浙江大学机械工程学院的院史馆里，陈列着一张“特殊的档案”——发动机的教学挂画，引得不少师生、校友驻足观看。
发动机的曲柄连杆机构动感十足：钢铸的连杆，两头连接着活塞和曲轴，将活塞的往复运动转化成主轴的旋转运动；高速旋转的曲轴齿轮，带动着凸轮轴齿轮，通过气缸挺杆、摇臂等带动着进排气门快速开闭；冷却系统中汽缸盖复杂的水套、逼真的风扇、润滑系统中的螺旋齿轮传动……
这幅剖视图里，从各零部件的大小、相对位置和装配关系，到钢制、铜制、铝合金、铸铁等零件的材料属性和色泽，全都栩栩如生。
机械学院院史馆展出的教学挂图
这幅画完全由手工绘制，创作于上世纪八十年代。我们拜访了它的作者——机械工程学院退休教师施岳定。今天，与各位读者分享施岳定和他的“工程画”背后的故事。
施岳定与他的“工程画”
从上世纪八十年代初，施岳定就开启了他的图学教学生涯。在教学实践中他发现，很多复杂机器的工作原理和装配关系，学生没法理解，也很难通过自学掌握。而这部分知识的缺失，极大地影响了学生对机械学科的理解与实践：“比如每次讲解汽车、内燃机等复杂结构的时候，我们没法把汽车开进教室，又不能剖开设备，给学生看里面的详细结构。”
于是他萌生了一个想法，把这些复杂机器结构的立体画给画出来。学生想要看清哪个结构，他就用“巧笔”将结构层层打开。画成的作品经过装裱，便成为课堂上的“教学挂画”，老师们轮流借用，带到各自的课堂上讲解展示。
工件的三视图、立体图和着色后画稿
机械工程学院院史馆里展出的那幅《发动机剖视》，他画了整整三个月的时间。白天授课、搞科研，晚上集中精力画图。
这是工程，也是艺术。每幅挂图的成型都有漫长的“旅程”——
首先根据装配图、全套零件图，分析各系统的工作原理、装配结构、零件结构形状和尺寸大小；要考虑能够充分展现机器详细结构的表达方案，选择合适的轴测投影方向，精确绘制复杂机器的轴测图；还要用绘画方法进行艺术处理，如素描技法画出明暗关系，用彩色铅笔上色，尽可能还原材料的真实色泽和质感。
发动机横剖面的平面图，经彩铅润饰同样可以栩栩如生
施岳定介绍，国内虽然也有不少与教材配套的教学挂图，但就是缺少表现复杂机器的、具有很强真实感的图。在上世纪八九十年代，他陆陆续续手绘了挂图百余幅，用于课堂教学。
他说，绘这些图不仅要有综合能力，同样也要花费大量时间精力潜心创作。没有对教育教学事业的热爱、执着和甘于奉献，难以完成如此复杂的“工程画”。正是如此，有国内同行赞誉他为“工程画第一人”。
在施老师家中，他拿出了自己多年积攒的“宝贝”——一叠图学教材插图的原稿。
每一张原稿上都有编号，从光亮到阴影，用明暗深浅去表现材料的质感，用细腻的线条去展现零件的剖面。每一张都严谨细致、清晰明了。
硫酸纸上的原稿与《工程制图教程》教材插图
这样的图是怎么画出来的呢？
“画好一张图，对绘图者有着全面又细致的要求。”施岳定讲道，“首先要熟练掌握图学理论，各种轴测图画法，有一定素描绘画的基础；更要了解部件的工作原理、装配关系和传动路线等，以及各个系统之间的关联。”
施岳定编写出版的教材与原稿
在长期的图学教学和应用图学研究中，他提出并应用透视放射对应原理，解决某些轴测投影的绘制问题。
施岳定绘制的各种“小零件”
那些年，他到底为出版的教材画了多少插图？总有千余幅，但他自己也算不清楚。只知道有需要，他就画，就算是一个螺纹、一个弹簧、一个齿轮、一个涡轮，甚至是一个椭圆截面。每个细小的零部件插画中，都有他自己的思考。
“以前没有复杂结构立体图的精确作图依据，我们也是不断探索。”施岳定回忆说，那时没有地方能查到作图的方法，“就像弹簧的处理、螺旋齿轮齿廓、蜗轮蜗杆齿廓、复杂曲面的风扇涡轮轮廓等，这些复杂曲面，理论上可以通过计算得到，但从来没有人去通过具体作图求解。”
由此，他研究并提出了一整套表现复杂机器结构与艺术润饰结合的技术绘画理论和方法，应用于复杂轴测图绘制和图学教学中。
施岳定绘制的教材插图的“冰山一角”
采访期间，施岳定从自己的那摞手绘原稿里随手抽出了几组，我们将其平铺在桌面，拍下了上面这张照片。后来，我们把它发给刚上过《工程图学》的几位本科生，他们圈出了其中不少图，告诉我们：“照片里面的图大部分都讲过。”当年施岳定摸索着画出来的图，如今已成为经典。
教材插图与原稿对比
桃李无言的“课堂板画”
四十余年，他坚守一线课堂教学
施岳定老师今年72岁。他的图，不只画在挂图里、教材中；更多的，其实留给了年复一年的教室与黑板。如何让课堂的教学效果更好，如何将课讲得有趣味，如何让学生理解得更快、更扎实，是他一贯的追求。
退休前，他曾担任工程图学、机械制图课程本科生教学负责人，长期从事机械制图、工程图学、工业设计、机械设计教学和研究，主讲“机械制图”“工程图学”“工业设计学”等课程。
怎么教好这些课？
施岳定在课堂上讲授图学知识
“边讲课边在黑板上画图，教学效果特别好。”施岳定介绍，幻灯片和板书结合，重难点板书作图求解，是自己长期坚持的教学方式，“如果用幻灯片讲解工程图关键部位的图形关系，一张图直接跳出来，学生跟不上；而边讲边画，对重点部位的指向性更强，学生紧跟思路，理解更为透彻。”
在当年的学生中，还广为流传着“一节课”和“一秒钟”的故事。讲授“画三视图”时，施岳定会布置这样一项作业：同学们根据不同的模型，用一节课的时间当堂绘制其三视图；下课后，学生逐一排队拿图给他检查。
“施老师只要看到你的图，不用看模型，立马就能知道有几个错。逐一指出，检查错误一秒钟就够，真神！”这样的实力，让学生对他由衷地敬佩，这是他日积月累的扎实的图学基本能力。
施岳定与班级同学合影
他的课深受同学们的欢迎，容量八十人的教室，很多别的班级学生搬凳子挤满走道，常常超过百人。为了让学生更好地理解、记住知识，他也常编些顺口溜。比如，要理解变化多样的剖视图、剖切方法的应用场合，可以这么记：
图形简单用全剖，图形对称用半剖。
局部剖视最灵活，哪里需要哪里剖。
一个截面剖不清，可用阶梯旋转剖。
“要在课堂上提高教学质量，必须对教学精益求精，才能提高学生听课效率，更容易理解图形和机器结构。”他说，自己想法其实很简单，“教学需要投入，做好教学教育工作需要情怀，教师要有责任感和使命感，作为老师要努力成为学生的楷模。”
文字记者：浙江大学融媒体中心学生记者团
欧阳雨轩 周佳丽 张雯昕 陈永楠视频摄制：浙江大学融媒体中心学生记者团
张可心 阿热爱
