第六章 設計圖樣的繪制

第一節(jié)  設計表現(xiàn)圖

　　一、對全章教材的分析和處理

　　本章教學內(nèi)容，從標題和安排順序看，是為設計方案制定過程中繪制設計圖樣服務的。但是，從整個技術(shù)課程的教學目的來看，本章的教學內(nèi)容，是培養(yǎng)學生技術(shù)素養(yǎng)十分重要的平臺?？v觀整個模塊1，本章的教學內(nèi)容，又是知識性更強的章節(jié)。因此，應該把本章看成是一個相對獨立和系統(tǒng)的知識塊，對學生進行比較系統(tǒng)的工程素質(zhì)的培養(yǎng)。其中包括：認識工程圖樣的價值、識讀工程圖樣的基本方法、繪制工程圖樣的基本能力、了解工程圖樣的基本規(guī)范、初步培養(yǎng)按標準繪制工程圖樣的良好習慣等。

基于上述認識，我把本章內(nèi)容劃分為相互聯(lián)系的四部分，即技術(shù)語言、投影知識和三視圖的繪制、軸測圖簡介和正等軸測圖的繪制、工程圖樣及繪圖標準。

軸測圖也是常用的工程圖樣之一，主要用于草圖的繪制、產(chǎn)品說明書并有助于對三視圖的識讀和理解。因此，也是本章主要內(nèi)容之一。但在要求上可以稍低一些。鑒于高一數(shù)學中有關(guān)于“軸二測”的內(nèi)容，因此把正等軸測圖作為重點內(nèi)容。這一節(jié)，既是對全章核心內(nèi)容“設計圖樣”的鋪墊，由于技術(shù)語言的概念也是技術(shù)活動中應該知道的常識。因此有必要用2課時來學習。

　　二、對學生的分析及教學策略

　　1、學生在初中數(shù)學課中已接觸過三視圖的概念，但經(jīng)了解，大部分學生已對此沒有印象。因此，教學中既要利用學生已有的概念，又不能對此估計過高，對主要的內(nèi)容，應從基本概念入手，不要跳躍。

　　2、由于前面幾章的內(nèi)容，基本上都是敘述性的，多為常識性的內(nèi)容，需要理解的較少，學生對本課程的重視程度已不如前，為了改變學生對本課程的已形成的印象，在本章的教學中，還應適當加入課堂練習和作業(yè)。

3、由于工程圖紙是工程界的通用語言，必須符合共同的標準，因此，教學中，必須嚴格按照工程實際的要求，培養(yǎng)學生良好的使用標準的習慣。

三、教學目標

知識與技能：

     1、了解技術(shù)語言的種類及其應用；能用恰當?shù)姆绞脚c他人交流設計想法和成果；

     2、能繪制簡單的草圖來表達技術(shù)設計的意圖；

     3、能識讀效果圖；

     4、了解基本幾何體的正等軸測圖的畫法。會綜合應用不同種類的技術(shù)語言來表達和交流自己的設計思想。

過程與方法：經(jīng)歷觀繪制設計圖形過程，體驗從設計構(gòu)思轉(zhuǎn)化為設計語言的過程；

情感、態(tài)度和價值觀：領略設計的繪圖的重要性，體驗技術(shù)語言的魅力。

四、教學重點與難點

教學重點：能繪制草圖來表達設計意圖；了解基本幾何體的正等軸測圖的畫法。

教學難點：能繪制草圖來表達設計意圖；基本幾何體的正等軸測圖的畫法。

五、課時安排

2課時

六、教學準備

一些技術(shù)語言的實物或代用品。

七、教學過程

　?。ㄒ唬┘夹g(shù)語言的種類與應用

先讓學生回答，什么是語言？經(jīng)過簡短的討論后，容易得出：它是人們用于相互交流和表達的工具。接著，教師可以拿出一個發(fā)出紅光的手電筒，對學生說：當你駕駛著汽車在路上行駛時，突然看到前面亮起了紅燈，你知道它是什么意思嗎？對，是“停車，不準通行！”，那么，這是誰向你表達的這個意思呢？對，是交通管理部門。因此，可以說，這個“紅燈”就是交通管理部門和司機們交流和表達的工具。顯然，它也具有語言的功能。因而，它也是一種語言。只不過它是用在技術(shù)活動中的語言。從而引出課題。

　　為了加深印象，可以繼續(xù)舉例：當你看到交通警察面對馬路，一只手臂彎曲，另一只手臂伸直，指向你前進的方向時，它告訴你，現(xiàn)在可以通行(它同時引出了肢體語言)。當你聽到，你身后的車鳴喇叭的聲音，它表示的是請你讓一讓(顯然這又引出了聲音語言)。車間的工人，拿著一張零件加工圖，只要按照圖紙標注的要求進行加工，不需要有設計人員在場，就能準確無誤地加工出符合設計要求的產(chǎn)品。顯然，這張零件加工圖，就是一種設計人員與生產(chǎn)人員進行交流的語言(為后面的內(nèi)容作了鋪墊)。

