谈《机械制图》的直观教学

祝改荣

摘 要 本文根据《机械制图》在技工学校机械类专业教学中的实际情况，阐述了空间想象力的培养，强调了空间概念的重要性，进而分析了物体的点、线、面到基本体的投影过程，演示了三视图的绘制过程。

关键词 直观教学 投影规律 几何元素

中图分类号：G718.1 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）21-0009-02

一、用直观教学树立空间概念

机械制图是机械工程界的技术语言，是技工学校大多数专业的一门重要技术基础课，它具有很强的理论性和实践性。技校学生都是初中毕业，年龄较小，知识存储量少，抽象思维和空间想象力不强，理解能力和自学能力都较为薄弱。为此，教师必须充分利用直观教学的优势，把抽象的书本知识变为学生可以亲身观察分析、想象贴近生活实际的知识，激发学生的学习兴趣，消除恐惧和厌烦心理，从而达到较好的学习效果。在教学中，真正要掌握的是三视图的投影规律及作图方法。教师运用实物或形象的模型，如：长方体、圆柱体、圆锥等，让学生通过感官感知获得生动的表象，形成感性认识。然后再利用多媒体课件展示基本体三视图的做法，帮助学生树立空间概念，逐步培养空间想象能力。

在课堂上，教师带领学生画基本几何体的立体图形。开始的时候并不严格按照轴测图的要求画图，这是因为还处于培养学生兴趣阶段，避开理论以后学生更容易接受。教师示范画出棱柱体、圆柱体、圆锥体等基本几何体立体图，让学生直观地看清这些形体的结构，从而提高他们也想通过学习画出图形的想法，以此来提高他们的学习热情。虽然这时候学生还不能画出立体图形，但是他们能通过线条的变化区别不同的面并了解了是何种性质的面，这时学生对各种基本几何体的轮廓已经有所了解，而且初步树立了空间概念。通过对学生直观感觉的引导，消除对制图课的畏难情绪。在此基础上逐步深入，引导学生画一些简单叠加或切割的图形。由于学生的思维能力和知识水平的差异，对学生要因人施教，确定适合技校生的学习方法。

二、用直观教学得出投影规律

立体图虽然能够较直观的反映物体的形体特征，但也不能让学生过分地存在依赖心理。为此，教师应明确学习目的及任务，通过多媒体演示和板图提高学生的学习兴趣。长对正、高平齐、宽相等是投影作图的精髓，虽然容易记住，但是初学者不能灵活运用。教师通过制作立体直观图来说明三视图的形成：用两两相互垂直的三个平面（正面、侧面、水平面）作为投影面，把物体放在这个空间内，分别向三个平面进行正投影，然后将水平投影绕水平面和正面的交线向下转90€埃嗝嫱队叭撇嗝婧驼娴慕幌呦蛴易？0€埃偷玫搅巳油迹饩褪峭队懊娴恼箍庖还倘醚胁僮鳎黾悠淅斫饽芰Α=淌υ诤诎迳涎菔救油甲魍脊蹋⒃谌油忌媳昝魃稀⑾隆⒆蟆⒂摇⑶啊⒑罅龇轿唬？对比两个视图后发现：主视图、左视图都表示立体图的上下距离；主视图、俯视图都表示立体图的左右距离；左视图、俯视图都表示立体图的前后距离。教师最后做总结，立体图一经确立，其上下、左右、前后距离就不变。这样，直观得出三视图投影规律：主俯视图——长对正，主左视图——高平齐，俯左视图——宽相等。同时教师通过课堂练习让学生准确判断出立体图的方位。

三、用直观教学解决几何元素投影

点、线、面等几何元素投影理论性强，要充分发挥学生的想象力，培养空间思维能力。可通过讲解、提问形式，让学生建立起几何元素的空间形式。首先，通过基本几何体的三视图的学习，学生已经熟悉投影的规律，从而使抽象的几何元素的投影过渡到具体（有一定形状、大小、相对位置）的几何元素，使具体与抽象、理论与实际达到统一，进一步加强了教学的直观效果，再分析基本体上关于点、线、面的投影就比较容易了。

在讲授点、线、面投影时，首先拿出基本体，如：三棱锥，分析其锥顶A的投影，教师在黑板上画出点A的三视图。再选择底面上B点的投影，将两点的方位关系进行比较，参照立体很直观地分析出来。再将A、B两点连成直线，分析直线的投影，学生通过观察能够理解该知识点。这时教师再循序渐进从线引导到面的投影，再由面组成体，最后在教师的引导下归纳为投影特征理论。这样的教学过程既避免单纯讲解理论，又可以使学生领会学习几何元素的目的，使他们不但理解掌握了理论知识，而且知道学习后的作用，避免理论学习中无的放矢的现象，为系统分析立体投影奠定了理论基础。

四、用直观教学解决组合体投影难题

读组合体视图的方法有两种：一是形体分析法；二是线面分析法。这两种方法对于初学者来说理论性较强，对于分析较复杂的物体学生较难掌握。学生掌握点、线、面的投影知识后，就具备了投影作图的理论基础和基本技巧，能够解决一般的组合体投影问题；但是对于比较复杂的组合体问题，他们分析起来还有一定的难度。在教学中，除了给学生介绍前面两种方法外，还给学生讲解了借助立体图来分析组合体的方法，为此，教学中仍可借助轴测图来直观的解决这方面的问题。

首先，确定组合体的切割、叠加步骤。对于叠加类组合体来说，要弄清该组合体由几个基本几何体组成，找出其中哪个几何体是主要形体，再确定其它几何体相对主要几何体的位置，弄清叠加顺序。对于切割类组合体来说，要弄清组合体用了几个平面切割，各个切平面是什么位置面以及切割顺序。学生结合读图的两种方法分析各组成部分的形状特点及相对位置，再结合立体图直观地分析投影特性。

再次，画轴测图使学生具备直观的视觉，补组合体视图或补缺线。学生掌握了画轴测图的方法，能较熟练地绘制轴测图，对分析组合体的投影非常有帮助。脑海中有了立体的形状后，分析切割或叠加组合体就比较简单，补缺线或补视图就很容易解决。

用轴测图解决识图中的问题既是遵循制图教学来源于实践、服务于实践，由易到难、由浅入深的教学规律，也是对机械制图“以读引画、以画助读”原则的认真贯彻执行，同时也培养了学生分析问题、解决问题的能力。用轴测图解决复杂组合体投影是依据组合体由基本体组成这一原则把复杂图形进行直观化、程序化处理，使其条理清楚且直观易懂，避免初学者因理论基础不牢固导致线面分析混乱这一缺点。

最后，借助轴测图来进行直观教学，培养学生空间想象能力，除了具备其它直观教学的特点外，还具有以下特点：借助轴测图进行直观教学，能够使得教学内容生动形象、直观易懂，使死板的物体活动化，使复杂的问题简单化。另外，它还具有很强的灵活性。教师可以不受教材、挂图、设备等的限制，可以很灵活的因材施教，较好地完成教学任务。

参考文献：

[1]劳动和社会保障部教材办公室.机械制图（第五版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[2]徐兵.制图教学与创新教育[J].河南职业技师院学报（职业教育版），2001.