首页 -> 2008年第2期
关于“立体的投影”的教学内容与方法的探讨
作者：杨晓莉 杨 颖
关键词：立体的投影；教学内容；教学方法
《机械制图》是一门抽象难学的课程，特别是“立体的投影”这一章节涉及的知识点多，信息量大，学生缺乏空间立体的感性认识，再加上内容枯燥，师生双方即使投入很多的时间和精力，课堂教学效果仍然不佳，学生的学习兴趣也不高。针对这一情况，笔者结合自己的教学体会谈谈具体的教学方法。
认真分析并合理组织教学内容
“立体的投影”一节主要讲授“立体及表面点的投影”、“平面与立体相交”、“立体与立体相交”三部分的内容，这三部分内容相互交融，讲授时经常需要重复讲过的知识点，内容的反复很容易导致学生学习兴趣降低。如果在讲授时分为平面立体和曲面立体两大类进行介绍，同时平面立体以长方体、三棱椎（台）为例，曲面立体以圆柱、圆锥（台）、球体为例，依据“求取立体的投影→立体表面点的投影→平面与立体相交的截交线的求作→立体与立体相交相贯线的求作”这样一条主线进行教学，教学内容由浅入深、层层递进，既可以避免教学内容上的重复，提高课堂时间利用率，又容易使学生接受。
以下以圆柱体为例，讨论教学内容的组织。如图1所示，以空间立体为起点，精讲圆柱体主、俯、左三视图的形成过程及其表面上各点的求作，再向学生介绍不同位置平面与圆柱体截交线的求作，如图2所示，平面与立体有三种截交方式，与回转轴平行的平面与圆柱相交，截交线呈长方形；与回转轴垂直的平面与圆柱相交，截交线呈圆形；与回转轴成一定夹角的平面与圆柱相交，截交线呈椭圆形。这一部分的内容要求学生掌握截面形状，通过求作圆柱表面点的投影完成作图。
图3 圆柱相贯线的立体图及投影图
待学生掌握以上知识点后，引入回转体相贯的概念，重点讲授回转中心垂直正交的圆柱体与圆柱体相贯及其相贯线的求作过程，如图3所示。通过这样以立体为中心，以“求取立体表面点线截交面相贯线”为主线的教学内容组织形式，克服了教材上针对不同的立体分别介绍其表面点、线、截交面和相贯线带来的内容上的重复，解决了课堂时间利用率低的问题。因此，依据上述思路进行认真分析，将授课内容、顺序及侧重点列入下表。
立体的投影教学内容分析表
精选课内外练习，让学生多练多画
《机械制图》课程是一门实践性较强的课程，就其内容来说，没有深奥难懂的理论。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难，但要较好地理解和掌握课程的内容，培养较强的空间想象能力与表达能力，则需通过一定课时进行绘图、读图等实践训练。所以，教师在进行教学时，除保证足够的课外作业外，还应布置一定比例的课堂练习。课堂练习的习题必须精心挑选，尽量与讲课内容和学生的实际情况相结合。题目要有针对性，使之有利于帮助学生归纳和掌握教材的要点，有利于讨论解题思路和分析常见的错误。此外，题目还要有思考性，使之有利于培养学生的思维能力和提高学生的空间想象能力，而那些思考性差、大量作图的习题则不宜选用。
采用灵活多样的教学方法
（一）利用实物模型，增强学生的感性认识
应用实物模型，极大地拉近了理论世界与现实世界的距离，如与课本相配套的实物模型、讲课用的示教模型及目前广泛使用的测绘模型等，都将对立体的投影教学起到良好的促进作用。模型的应用，降低了学生学习的难度，增强了学生的感性认识。“立体的投影”这部分内容规律性、逻辑性强，教学时应辅以模型演示，并鼓励学生就地取材、联系实际，如将铅笔当作直线、三角尺当作平面等，这将为下一步教学方法的转变做好铺垫。
进入“立体的投影与立体表面交线”部分的学习，难度陡然增加。学生虽然有了一定的空间分析能力，但空间思维从点、线、面向三维立体的过渡毕竟是一个较大的跨越。因此，可以将带切口的立体、相贯体和截交体模型发给学生，让学生在教师示范和模型的帮助下先绘制一些典型的图样，然后逐渐过渡到在没有模型的情况下独立绘制或识读图样，提高构形能力。在这种循序渐进的学习过程中，学生的学习兴趣被极大地激发出来，空间想象能力和分析能力逐渐得到提高，顺利地度过“难关”的同时，也为下一步组合体投影的学习打好基础。
（二）启发式教育，培养学生的空间想象力
空间想象力的培养始终是制图教学研究的一个重要课题。空间想象力不仅是以过去感知过的、现实中存在的客观事物作为记忆原材料的再现，同时也是对已有表象进行有目的的加工、改造、抽象、概括的间接思维过程，直至反映出事物表象内在联系的必然性和规律，确定某一创新的形象。
在教学过程中，要注意引导学生积极地进行分析、综合思维。如在讲授“求取组合平面与球体相交的截交线”时，教师首先应帮助学生进行形体分析，引导学生根据图4左图提供的信息判断出图为半球体的三视图，要求补画出半球体与组合平面相交的截交线。帮助学生明确相交平面及截交线的投影特点：三组合平面中有两个侧平面对半球体进行切割，截交平面在主视图和俯视图积聚成一条直线，在左视图中反映实形，但不可见；一个水平面与半球体切割，在俯视图反映实形，在主、左视图均积聚成一条直线。形体分析完成后，要求学生根据以上信息在大脑中构思被切割立体的空间实形，依据球体表面点的求作方法完成作图。教师在授课过程中要根据所讲内容创设问题，逐步引导学生建立空间思维模式，真正实现空间实形与投影视图在学生头脑中的互换。
图4半球体被组合平面切割后的投影图
（三）善于利用多媒体教学，提高教学效率
利用多媒体教学就能够大大地提高课堂效率，多媒体课件集声、文、图、形于一体，知识信息容量增大，内容充实形象，并具有交互性，这为学生提供了多样化的感官效果，以充分发挥多种感官功能去认识和理解事物，有利于激发学习的主动性和积极性，提高学生认识和理解客观世界的能力，使学生学得快、理解深、记得牢、用得上。
参考文献：
[1]罗波.《机械制图》教学方法浅析[J].职业教育研究，2005，（7）.
[2]史素华.《机械制图》课程的创新教育与创新能力培养[J].潍坊教育学院学报，2005，（2）.
作者简介：
杨晓莉（1977—），女，云南大理人，大理学院讲师，主要从事工程制图教学研究。（本栏责任编辑：王丽）