　　一邊提問，一邊引導，讓學生回答：“什么樣叫技術(shù)語言”了——（板書）在技術(shù)活動中進行表達、交流、的工具，如圖形、表格、聲音、手勢、標志等，我們統(tǒng)稱為“技術(shù)語言”。

　　接下來，可以用多種方式來介紹“常見的技術(shù)語言及其主要用途”。

　　下面的內(nèi)容供參考?！　　　?/p>

　　1、圖樣。這是在工程技術(shù)中最常用的一種表達、交流工具。這也是下面我們要重點學習的一種技術(shù)語言；

　　2、圖表。通常用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的表達。常見的有表格、柱形坐標式圖表、餅形圖表等；

　　3、模型。一般是用于建筑物、建筑群的表示。地理、軍事上用的沙盤模型也是屬于模型式技術(shù)語言、

　　4、符號、標志。在交通、廣告上用等很多，在工程圖紙上也有用規(guī)定的標志、符號來表示一些特殊的要求。

　　5、聲音。如號音、汽笛、喇叭等在表達某些特殊信息時發(fā)出的聲音。

　　6、手語和旗語。在交通、航海方面用于指揮和交流和溝通。啞語也是手勢語言?？梢越y(tǒng)稱為肢體語言。

　　7、口頭語言。有的技術(shù)活動，如技術(shù)講座、教學等，主要是用口頭語言來表達和交流。

　　8、程序語言。它是以計算機為載體，進行交流和表達的工具。

　　9、計算機演示。以計算機為載體，用多種媒體進行交流和表達的工具。

　　10、面文字語言。各種技術(shù)文件，都需要用到書面文字語言。

　　總之，凡是在技術(shù)活動中用來進行交流、表達和溝通的工具，我們都可以將其叫做技術(shù)語言。

　　對于“技術(shù)語言的特點”的總結(jié)很重要?？蓽蕚鋷讉€典型的技術(shù)語言教具來展示，然后由學生討論，最后由教師總結(jié)。

　　下面的總結(jié)供參考。

　　技術(shù)語言、生活語言、藝術(shù)語言它們都屬于語言，它們都有其語言的共性，都是表達、交流和溝通的工具。但由于應用的場合和目的不一樣，它們又各有其特點。技術(shù)語言的特點有：

　　1、簡單明確。要讓人“一看就明白”。

　　2、形象、直觀，通俗易懂。這主要是對交通標志和符號的要求。對工程圖紙的識讀還是需要經(jīng)過專門的學習才能看懂的。

　　3、規(guī)范、統(tǒng)一。在使用范圍內(nèi)，必須要統(tǒng)一和規(guī)范，不然就大不到交流、表達、溝通的目的。

由于在不同的專業(yè)范圍內(nèi)，有不同的約定表達方式，技術(shù)語言的形式和具體內(nèi)容都有所不同，只能做一個大致的介紹。

（二）草圖的繪制

1、設計表現(xiàn)的基礎

講解這一過程主要通過動手實踐的方法，課件主要以設問的方式給出，學生結(jié)合課件上的問題找出答案，并通過實踐作圖，掌握畫草圖的方法。

課件的問題：

a 徒手繪圖分幾步？

b 網(wǎng)格法徒手畫的動作要領？

c 基本圖形怎么畫？

d 直線與曲線的連接怎么畫？

2、草圖的分類

草圖也叫方案草圖或設計速寫。

根據(jù)所處的設計階段的不同，草圖可分為構(gòu)思草圖和設計草圖。

設問：構(gòu)思草圖是什么？設計草圖是什么？

3、草圖繪制的步驟

    從感性認識上升到理性的認識，用文字的方法把草圖的繪制表達出來。

種類                           舉例

圖樣        機械加工圖、建筑施工圖、裝潢布線圖、電子電路圖

圖表        零件規(guī)格表、設計草圖、設計效果圖

模型        車模、房模、航模

符號        交通管理符號、公共場所使用的符號

（三） 透視效果圖的識讀

設問：與草圖相比，效果圖有什么優(yōu)點？在識讀時要注意什么？

（四） 正等軸測圖

出示一個物體的三視圖和軸測圖，說明祖測圖的優(yōu)點和在工程技術(shù)中的應用。從而導出課題。

　　1、軸測坐標系的形成

　　首先讓學生知道，軸測圖是根出示右圖。根據(jù)圖形，向?qū)W生講清楚：用正投影的方法，將一個空間直角坐標系向一個平面投影，轉(zhuǎn)動空間直角坐標系，會得到不同的投影。對每一個投影，它都和直角坐標系存在相應的投影關(guān)系。當其投影成為，人們事先規(guī)定的軸測坐標圖形時，所得到的投影關(guān)系，就是我們以后要用到的軸測投影規(guī)則。

