1、    淺談機械制圖中對點線面的理解    劉艷紅在機械制圖教學中，點線面的投影作圖是一個重點和難點，職業(yè)院校中基礎(chǔ)知識比較薄弱的學生對此理解起來較為困難。為解決這一難題，筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗，運用適當?shù)慕虒W手段和教學工具進行講解，使學生更易接受和理解。一、讓學生手工制作模型，建立空間概念制圖課是一門培養(yǎng)學生的空間想象力與識讀和繪圖能力的課程。因此，在教學過程中，教師善于設(shè)置問題情景，能夠促使學生發(fā)現(xiàn)問題，提高學生解決問題的能力。教學應(yīng)從“教會學生知識”，轉(zhuǎn)向“教會學生學習”的方式入手，考慮到有些學生的基礎(chǔ)知識比較薄弱，但思想比較活躍，筆者主要采取以學

2、生活動的教學方式，讓學生真正參與到課堂活動中，使他們在活動中得到認識和體驗，產(chǎn)生踐行的愿望。運用理論與實踐相結(jié)合的一體化教學模式，讓學生將課堂教學和自己的行動結(jié)合起來，充分引導學生注重觀察身邊的物體，不斷發(fā)展空間思維能力。點線面的學習在課程安排上，一般先進行基本體的學習，讓學生對學習機械制圖有一個容易接受的過程，之后進行點線面的投影學習，使學生在接受基本體學習的基礎(chǔ)上便于理解點線面的學習，又為學習后面的組合體的線面分析打下基礎(chǔ)，所以它在機械制圖中的學習中起著至關(guān)重要的地位。傳統(tǒng)的教學大多用掛圖和模型來進行輔助教學，學生的理解有限，講太多理論知識又易使學生感到迷惘，所以理論的講解不宜過多、過細，

3、重點是要掌握空間概念的形成，理解和掌握點線面的投影作圖的方法與規(guī)律，而教學難點是正投影及點線面較抽象，學生的空間想象能力還比較弱。為了講清教材的重、難點，使學生能夠達到本節(jié)內(nèi)容設(shè)定的教學目標，筆者利用自制模型及三維軟件inventor對機械制圖的模型進行實物再現(xiàn)，增加不同視角觀察物體的不同方向，使學生對物體上的點線面有了直觀的認識，通過inventor的工程圖投影成三視圖，使空間的物體平面化，增強了視覺效果。通過inventor的拉伸和旋轉(zhuǎn)等操作形成實體模型，既增加了學生對點線面的投影作圖理解，又為以后后續(xù)章節(jié)的學習打下良好的基礎(chǔ)。為了通過物體上一個點的投影講解，讓學生明白三視圖的展開與點的投

4、影的關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵。筆者讓學生通過自己的參與掌握知識點的內(nèi)容，調(diào)動了課堂教學的氣氛，加深了學生對本節(jié)課的印象。例如教師在課堂上引導學生進行三視圖展開的示范指導，首先讓學生拿出一張紙動手進行折疊，通過對邊折疊兩次形成四個四邊形，去掉其中一個四邊形，然后讓其中一個面作為v面不動，另一個四邊形繞oz軸向后旋轉(zhuǎn)90°與v面在展開在一個平面內(nèi)得到w面，然后再從v面的ox軸向下旋轉(zhuǎn)90°與v面展開在一個平面內(nèi)得到h面。通過教師動作的示范，引導學生完成空間三面投影體系的形成與平面的展開，而點的投影隨著三視圖的展開也一起運動，再利作三維軟件inventor進行不同視圖方向的演示，吸引

5、學生注意力，理解空間三面投影體系v面、h面和w面的建立與空間點和投影點的關(guān)系，掌握了點的投影規(guī)律，從而達到學習效果。在講解點的位置關(guān)系時，筆者在課堂以游戲的方式進行試驗，首先發(fā)給幾位學生幾個棒棒糖作為一個空間點，讓他們舉起不同的高度，然后讓學生們說出他所在的座位是第幾排、第幾列以及高度位置。經(jīng)過教師在黑板上的演示，畫出坐標并且標上點的位置以確定投影點的位置，從而得出直角坐標系上的位置點。再用三維軟件對學生的位置進行模擬，驗證了三視圖的投影規(guī)律和正投影的投影特性在點的投影中的運用。經(jīng)過學生們的積極參與以及教師用三維軟件的演示再現(xiàn)，引起學生對本節(jié)課的興趣，通過對比實物與投影的關(guān)系，明確了空間物體與

6、投影的轉(zhuǎn)換，建立了空間想象能力和逆向思維能力，增加了學生對三維軟件想學習愿望，既為學習制圖課創(chuàng)造了更好的學習環(huán)境，也為學生以后學習計算機繪圖打下了良好的基礎(chǔ)。二、利用三維軟件進行三維構(gòu)造，開拓學生思維在機制制圖教學中，僅通過模型很難吸引學生的注意力。利用三維軟件的輔助使教學更加生動形象，提高了學生的學習興趣。教師引導學生通過觀察找到解決問題的方法，既提高了學生的注意力，又提高了學生的思維能力。在輔助教學軟件中，筆者常用二維軟件的autocad和三維軟件的inventor。二維軟件autocad雖然易上手，應(yīng)用非常廣泛，但直觀性不強，特別是畫三視圖中沒有專業(yè)軟件如caxa方便，但caxa又有一定

