巧用軸測(cè)圖提高課堂教學(xué)效果談

摘要：在《機(jī)械制圖》的課堂教學(xué)中出現(xiàn)難點(diǎn)時(shí)，可以使用軸測(cè)圖來加深學(xué)生對(duì)這些難點(diǎn)的理解和掌握，從而提高課堂教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制圖；軸測(cè)圖；投影；教學(xué)效果

《機(jī)械制圖》是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械、機(jī)電專業(yè)重要的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，需要豐富的空間想象力。對(duì)于剛剛初中畢業(yè)的技校學(xué)生來講，因缺乏相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和空間概念，學(xué)習(xí)難度很大。為了能夠達(dá)到《機(jī)械制圖》課的教學(xué)目標(biāo)，取得良好的教學(xué)效果，筆者借助軸測(cè)圖做了一些有益的嘗試。

巧用軸測(cè)圖樹立空間概念

中職學(xué)生學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》應(yīng)本著畫圖為輔，識(shí)圖為主的目的。畫圖是物體向平面圖形的轉(zhuǎn)化，而識(shí)圖則是由平面圖形想象成物體的過程。無論是畫圖還是識(shí)圖都要求學(xué)生必須具備空間概念。因?yàn)檩S測(cè)圖是用一個(gè)圖形來表達(dá)物體的前面、左面和上面的大致形狀，直觀性很強(qiáng)。所以我們可以借助軸測(cè)圖來幫助學(xué)生樹立起空間概念，逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。

首先，帶領(lǐng)學(xué)生畫基本幾何體的軸測(cè)圖。剛開始的時(shí)候不要求學(xué)生嚴(yán)格按照軸測(cè)圖的要求畫圖。這是因?yàn)榇藭r(shí)還處于培養(yǎng)學(xué)生興趣的階段，避開復(fù)雜的理論知識(shí)，學(xué)生更容易接受些。但是也不能讓他們?nèi)我獍l(fā)揮。而應(yīng)在畫圖的過程中，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生畫比較接近于正等測(cè)的草圖。學(xué)生在教師的示范下，不久就能迅速地畫出棱柱體、圓柱體、圓錐體等基本幾何體。雖然這時(shí)候?qū)W生所畫的圖形還不夠規(guī)范，但是他們能通過線條的變化來區(qū)分不同的面，并能判斷是何種性質(zhì)的面。通過對(duì)學(xué)生直觀感覺的引導(dǎo)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免了單純理論知識(shí)的枯燥難懂，消除了對(duì)《機(jī)械制圖》課的畏難情緒。

其次，在學(xué)生對(duì)各種基本幾何體的輪廓有所了解以后，再逐步深入，引導(dǎo)學(xué)生畫一些簡(jiǎn)單疊加或切割的圖形并作這些圖形的視圖。讓學(xué)生把視圖和軸測(cè)圖反復(fù)對(duì)照，找出它們的內(nèi)在關(guān)系，使學(xué)生逐步樹立起空間概念，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。同時(shí)也能使學(xué)生懂得，復(fù)雜的幾何體都是由一些基本幾何體疊加或切割而成，為以后用形體分析法分析組合體打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

巧用軸測(cè)圖得出投影規(guī)律

在學(xué)生初步形成空間概念之后，應(yīng)及時(shí)切入主題，講授投影作圖。為了防止學(xué)生過分依賴軸測(cè)圖，應(yīng)特別指出軸測(cè)圖是用一個(gè)圖形來表達(dá)物體的前面、左面和上面的大致形狀，不能反映物體的準(zhǔn)確形狀，視圖即平面圖才是工程技術(shù)交流的重要語(yǔ)言。以此激發(fā)學(xué)生的求知欲，明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)及任務(wù)。

投影規(guī)律是投影作圖的精髓，雖然容易記住，但是初學(xué)者并不能靈活運(yùn)用。可運(yùn)用軸測(cè)圖來說明三視圖的形成：用兩兩相互垂直的三個(gè)平面（正垂面、側(cè)垂面、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垂面的交線向下轉(zhuǎn)90°，將側(cè)垂面的投影繞側(cè)垂面和正垂面的交線向右轉(zhuǎn)90°。這樣就得到了三視圖，這就是投影面的“展開推平”。此時(shí)讓學(xué)生分別在軸測(cè)圖和三視圖上標(biāo)明上、下、左、右、前、后六個(gè)方位以及兩種圖形分別表達(dá)三個(gè)面的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并找出它們的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生在標(biāo)明六個(gè)方位關(guān)系之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，主視圖、俯視圖都表示軸測(cè)圖的左右距離；主視圖、左視圖都表示軸測(cè)圖的上下距離；俯視圖、左視圖都表示軸測(cè)圖的前后距離。軸測(cè)圖一經(jīng)確立，其上下、左右、前后的距離就不變。這樣就能直觀得出三視圖的投影規(guī)律，即主、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)也能看出三視圖表達(dá)了物體的前面、上面和左面的準(zhǔn)確形狀，而軸測(cè)圖卻表達(dá)的是物體的前面、上面、和左面的大致形狀。

