談《機(jī)械制圖》的直觀教學(xué)

祝改榮

摘 要 本文根據(jù)《機(jī)械制圖》在技工學(xué)校機(jī)械類專業(yè)教學(xué)中的實(shí)際情況，闡述了空間想象力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)了空間概念的重要性，進(jìn)而分析了物體的點(diǎn)、線、面到基本體的投影過(guò)程，演示了三視圖的繪制過(guò)程。

關(guān)鍵詞 直觀教學(xué) 投影規(guī)律 幾何元素

中圖分類號(hào)：G718.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2016）21-0009-02

一、用直觀教學(xué)樹立空間概念

機(jī)械制圖是機(jī)械工程界的技術(shù)語(yǔ)言，是技工學(xué)校大多數(shù)專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。技校學(xué)生都是初中畢業(yè)，年齡較小，知識(shí)存儲(chǔ)量少，抽象思維和空間想象力不強(qiáng)，理解能力和自學(xué)能力都較為薄弱。為此，教師必須充分利用直觀教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，把抽象的書本知識(shí)變?yōu)閷W(xué)生可以親身觀察分析、想象貼近生活實(shí)際的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，消除恐懼和厭煩心理，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。在教學(xué)中，真正要掌握的是三視圖的投影規(guī)律及作圖方法。教師運(yùn)用實(shí)物或形象的模型，如：長(zhǎng)方體、圓柱體、圓錐等，讓學(xué)生通過(guò)感官感知獲得生動(dòng)的表象，形成感性認(rèn)識(shí)。然后再利用多媒體課件展示基本體三視圖的做法，幫助學(xué)生樹立空間概念，逐步培養(yǎng)空間想象能力。

在課堂上，教師帶領(lǐng)學(xué)生畫基本幾何體的立體圖形。開始的時(shí)候并不嚴(yán)格按照軸測(cè)圖的要求畫圖，這是因?yàn)檫€處于培養(yǎng)學(xué)生興趣階段，避開理論以后學(xué)生更容易接受。教師示范畫出棱柱體、圓柱體、圓錐體等基本幾何體立體圖，讓學(xué)生直觀地看清這些形體的結(jié)構(gòu)，從而提高他們也想通過(guò)學(xué)習(xí)畫出圖形的想法，以此來(lái)提高他們的學(xué)習(xí)熱情。雖然這時(shí)候?qū)W生還不能畫出立體圖形，但是他們能通過(guò)線條的變化區(qū)別不同的面并了解了是何種性質(zhì)的面，這時(shí)學(xué)生對(duì)各種基本幾何體的輪廓已經(jīng)有所了解，而且初步樹立了空間概念。通過(guò)對(duì)學(xué)生直觀感覺的引導(dǎo)，消除對(duì)制圖課的畏難情緒。在此基礎(chǔ)上逐步深入，引導(dǎo)學(xué)生畫一些簡(jiǎn)單疊加或切割的圖形。由于學(xué)生的思維能力和知識(shí)水平的差異，對(duì)學(xué)生要因人施教，確定適合技校生的學(xué)習(xí)方法。

二、用直觀教學(xué)得出投影規(guī)律

立體圖雖然能夠較直觀的反映物體的形體特征，但也不能讓學(xué)生過(guò)分地存在依賴心理。為此，教師應(yīng)明確學(xué)習(xí)目的及任務(wù)，通過(guò)多媒體演示和板圖提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等是投影作圖的精髓，雖然容易記住，但是初學(xué)者不能靈活運(yùn)用。教師通過(guò)制作立體直觀圖來(lái)說(shuō)明三視圖的形成：用兩兩相互垂直的三個(gè)平面（正面、側(cè)面、水平面）作為投影面，把物體放在這個(gè)空間內(nèi)，分別向三個(gè)平面進(jìn)行正投影，然后將水平投影繞水平面和正面的交線向下轉(zhuǎn)90€埃嗝嬙隊(duì)叭撇嗝婧駝嫻慕幌呦蠐易？0€埃偷玫攪巳油跡餼褪峭隊(duì)懊嫻惱箍庖還倘醚脅僮鰨黽悠淅斫餑芰Α=淌υ諍詘逕涎菔救油甲魍脊蹋⒃諶油忌媳昝魃?、下、左、訐u⑶?、后笼b轎唬？對(duì)比兩個(gè)視圖后發(fā)現(xiàn)：主視圖、左視圖都表示立體圖的上下距離；主視圖、俯視圖都表示立體圖的左右距離；左視圖、俯視圖都表示立體圖的前后距離。教師最后做總結(jié)，立體圖一經(jīng)確立，其上下、左右、前后距離就不變。這樣，直觀得出三視圖投影規(guī)律：主俯視圖——長(zhǎng)對(duì)正，主左視圖——高平齊，俯左視圖——寬相等。同時(shí)教師通過(guò)課堂練習(xí)讓學(xué)生準(zhǔn)確判斷出立體圖的方位。

