立體圖在制圖教學(xué)中的應(yīng)用

程志云

摘要：淺談職業(yè)學(xué)校中《機(jī)械制圖》課的教學(xué)方法，針對職校學(xué)生的生源一直就比較差，學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》需要用到高中數(shù)學(xué)中立體圖的知識，因此學(xué)生必須學(xué)過這部分知識才有基礎(chǔ)學(xué)習(xí)制圖。學(xué)生基礎(chǔ)差我覺得由感性認(rèn)識入手，認(rèn)識了解立體圖，并結(jié)合理性知識分析立體圖的三視圖，做到認(rèn)識問題以循序漸近，分析問題的感性與理性結(jié)構(gòu)，避免了因?qū)W生理論欠缺而影響教學(xué)效果，文中把立體圖作為感性認(rèn)識向理性認(rèn)識轉(zhuǎn)化的紐帶。

關(guān)鍵詞：立體圖;投影作圖;三視圖;職校

機(jī)械制圖是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的技術(shù)基礎(chǔ)課。職校學(xué)生因基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)難度較大。為達(dá)到制圖課的教學(xué)目的，取得良好的效果，我通過教學(xué)發(fā)現(xiàn)立體圖和制圖有很大的關(guān)系，于是我想到用立體圖幫助我教學(xué)。

1.用立體圖培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力

制圖是一門抽象難學(xué)的課程，特別對于那些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生更是如此。學(xué)生大多能夠意識到制圖的重要性，在制圖的學(xué)習(xí)中也花了很多的時(shí)間，但效果并不理想。這其中有學(xué)生基礎(chǔ)方面的原因，也有教學(xué)方法、教學(xué)手段方面的原因。制圖學(xué)習(xí)需要有較強(qiáng)的空間思維能力。所謂空間思維能力是指形體與視圖之間的一種形象思維和邏輯思維能力，它是讀圖與圖解能力的基礎(chǔ)。制圖是立體向平面轉(zhuǎn)化，讀圖是平面向立體思維。無論讀圖與畫圖都離不開立體，這就要求學(xué)習(xí)制圖必須具備空間思維能力。剛?cè)胄５穆毿Ｉ鷶?shù)學(xué)還沒學(xué)到立體幾何，因此空間思維能力還沒有形成。但是他們能憑借自己生活經(jīng)驗(yàn)所產(chǎn)生的直覺識別一些簡單的立體圖，如：長方體、正方體、圓柱體等。我針對這一特點(diǎn)，在教學(xué)中充分利用，帶領(lǐng)學(xué)生畫基本立體圖形，從簡單入手，由淺入深。開始的時(shí)候并不嚴(yán)格按照軸測圖的要求畫圖，這是因?yàn)檫€處于培養(yǎng)學(xué)生興趣階段，避開理論學(xué)生更易接受。但是也不能讓他們?nèi)我獍l(fā)揮，而應(yīng)在畫圖過程中有意識地引導(dǎo)學(xué)生畫比較接近正等測的草圖。學(xué)生在我的示范下能迅速畫出棱柱體、圓柱體，圓錐體等基本幾何體，并很快轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱募寄堋?/p>

通過對學(xué)生直觀感覺的引導(dǎo)，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免單純理論知識的晦澀難懂，消除對制圖的畏難情緒。

2.通過用立體圖歸納出投影規(guī)律

制圖中畫三視圖主要是立體向平面轉(zhuǎn)化的過程，這就要在進(jìn)行初步訓(xùn)練培養(yǎng)空間概念之后歸入主題——投影作圖。為了防止學(xué)生過分依賴立體圖的心理，我特別指出：立體圖不能反映物體真實(shí)形狀，平面圖才是工程技術(shù)交流的重要文件。以此激發(fā)學(xué)生的求知欲，明確學(xué)習(xí)的目的及任務(wù)。投影規(guī)律是投影作圖的精髓，雖然容易記住，但是初學(xué)者不能靈活運(yùn)用。為此我讓學(xué)生畫出簡單的立體圖及其三視圖并標(biāo)明六方關(guān)系。

學(xué)生標(biāo)明六方關(guān)系后就會發(fā)現(xiàn)：主視圖、俯視圖都表示立體圖的左右距離：主視圖、左視圖都表示立體圖的上下距離;俯視圖、左視圖都表示立體圖的前后距離。立體圖一經(jīng)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(guī)律：主俯視圖長對正，主左視圖高平齊，俯在視圖寬相等。“六方”轉(zhuǎn)換關(guān)系，從心理上接受三視圖所表示的六方，我要求學(xué)生每畫一立體圖都要畫出三視圖并標(biāo)明六方關(guān)系。通過由簡單到復(fù)雜的訓(xùn)練后，強(qiáng)化了感性認(rèn)識，避免在后面的作圖、讀圖時(shí)“六方”關(guān)系區(qū)別不清。這樣通過自己畫圖得出的投影規(guī)律就比較深刻，并且不會記錯(cuò)，即使忘記，也可以通過畫三視圖得出結(jié)論。

3.用立體圖解決點(diǎn)、線、面等幾何元素投影

點(diǎn)、線、面等幾何元素投影理論性強(qiáng)，為了便于學(xué)生的理解掌握，我仍然用立體圖幫助教學(xué)，一方面因?yàn)橥ㄟ^前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對立體圖已經(jīng)很熟悉;另一方面這樣可以由感性認(rèn)識向理性認(rèn)識轉(zhuǎn)變，便于學(xué)生理解。

我改變了以前的教學(xué)方法，先讓學(xué)生借助軸測圖畫出規(guī)范的立體圖及其三視圖，然后我根據(jù)教學(xué)目的在立體圖上給出幾何元素，讓學(xué)生在三視圖中指出其投影，最后在教師的引導(dǎo)下歸納為投影特征理論。這樣的教學(xué)過程既避免單純講解理論，又可以使學(xué)生領(lǐng)會學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)后的作用，避免理論學(xué)習(xí)中無的放矢的現(xiàn)象。

4.用立體圖解決組合體投影難題

學(xué)生掌握幾何元素投影知識后，就具備了投影作圖的理論基礎(chǔ)，能夠解決一般的組合體投影問題;但是對于比較復(fù)雜的組合體問題，他們的理論水平則稍嫌不足。為此，我仍借助立體圖來解決。課本中讀組合體視圖介紹了兩種方法：一是形體分析法;二是線面分析法。這兩種方法對于初學(xué)者來說理論性強(qiáng)，不易掌握。教學(xué)中，我把握基本幾何體組成組合體這一原則，引用立體圖分析組合體，只把形體分析和線面分析作為理論過渡。運(yùn)用這種方法的決定性條件是：學(xué)生熟練掌握基本立體（棱柱、圓柱、圓錐、球等）投影知識及截割疊加后投影圖的變化。

總上所述，立體圖在《機(jī)械制圖》這門課起著至關(guān)重要的作用。有關(guān)立體圖的知識應(yīng)該是數(shù)學(xué)方面的知識，但是我們可以運(yùn)用到機(jī)械制圖中來，它可以幫助我很好的教學(xué)，讓學(xué)生很輕松的學(xué)習(xí)制圖，并能學(xué)好制圖。