識(shí)圖過程是畫圖的逆過程，即投影面的“旋轉(zhuǎn)歸位”。就是把水平投影和側(cè)面投影圍繞原來的軸分別反方向旋轉(zhuǎn)90°（即轉(zhuǎn)回原位），然后由每個(gè)視圖向空間引投影線，即將主視圖上各點(diǎn)沿投影線向前撥出，將俯視圖上各點(diǎn)沿投影線向上升起，將左視圖上各點(diǎn)沿投影線向左橫移，則同點(diǎn)的投影必相遇。因而物體上所有的點(diǎn)都將由三個(gè)投影所引返回空間的投影線交匯而得到復(fù)原。由于這種投影的可逆性，視圖上各點(diǎn)的“旋轉(zhuǎn)復(fù)位”就使整個(gè)物體的形狀再現(xiàn)出來。這種“旋轉(zhuǎn)歸位”的方法能促使學(xué)生很容易地想象出軸測(cè)圖的形狀，從而想出物體的真實(shí)形狀。

通過畫圖的“展開推平”及識(shí)圖的“旋轉(zhuǎn)復(fù)位”的反復(fù)練習(xí)，學(xué)生的空間想象能力很快得到了提高。

巧用軸測(cè)圖解決幾何元素的投影

點(diǎn)、線、面等幾何元素的投影理論性強(qiáng)，為了便于學(xué)生的理解掌握，教學(xué)實(shí)踐中仍可巧用軸測(cè)圖幫助教學(xué)。

如在課程講到點(diǎn)、線、面的投影時(shí)，首先讓學(xué)生畫出物體的軸測(cè)圖及其三視圖；然后根據(jù)教學(xué)目標(biāo)在物體的軸測(cè)圖上標(biāo)出幾何元素，讓學(xué)生在三視圖中指出其投影；最后在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生歸納出點(diǎn)、線、面投影的特征理論，使抽象的教學(xué)內(nèi)容變得具體化、形象化。這樣的教學(xué)過程避免了單純講解理論知識(shí)的枯燥，可以使學(xué)生領(lǐng)會(huì)到學(xué)習(xí)幾何元素投影的目的。同時(shí)還強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，為今后系統(tǒng)地分析組合體的投影奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

巧用軸測(cè)圖解決組合體投影

學(xué)生掌握幾何元素投影知識(shí)以后，就具備了投影作圖的理論基礎(chǔ)和基本技巧，能夠解決一般組合體的投影問題。課本中識(shí)讀組合體視圖介紹了兩種方法：一是形體分析法；二是線面分析法。這兩種方法理論性都很強(qiáng)。但是對(duì)于比較復(fù)雜組合體的投影問題，他們分析起來還有一定的難度。為此，巧用軸測(cè)圖就可解決以下教學(xué)問題：

確定產(chǎn)生圖形的簡(jiǎn)單形體學(xué)生在讀組合體三視圖時(shí)，除了分析點(diǎn)、線、面的位置關(guān)系外，主要是通過補(bǔ)視圖、補(bǔ)缺線來培養(yǎng)各種能力，掌握識(shí)圖技巧。在識(shí)圖時(shí)首先要根據(jù)已給出的視圖弄清該組合體是哪類形體，由哪些基本幾何體組成。由于學(xué)生對(duì)基本幾何體的投影都已經(jīng)很熟悉，所以很容易確定產(chǎn)生圖形的簡(jiǎn)單形體。

確定切割或疊加步驟對(duì)于切割類物體來說，要弄清物體用了幾個(gè)平面切割，各個(gè)切平面是什么位置面，以及切割的順序。對(duì)于組合類物體來說，在弄清由幾個(gè)基本幾何體之后，首先要找出其中哪個(gè)幾何體是主要形體，再確定其他幾何體相對(duì)主要幾何體的位置，弄清疊加順序。

畫軸測(cè)圖并補(bǔ)視圖或補(bǔ)缺線根據(jù)上面的分析繪制出軸測(cè)圖。在繪制時(shí)要根據(jù)切割或疊加的順序逐步完成，補(bǔ)視圖或補(bǔ)缺線的工作需同步進(jìn)行。這樣整個(gè)組合體的形成過程就比較清晰，使得作圖簡(jiǎn)單易行。

巧用軸測(cè)圖展示剖視圖的剖切過程

剖視圖就是用假想的剖切面剖開機(jī)件，將處在觀察者與剖切面之間的部分移去，而將其余部分向投影面投射所得的圖形。在教學(xué)過程中，將剖切過程用軸測(cè)圖繪制出來，就使得這部分內(nèi)容直觀、形象、易懂，不再是抽象的假想。講解起來非常容易，學(xué)生也易于接受。

總之，在《機(jī)械制圖》課的教學(xué)中，巧借軸測(cè)圖既能很好地培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，又能使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象、直觀易懂，大大地提高課堂教學(xué)的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃德浩.機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，（1）.

[2]王幼龍.機(jī)械制圖[M].北京：高等教育教育出版社，2001，（5）.

作者簡(jiǎn)介：

姜禮航（１９７２—），男，江蘇沛縣職教中心中學(xué)一級(jí)教師，從事機(jī)械專業(yè)的教學(xué)研究工作。

張宜厚（１９６６—），男，江蘇沛縣職教中心中學(xué)高級(jí)教師，從事機(jī)械和機(jī)電專業(yè)的教學(xué)研究工作。

（本文責(zé)任編輯：周秀峰）