機(jī)械制圖課程教學(xué)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(yè)學(xué)校，河南 鄭州 451152）

前言

中專生由于基礎(chǔ)較薄弱，空間想象能力較差，學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課程時會感到抽象而難以理解[1]，從而造成學(xué)習(xí)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(jī)械制圖課程中巧借教室實(shí)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(yīng)起來，將各種位置平面與教室中的實(shí)物平面對應(yīng)起來，降低了學(xué)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(jié)的難度，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

1 三投影面體系的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為黑板所在的墻面；水平投影面可以轉(zhuǎn)化為教室中的地面；側(cè)立投影面可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生右手側(cè)的墻面；OX軸轉(zhuǎn)化為黑板所在墻面與地面的交線；OY軸轉(zhuǎn)化為地面與學(xué)生右手側(cè)墻面的交線；OZ軸轉(zhuǎn)化為黑板所在平面與學(xué)生右手側(cè)墻面的交線；原點(diǎn)轉(zhuǎn)化為教室中右前下方三條墻面交線的交點(diǎn)。圖1為三投影面體系的轉(zhuǎn)化示意圖。

圖1 三投影面體系的轉(zhuǎn)化示意圖

將三投影面體系轉(zhuǎn)化為教室中的三個墻面及其交線，學(xué)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(zhuǎn)化

授課時，通過平面的定義讓學(xué)生從教室中找出相應(yīng)類型的平面。例如，讓學(xué)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(cè)平面、投影屏幕所在平面等。這樣提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性以及教學(xué)的互動性。同時，將課本中的由線框組成的平面變?yōu)榱藢W(xué)生身邊的實(shí)際平面，加強(qiáng)了學(xué)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?？梢宰寣W(xué)生改變教室中的一些物體來創(chuàng)造出相應(yīng)的平面。例如：當(dāng)教室的門打開一定程度后，就轉(zhuǎn)變?yōu)榱艘粋€鉛垂面。通過讓學(xué)生創(chuàng)造平面，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)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?qū)W生講解平面的投影特性，會使學(xué)生感到難于理解。分析和總結(jié)投影面的投影特性時，可以利用教室中相應(yīng)的實(shí)物平面，將其投影到教室所構(gòu)成的三投影面體系中，將抽象的內(nèi)容具體化，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和教學(xué)的趣味性。

例如講桌的桌面是一個水平面。學(xué)生去想象該平面投影到教室中黑板所在的平面和學(xué)生右手側(cè)墻面（也就是正立投影面和側(cè)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(zhuǎn)化。

圖2 水平面三面投影的轉(zhuǎn)化

將三投影面體系及各種位置平面實(shí)物化，學(xué)生可以更容易地想象、分析和總結(jié)各種位置平面的投影特性，將學(xué)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(jié)論

（1）在機(jī)械制圖課程教學(xué)中，巧借教室中的實(shí)物，將課本中的平面轉(zhuǎn)化為教室的實(shí)物，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，也加強(qiáng)了課堂的互動性，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

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

（3）引導(dǎo)學(xué)生改變教室中現(xiàn)有的平面去創(chuàng)造一些難于在教室中找到的平面，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)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(shù)裝備,2014,20：131-132.

[2] 張慧,張安民,陳紅亞.機(jī)械制圖[M]. 沈陽：東北大學(xué)出版社,2015,4：32.