7、的局限性。通過cad軟件的對比，三維軟件inventor的功能強大，草圖操作方便，能快速生成約束關(guān)系，三維造型新穎靈活，學生上手也容易。讓學生簡單學習三維軟件的拉伸和旋轉(zhuǎn)等命令，找到立體上的點線面的位置，通過觀察很容易得到點線面的投影，學生的作圖能力快速提高。最后，教師引導學生總結(jié)出投影原理和作圖規(guī)律，通過三維軟件的操演示，開拓學生了的思維。教師要讓學生理解一些基本知識點，例如對點投影規(guī)律的講解，通過三維軟件模擬出物體上的點的位置，投影之后觀察平面圖上的點的位置與三視圖的三等關(guān)系密不可分的，總結(jié)得到“點的投影規(guī)律同樣是不能違背三視圖的三等關(guān)系及正投影”的基本特性。然后教師由點的投影引申出“兩點

8、決定了一條線”的條件，讓學生明白用點的投影一樣可以得到線的投影上，從而總結(jié)出線的投影規(guī)律。對于面的投影，教師引申出基本條件是“不在同一條直線上的三個點決定一個面”，用三角板舉例說明形成面的條件這個基本問題后，再利用三維軟件上的模型用不同的著色表示物體上的邊線與空間三個面的位置關(guān)系，通過調(diào)整屏幕觀察不同視角，讓學生明確空間直線與投影面的三種位置關(guān)系，得到空間的平行線、垂直線與一般位置線的條件，最后通過三維軟件的可視性得到線面投影特性。教師指點學生通過模型和簡單的軟件操作，自己動手操作觀察物體上的棱線的投影在工程圖中變化，總結(jié)得到投影面的平行線的規(guī)律為“兩平一斜”，投影面的垂直線的規(guī)律為“兩垂一點

9、”，對看起來復雜和各種位置直線的投影特性作簡要的歸納為“三斜三短”，通過把復雜問題簡單成易懂的口訣，使抽象的知識具體化、生動化，讓學生按其規(guī)律找到解決問題的方法，讓學生通過簡化后口訣作圖，明確了學習點線面的投影是有規(guī)律可循的。對于直線的投影作圖中，教師要提醒學生注意重影點的問題，通過對物體上三視圖的觀察分析，讓學生明白“視而不見”并不是點的消失，任何點都是客觀存在的。通過觀察判斷投影點的前后、左右和上下的位置關(guān)系，加深學生對重影點的理解。對于空間平面的投影是判斷識讀組合體的基礎(chǔ)。總結(jié)其投影規(guī)律是教學的重點和難點，教師要引導學生觀察模型，判斷每一個面在投影圖上的形狀，通過三維軟件生成的立體圖進行

10、投影得到工程圖樣，總結(jié)出面的投影規(guī)律。例如通過判斷三視圖中的平面形狀進行驗證，教師指導學生總結(jié)出面的投影口訣：凡是“三個投影面均是平面”的則為一般位置面，而垂直面的投影特性為“一線兩面”，其中，“一線”反映正投影的積聚性，“兩面”反映正投影的類似面的規(guī)律。對于投影面的平行面，總結(jié)得到會出現(xiàn)有“一面兩線”的則為投影面的平行面，其中“一面”反映正投影的真實性，“兩線”反映正投影的積聚性等作圖規(guī)律。簡單易懂的口訣，使學生能夠很快掌握面的投影規(guī)律，通過對點線面的學習，為后面的組合體的學習打下良好的基礎(chǔ)，特別是對于復雜形體的組合體要運用線面分析才能完成補視圖及漏線等作圖，所以點線面的學習對投影作圖必然產(chǎn)

11、生深厚的影響。在學習過程中，教師發(fā)放模型，通過分組討論、小組比賽等形式，為學生講解模型上各種線和面的名稱及位置關(guān)系，既加深了學生對本知識點的理解，又增強了學生之間的團結(jié)合作精神。只要掌握了點線面的投影規(guī)律性，形成空間概念，可以對后續(xù)的學習起到事半功倍的效果，而結(jié)合三維軟件的操作進一步加深學生對知識點的理解，為學生學習機械制圖提供了更廣泛的設(shè)計空間。三、以小組比賽形式開展制圖比賽制圖課的學習在于精講多練，通過課堂練習和課后作業(yè)的鞏固，讓課堂知識盡快轉(zhuǎn)化為學生自己的能力，為此教師要對作業(yè)要進行及時指導和強化訓練，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力。讓學生多參加一些小組比賽，給學生提供一個展示自己的平臺，讓自己的作品得到廣大師生的認可。例如教師通過引導學生自己動手用橡皮泥等制作模型，找到物體上點線面的位置進行投影作圖。進行作業(yè)展示評比，通過學生們的投票討論，激發(fā)學生的學習興趣，對優(yōu)秀學生作品進行適當獎勵，鼓勵學生利用所學知識解決問題，使學生的探索性、創(chuàng)造性得到了充分的發(fā)揮。通過開展校級制圖競賽及cad軟件操作比賽，選出優(yōu)秀選手參加省市級大賽，以賽促教，以賽促學，形成良好的學習氛圍。通過幾次省市級的技能大賽，對優(yōu)秀選手及時進行表彰，樹立榜樣帶頭作用，在學校內(nèi)營造良好的學風和教風，使學生認識到制圖課學習的重要性，提高了作圖的效率。由于本節(jié)內(nèi)容與生活中常見物體有一定的聯(lián)