談《機械制圖》的直觀教學

祝改榮

摘 要 本文根據《機械制圖》在技工學校機械類專業教學中的實際情況，闡述了空間想象力的培養，強調了空間概念的重要性，進而分析了物體的點、線、面到基本體的投影過程，演示了三視圖的繪制過程。

關鍵詞 直觀教學 投影規律 幾何元素

中圖分類號：G718.1 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2016）21-0009-02

一、用直觀教學樹立空間概念

機械制圖是機械工程界的技術語言，是技工學校大多數專業的一門重要技術基礎課，它具有很強的理論性和實踐性。技校學生都是初中畢業，年齡較小，知識存儲量少，抽象思維和空間想象力不強，理解能力和自學能力都較為薄弱。為此，教師必須充分利用直觀教學的優勢，把抽象的書本知識變為學生可以親身觀察分析、想象貼近生活實際的知識，激發學生的學習興趣，消除恐懼和厭煩心理，從而達到較好的學習效果。在教學中，真正要掌握的是三視圖的投影規律及作圖方法。教師運用實物或形象的模型，如：長方體、圓柱體、圓錐等，讓學生通過感官感知獲得生動的表象，形成感性認識。然后再利用多媒體課件展示基本體三視圖的做法，幫助學生樹立空間概念，逐步培養空間想象能力。

在課堂上，教師帶領學生畫基本幾何體的立體圖形。開始的時候并不嚴格按照軸測圖的要求畫圖，這是因為還處于培養學生興趣階段，避開理論以后學生更容易接受。教師示范畫出棱柱體、圓柱體、圓錐體等基本幾何體立體圖，讓學生直觀地看清這些形體的結構，從而提高他們也想通過學習畫出圖形的想法，以此來提高他們的學習熱情。雖然這時候學生還不能畫出立體圖形，但是他們能通過線條的變化區別不同的面并了解了是何種性質的面，這時學生對各種基本幾何體的輪廓已經有所了解，而且初步樹立了空間概念。通過對學生直觀感覺的引導，消除對制圖課的畏難情緒。在此基礎上逐步深入，引導學生畫一些簡單疊加或切割的圖形。由于學生的思維能力和知識水平的差異，對學生要因人施教，確定適合技校生的學習方法。

二、用直觀教學得出投影規律

立體圖雖然能夠較直觀的反映物體的形體特征，但也不能讓學生過分地存在依賴心理。為此，教師應明確學習目的及任務，通過多媒體演示和板圖提高學生的學習興趣。長對正、高平齊、寬相等是投影作圖的精髓，雖然容易記住，但是初學者不能靈活運用。教師通過制作立體直觀圖來說明三視圖的形成：用兩兩相互垂直的三個平面（正面、側面、水平面）作為投影面，把物體放在這個空間內，分別向三個平面進行正投影，然后將水平投影繞水平面和正面的交線向下轉90€埃嗝嬙隊叭撇嗝婧駝嫻慕幌呦蠐易？0€埃偷玫攪巳油跡餼褪峭隊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諶油忌媳昝魃稀⑾隆⒆蟆⒂搖⑶啊⒑罅齜轎唬？對比兩個視圖后發現：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，立體圖一經確立，其上下、左右、前后距離就不變。這樣，直觀得出三視圖投影規律：主俯視圖——長對正，主左視圖——高平齊，俯左視圖——寬相等。同時教師通過課堂練習讓學生準確判斷出立體圖的方位。

三、用直觀教學解決幾何元素投影

點、線、面等幾何元素投影理論性強，要充分發揮學生的想象力，培養空間思維能力。可通過講解、提問形式，讓學生建立起幾何元素的空間形式。首先，通過基本幾何體的三視圖的學習，學生已經熟悉投影的規律，從而使抽象的幾何元素的投影過渡到具體（有一定形狀、大小、相對位置）的幾何元素，使具體與抽象、理論與實際達到統一，進一步加強了教學的直觀效果，再分析基本體上關于點、線、面的投影就比較容易了。

在講授點、線、面投影時，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A的三視圖。再選擇底面上B點的投影，將兩點的方位關系進行比較，參照立體很直觀地分析出來。再將A、B兩點連成直線，分析直線的投影，學生通過觀察能夠理解該知識點。這時教師再循序漸進從線引導到面的投影，再由面組成體，最后在教師的引導下歸納為投影特征理論。這樣的教學過程既避免單純講解理論，又可以使學生領會學習幾何元素的目的，使他們不但理解掌握了理論知識，而且知道學習后的作用，避免理論學習中無的放矢的現象，為系統分析立體投影奠定了理論基礎。

四、用直觀教學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。這兩種方法對于初學者來說理論性較強，對于分析較復雜的物體學生較難掌握。學生掌握點、線、面的投影知識后，就具備了投影作圖的理論基礎和基本技巧，能夠解決一般的組合體投影問題；但是對于比較復雜的組合體問題，他們分析起來還有一定的難度。在教學中，除了給學生介紹前面兩種方法外，還給學生講解了借助立體圖來分析組合體的方法，為此，教學中仍可借助軸測圖來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。對于疊加類組合體來說，要弄清該組合體由幾個基本幾何體組成，找出其中哪個幾何體是主要形體，再確定其它幾何體相對主要幾何體的位置，弄清疊加順序。對于切割類組合體來說，要弄清組合體用了幾個平面切割，各個切平面是什么位置面以及切割順序。學生結合讀圖的兩種方法分析各組成部分的形狀特點及相對位置，再結合立體圖直觀地分析投影特性。

再次，畫軸測圖使學生具備直觀的視覺，補組合體視圖或補缺線。學生掌握了畫軸測圖的方法，能較熟練地繪制軸測圖，對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單，補缺線或補視圖就很容易解決。

用軸測圖解決識圖中的問題既是遵循制圖教學來源于實踐、服務于實踐，由易到難、由淺入深的教學規律，也是對機械制圖“以讀引畫、以畫助讀”原則的認真貫徹執行，同時也培養了學生分析問題、解決問題的能力。用軸測圖解決復雜組合體投影是依據組合體由基本體組成這一原則把復雜圖形進行直觀化、程序化處理，使其條理清楚且直觀易懂，避免初學者因理論基礎不牢固導致線面分析混亂這一缺點。

最后，借助軸測圖來進行直觀教學，培養學生空間想象能力，除了具備其它直觀教學的特點外，還具有以下特點：借助軸測圖進行直觀教學，能夠使得教學內容生動形象、直觀易懂，使死板的物體活動化，使復雜的問題簡單化。另外，它還具有很強的靈活性。教師可以不受教材、掛圖、設備等的限制，可以很靈活的因材施教，較好地完成教學任務。

參考文獻：

[1]勞動和社會保障部教材辦公室.機械制圖（第五版）[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[2]徐兵.制圖教學與創新教育[J].河南職業技師院學報（職業教育版），2001.