　　2、正等軸測坐標簡介

　?。?）正等軸測坐標系

　　如右圖所示，正等軸測坐標系是是由相鄰兩個坐標軸夾角都等于120°的三個坐標軸組成。左下方的坐標軸為Ｘ軸，右下方的為Ｙ軸，Ｚ軸一般都是讓它豎直向上。三個坐標軸的交點O稱為坐標原點。

　?。?）正等軸測投影規(guī)則。根據(jù)空間直角坐

　　標投影為正等軸測坐標的幾何關(guān)系，可以得到

　　如下的投影規(guī)則：在直角坐標系中，沿三個坐標軸的尺寸，投影到正等軸測坐標上時，在相對應的坐標方向上，長度要縮短，縮短系數(shù)（軸向壓縮系數(shù)）在三個坐標方向上均為0.82，為了繪圖的方便，人為規(guī)定，正等軸測投影在三個坐標方向上的軸向壓縮系數(shù)都取1。

　　3、正等軸測圖的畫法

　　上述正等軸測投影規(guī)則告訴我們，根據(jù)直角坐標系中的投影圖形作軸測圖的基本方法是：沿直角坐標系各坐標軸的方向測量點的位置，再根據(jù)軸測投影的軸向壓縮系數(shù)，在軸測坐標系中確定該的位置。這也是“軸測投影”名稱的由來。

　　（1）用坐標法作簡單的軸測投影圖

　　 例：右示兩個正方形的直角坐標系不一樣，分別做它們的正等軸測圖。

　　解1

　　第一步，作軸投影坐標如圖。

　　第二步，在直角坐標系上測量A點的X坐標和Y坐標。

　　第三步，按相等長度（壓縮系數(shù)為1）在軸測坐標系上取X，Y值。得到A點的軸測投影a。

　　第四步，按同樣方法，求出B，C，D點的軸測投影b，c，d。

　　第五步，聯(lián)abcd，即得正方形的正等軸測投影圖。

　　解2，作為課堂練習由學生自己完成。

　?。?）用坐標法作平面立體的正等軸測圖。

　　所謂平面立體，就是各外表面都是平面的立體。六面體、棱柱體、棱錐體等。

　　給出平面立體的三視圖，作該平面立體的正等軸測圖。

　　作圖步驟如下：

　　A、在三視圖上確定直角坐標系，如圖（1）；

　　B、作正等軸測坐標，根據(jù)俯視圖，按1比1的軸向壓縮系數(shù)，在軸測坐標中作出A，B，C，O四點的軸測投影。再根據(jù)正視圖中的Z向尺寸，同樣按1比1的比例，在軸測坐標中作出a，b，c，o各點。如圖（2）。

C、連接各頂點，擦去看不見的輪廓線，加粗看得見的輪廓線，得到所求的正等軸測圖。如圖（3）。

　?。?）圓的軸測投影

　　A、 XOY面上圓的軸測投影

　　作圖步驟如下：

　　——作軸測坐標，在相應坐標軸上，按1：1的要求，作出E，F(xiàn)，G，H各點的軸測投影e，f，g，h。

　　——在直角坐標中，作圓O的外切正方形，根據(jù)AB，CD平行于OY軸，BC，AD平行于OX軸，在軸測坐標中，求得正方形ABCD的軸測投影為abcd。

　　——連接ag，ch，分別交bd于m和n。

　　——分別以a，c，m，n為圓心，以ag為半徑作弧gf，以ch為半徑，作弧hc，以mg為半徑，作弧cg，以nf為半徑，作弧hf。這四段弧連接成的橢圓，就是所求的圓的軸測投影。

　　具體的作圖方法，可教材P118，給出的步驟進行。

　　B、XOZ和YOZ面上圓的軸測投影可參照上述方法，由學生在課堂上練習，然后由老師總結(jié)。

　?。?）用切割法作平面立體圖形的正等軸測投影

　　下圖中a）給出了一個平面立體圖形的三視圖，可以看出，它是在六面體的基礎上分別切去若干部分而得到的一個圖形，因此可以用切割法來繪制。其作圖步驟如下：

　　a）在三視圖上定坐標軸，

　　b）在軸測坐標軸上以x ，y，z 方向最大尺寸畫出六面體。

　　c）畫出要切去的三棱錐體。

　　d）畫出要切去的側(cè)面的四棱柱體。

　　e）擦去圖形中不應有的交線和被遮擋的線，然后描深。

　　坐標法、切割法是繪軸測圖的基本方法，畫圖時必須根據(jù)形體特點靈活應用。

通過書本上的兩個例子說明正等軸測圖的作圖方法，最后讓學生動手實踐作一正等軸測圖。

小結(jié)與練習