：基本体为四棱柱，通过挖切产生六个形体，这六个形体的三投影图分别进行如下表达。

（2）叠加。若干个基本体变换其相对位置可叠加出各种组合体。

（3）挖切叠加综合，同时运用挖切和叠加构成组合体。

三、组合体构型设计法的思维拓展延伸

1. 根据给定的形体的正面投影图构型设计形体。如图2

2. 根据给定的条件构型设计。如图3

如：构造一个组合体，要求包含三个基本几何体，并含有正垂面、圆柱面和通槽，用三面投影图表达出来。

3.根据给定的若干基本体构型设计 。

给定若干个基本立体，通过改变基本体间的组合方式、相对位置和相邻表面间的连接关系来构造组合体。如图4

4.仿形构型设计

根据给定的一个组合体，仿照该组合体的形状和结构特点，设计类似的组合体。如下图5，形体1变形到形体2，顶部前后切成圆柱面，底部切成方形槽。

5. 互补体构型设计方法。

如果把一个几何体挖去一部分，则挖去的部分称为虚体或负几何体，而留下的部分称为实体或正几何体。给出虚体（或实体）的投影图，要求作出实体（或虚体）的投影图，并同时构画出两者的立体图。如图6

四、组合体构型设计的教学体会

（一）构型设计发展了学生的发散思维和收敛思维能力

发散思维属于从多方面寻求多样性答案的一种展开思维方式，而收敛思维是在众多的思路、信息中寻求获得一个正确答案的思维形式，发散思维和收敛思维是创造性思维的重要组成部分。

在组合体构型设计教学中，根据给定一个投影图，构思组合体的形状，并画出其他投影图；在限定的条件下，构造组合体；仿形设计组合体，让学生通过发散思维，作出多个答案，引导学生的空间思维活动由单一化向多元化方向发展，在构型设计时举一反三开拓思路，培养创造力和想象力。例如：根据正面投影图，构思该组合体的形状（3种以上），并且画出侧面和水平面投影。如图7

在组合体构型设计教学中，分向穿孔构型设计、互补体构型设计，在培养发散思维的同时也培养了收敛思维，引导学生将众多的思路和信息进行分析、综合、抽象和概括，得到特定条件下正确的答案。

（二）构型设计有助于激发学习机械图学的兴趣。

研究这些图形的多解关系，由此引发的思考、探索、讨论过程，对于识图能力和图形表达能力的提高会产生一定的作用，而且能够充分调动学生的积极性，变被动学习为主动学习，培养思维的灵活性及发散思维能力。

（三）构型设计在教学中应加强训练

工程图学在学时数不断减少、教学内容不断增加的情况下，组合体构型设计的教学时数也是有限的，所以在合理安排课堂教学的基础，应该设计一定数量的作业加以训练，可以在组合体看图作业中不好理解的或有代表性的题目来设计构型设计作业，在训练中提高构思形体和表达形体的能力，有助于发展创造性思维。

总之，我认为组合体构型的方法有助于培养学生的空间思维能力，要求教师在教学中抓住一切有利机会，因势利导，发展和丰富他们观察、想象、思维判断能力，善待学生在学习过程中表现出来的“离奇”和“古怪”的思维，教师在注重创造性思维方式训练的同时，又要注重专业知识的科学合理结构，通过思维方式的训练有效地提高学生的制图综合能力，使原本抽象、复杂的制图课得以简化，易学，使学生具备一定的读图能力和绘图的能力，为后续专业课的学习奠定基础。

参考文献

[1] 李如密 著《教学艺术论》 山东教育出版社 1996.

[2] 刘超 陈金明 著《机械制图》 上海交通大学出版社，2011.

[3] 毛之颖 著《机械制图》（非机类） 高等教育出版社，2009.