高職數學教學與機械制圖的結合探討

陳娟

摘 要：基于專業需求的高職數學教學是針對不同專業的學生，用不同的教學方式，不同的教學重點為目標的教學。本文是針對江蘇城市職業學院無錫辦學點五年制機電一體化技術專業進行的將高職數學的三視圖教學、旋轉體教學以及斜二測知識教學與專業課機械制圖相結合的教學改革實踐研究。

關鍵詞：高職數學；機械制圖；三視圖；旋轉體；斜二測

中圖分類號：TH126-4 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2017）20-0202-01

一、前言

高職數學是五年制高職教育的一門公共基礎課程。此課程包括了函數、空間幾何、解析幾何、積分、微分等知識點，囊括了高中的數學知識和簡單的高等數學。不僅理科高職生，比如機電一體化專業、會計與審計專業、計算機網絡專業、報關專業等專業要學習，文科高職生，比如商務日語專業、商務英語專業、動漫專業等專業也要學習。隨著教育模式的改革，高職的數學課程也有了一些調整，在高中數學簡化的基礎上，選擇了相關數學知識的應用實例，使得教學更為貼近教學專業。

《機械制圖》是五年制高職機電一體化專業的基礎課。此課程包括制圖的基本知識與技能；正投影法和三視圖；點、直線與平面的投影；基本題；截交線和相貫線；組合體；軸測圖；機件常見的表達方法；標準間和常用件；裝配圖；圖樣復制與管理等。

高職數學中空間幾何知識與工程制圖中的制圖的基本知識和三視圖、投影等有著密切的聯系。針對高職學生在學生中常常覺得數學學了沒有可用之處、枯燥無味等情況，在機電一體化班級的數學教學中，穿插一些機械制圖的知識點，會提高學生學習數學的興趣，讓學生在學習中感受到知識的重要性、實用性，幫助學生更好的完成高職學習。

二、三視圖的教學與機械制圖的結合

建筑物、學習用品、機械零件等生活圖形是現實生活中處處可見的。三視圖的教學也就成為了高職數學中的非常重要的內容，這將幫助轉化學生對空間圖形的認識。高職教學中，三視圖的教學要求是了解三視圖的概念，掌握三視圖的規則，會畫簡單圖形的三視圖。而機械制圖的教學要求是掌握三視圖的形成及其投影關系，能夠識讀、繪制簡單形體的三視圖。

（一）三視圖概念的介紹

高職的三視圖教學在學生初中對三視圖有了初步了解的基礎上進行，考慮三視圖在機電專業課機械制圖和技術圖樣中的廣泛采用，在高職教科書的基礎上，穿插了機械制圖的簡單知識。

概念教學：視圖是指將物體按正投影向投影面投影所得到的圖形。有平行光線對物體進行投射，從物體的前面向后面投射所得到的投影叫做主視圖（或正視圖）；從上向下投射所得到的的投影叫俯視圖；從左向右投射所得到的的投影叫做左視圖。用這三種視圖表現空間物體的結構，我們把這三種視圖叫做三視圖。

相關補充知識：（1）中心投影法和平行投影法；（2）斜投影法和正投影法。

（二）三視圖的畫法

高職課本中三視圖的畫法介紹比較簡單，在給出了一些簡單解釋后，直接給出了“長對正、高平齊、寬相等”的結論。為了讓機電專業學生更好的滲入這個知識，本人在上課中采取了借鑒機械基礎教學的方法、結合高職數學課本的知識點進行講解。

教學過程：本人借助生活中常見的紙盒，截取三個兩兩垂直的面作為教學中的三個兩兩垂直的投影面，其中兩個面的交線分別定為OZ（鉛直方向）、OX（水平方向）、OY（垂直方向）。第一步：讓學生通過不同方向的觀察，將立體圖形投影到各個面上；第二步：固定XOZ面，沿著OY剪開，將ZOY面繞著OZ旋轉90度，旋轉至與ZOX面共面（呈左右排列狀）；將XOY面繞著OX旋轉90度，旋轉至與XOZ面共面（呈上下排列狀）；第三步，讓學生觀察三個面上的投影之間的聯系，從而得出：長對正、高平齊、寬相等。

三、高職數學課本中的旋轉體與機械制圖中的回轉體的結合教學

日常生活中，圓柱形、球形、圓底尖頭的重錘形的幾何體非常的常見。高職數學課本中稱類由一條曲線繞一條直線旋轉所得到的幾何體為旋轉體，這條直線成為旋轉軸（或軸），這條曲線成為母線。而機械制圖中將這類曲面是回轉曲面的幾何體為回轉體。高職數學課本著重的是矩形、直角三角形等簡單圖形的旋轉。而機械基礎著重的是曲面上任意一點的回轉。根據這個特點，在高職數學教學中所采用的教學方法是在學生掌握簡單圖形旋轉所得旋轉體的基礎上，了解曲面上任何一點的旋轉軌跡，幫助學生掌握曲面上任意一點的回轉軌跡都是一個圓，理解回轉的意義；并在掌握了數學要求的表面積和體積的基礎上，引導學生了解各種旋轉體的投影和表面上點的投影，以此幫助學生能更好的把數學知識用到機械基礎這門專業課上，使得學生真正感受到學有所用，從而提高學生學習數學和專業課的興趣，

四、高職數學課本中斜二測知識的掌握和補充

為了能更好的更直觀的表示出平面圖形和立體圖形的直觀感，高職數學課本上給出了斜二測畫法的規則：（1）水平線與鉛直線分別畫成平行于x軸和z軸；（2）水平線和鉛直線都垂直的線段畫成與y軸平行，且長度為原來的一半。這與機械制圖的概念幾乎一直，從不是很嚴格的意義上來說，完全是一樣的。所以，在數學教學中，用斜二測的畫法讓學生了解了許多機械制圖中常見圖形的畫法。在此基礎上，數學教學中還介紹了機械制圖的另一種重要的畫法-——正等測。正等測的軸間角都是120度，各軸向伸縮系數都相等。

五、結語

總之，高職數學作為高職院校一門重要的公共基礎課程，是一種多學科共同使用的科學語言，在高職院校不同專業的課程體系中具有通用性、基礎性和工具性等特點。對于機電專業來說，數學知識尤為重要，那么在教學過程中，適時地將學生可以接受、學生感興趣的專業知識融入到平時的高職數學教學中，無疑是給了學生學習的一注強心劑，不僅給了學生學習的興趣，更給了學生學習的動力和專業知識的支撐。

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