三、用直觀教學(xué)解決幾何元素投影

點(diǎn)、線、面等幾何元素投影理論性強(qiáng)，要充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，培養(yǎng)空間思維能力?？赏ㄟ^(guò)講解、提問形式，讓學(xué)生建立起幾何元素的空間形式。首先，通過(guò)基本幾何體的三視圖的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)熟悉投影的規(guī)律，從而使抽象的幾何元素的投影過(guò)渡到具體（有一定形狀、大小、相對(duì)位置）的幾何元素，使具體與抽象、理論與實(shí)際達(dá)到統(tǒng)一，進(jìn)一步加強(qiáng)了教學(xué)的直觀效果，再分析基本體上關(guān)于點(diǎn)、線、面的投影就比較容易了。

在講授點(diǎn)、線、面投影時(shí)，首先拿出基本體，如：三棱錐，分析其錐頂A的投影，教師在黑板上畫出點(diǎn)A的三視圖。再選擇底面上B點(diǎn)的投影，將兩點(diǎn)的方位關(guān)系進(jìn)行比較，參照立體很直觀地分析出來(lái)。再將A、B兩點(diǎn)連成直線，分析直線的投影，學(xué)生通過(guò)觀察能夠理解該知識(shí)點(diǎn)。這時(shí)教師再循序漸進(jìn)從線引導(dǎo)到面的投影，再由面組成體，最后在教師的引導(dǎo)下歸納為投影特征理論。這樣的教學(xué)過(guò)程既避免單純講解理論，又可以使學(xué)生領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)幾何元素的目的，使他們不但理解掌握了理論知識(shí)，而且知道學(xué)習(xí)后的作用，避免理論學(xué)習(xí)中無(wú)的放矢的現(xiàn)象，為系統(tǒng)分析立體投影奠定了理論基礎(chǔ)。

四、用直觀教學(xué)解決組合體投影難題

讀組合體視圖的方法有兩種：一是形體分析法；二是線面分析法。這兩種方法對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)理論性較強(qiáng)，對(duì)于分析較復(fù)雜的物體學(xué)生較難掌握。學(xué)生掌握點(diǎn)、線、面的投影知識(shí)后，就具備了投影作圖的理論基礎(chǔ)和基本技巧，能夠解決一般的組合體投影問題；但是對(duì)于比較復(fù)雜的組合體問題，他們分析起來(lái)還有一定的難度。在教學(xué)中，除了給學(xué)生介紹前面兩種方法外，還給學(xué)生講解了借助立體圖來(lái)分析組合體的方法，為此，教學(xué)中仍可借助軸測(cè)圖來(lái)直觀的解決這方面的問題。

首先，確定組合體的切割、疊加步驟。對(duì)于疊加類組合體來(lái)說(shuō)，要弄清該組合體由幾個(gè)基本幾何體組成，找出其中哪個(gè)幾何體是主要形體，再確定其它幾何體相對(duì)主要幾何體的位置，弄清疊加順序。對(duì)于切割類組合體來(lái)說(shuō)，要弄清組合體用了幾個(gè)平面切割，各個(gè)切平面是什么位置面以及切割順序。學(xué)生結(jié)合讀圖的兩種方法分析各組成部分的形狀特點(diǎn)及相對(duì)位置，再結(jié)合立體圖直觀地分析投影特性。

再次，畫軸測(cè)圖使學(xué)生具備直觀的視覺，補(bǔ)組合體視圖或補(bǔ)缺線。學(xué)生掌握了畫軸測(cè)圖的方法，能較熟練地繪制軸測(cè)圖，對(duì)分析組合體的投影非常有幫助。腦海中有了立體的形狀后，分析切割或疊加組合體就比較簡(jiǎn)單，補(bǔ)缺線或補(bǔ)視圖就很容易解決。

用軸測(cè)圖解決識(shí)圖中的問題既是遵循制圖教學(xué)來(lái)源于實(shí)踐、服務(wù)于實(shí)踐，由易到難、由淺入深的教學(xué)規(guī)律，也是對(duì)機(jī)械制圖“以讀引畫、以畫助讀”原則的認(rèn)真貫徹執(zhí)行，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。用軸測(cè)圖解決復(fù)雜組合體投影是依據(jù)組合體由基本體組成這一原則把復(fù)雜圖形進(jìn)行直觀化、程序化處理，使其條理清楚且直觀易懂，避免初學(xué)者因理論基礎(chǔ)不牢固導(dǎo)致線面分析混亂這一缺點(diǎn)。

最后，借助軸測(cè)圖來(lái)進(jìn)行直觀教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力，除了具備其它直觀教學(xué)的特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：借助軸測(cè)圖進(jìn)行直觀教學(xué)，能夠使得教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象、直觀易懂，使死板的物體活動(dòng)化，使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。另外，它還具有很強(qiáng)的靈活性。教師可以不受教材、掛圖、設(shè)備等的限制，可以很靈活的因材施教，較好地完成教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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