機械制圖課程教學探索
——以“各種位置平面的投影特性”一課為例

李登矗，孔湘君

（鄭州城軌交通中等專業學校，河南 鄭州 451152）

前言

中專生由于基礎較薄弱，空間想象能力較差，學習機械制圖課程時會感到抽象而難以理解[1]，從而造成學習積極性降低，課堂效果不好的困境。本文以“各種位置平面的投影特性”一課為例，探索了在機械制圖課程中巧借教室實物講授課程的方法。在講授時，將課本中的三投影面體系與教室的墻面對應起來，將各種位置平面與教室中的實物平面對應起來，降低了學生對各種位置平面的定義及分類的理解難度，也降低了投影特性的分析和總結的難度，提高了學生學習的積極性和主動性，培養了學生的創新能力，達到了較好的教學效果。

1 三投影面體系的轉化

三投影面體系由三個相互垂直的投影面組成[2]。教室本身就是一個天然的三投影面體系。三投影面體系中的正立投影面可以轉化為黑板所在的墻面；水平投影面可以轉化為教室中的地面；側立投影面可以轉化為學生右手側的墻面；OX軸轉化為黑板所在墻面與地面的交線；OY軸轉化為地面與學生右手側墻面的交線；OZ軸轉化為黑板所在平面與學生右手側墻面的交線；原點轉化為教室中右前下方三條墻面交線的交點。圖1為三投影面體系的轉化示意圖。

圖1 三投影面體系的轉化示意圖

將三投影面體系轉化為教室中的三個墻面及其交線，學生就如同自己置身于三投影面體系中，可以更清晰地理解三投影面體系，也為后面的講解提供了便利條件。

2 各種位置平面的轉化

授課時，通過平面的定義讓學生從教室中找出相應類型的平面。例如，讓學生通過正平面定義在教室中找到與黑板所在的墻面平行的平面，如講桌的前側平面、投影屏幕所在平面等。這樣提高了學生學習的主動性和積極性以及教學的互動性。同時，將課本中的由線框組成的平面變為了學生身邊的實際平面，加強了學生對各種位置平面的記憶和理解。

對于一些不易在教室中找到的平面，例如鉛垂面、正垂面等。可以讓學生改變教室中的一些物體來創造出相應的平面。例如：當教室的門打開一定程度后，就轉變為了一個鉛垂面。通過讓學生創造平面，也培養了學生的創新性。

3 平面投影特性的講解

通過由簡單的線框組成的投影圖來向學生講解平面的投影特性，會使學生感到難于理解。分析和總結投影面的投影特性時，可以利用教室中相應的實物平面，將其投影到教室所構成的三投影面體系中，將抽象的內容具體化，可以提高學生學習的主動性和教學的趣味性。

例如講桌的桌面是一個水平面。學生去想象該平面投影到教室中黑板所在的平面和學生右手側墻面（也就是正立投影面和側立投影面）是兩條與投影軸垂直的直線，投影到教室地面（也就是水平投影面）是一個和講桌桌面形狀相同的投影。圖2為水平面三面投影的轉化。

圖2 水平面三面投影的轉化

將三投影面體系及各種位置平面實物化，學生可以更容易地想象、分析和總結各種位置平面的投影特性，將學生從課本中由線框組成的平面投影特性圖中解脫出來。

4 結論

（1）在機械制圖課程教學中，巧借教室中的實物，將課本中的平面轉化為教室的實物，提高了學生學習的主動性和積極性，也加強了課堂的互動性，達到了較好的教學效果。

（2）將教室中的實物平面向教室這個“三投影面體系”進行投影，易于學生理解和記憶各種位置平面的分類和定義，也利于學生去想象、分析和總結各種位置平面的投影特性。

（3）引導學生改變教室中現有的平面去創造一些難于在教室中找到的平面，培養了學生的創新能力。

[1] 李立新,劉加孝.利用長方體直觀理解平面及其投影特性[J].中國教育技術裝備,2014,20：131-132.

[2] 張慧,張安民,陳紅亞.機械制圖[M]. 沈陽：東北大學出版社,2015,4：32.