1、浅谈三维图形的启发式教学 王小成 江苏省通州中等专业学校 机械图样是工程界相互交流的语言。 目前机械行业中一份机器的完整图样, 不仅 包含装配图、零件图、生产工艺卡片等, 还会附一份该机器的三维造型电子图样 存档。 虽然人们观察的是二维图样, 但是在大脑皮层反映的却是该图样的三维图 形。 中职学生毕业后将直接从事一线生产, 要看懂图样就需要教师来唤醒和启发 学生, 充分利用课堂教学时间, 尽量在有限的时间里学好三维图形。 一、学生的学习现状 学生初学制图时, 根据固有的模式, 往往对原有的平面图形印象深刻。 在以往的 传统教学中, 教师主要以黑板画图居多, 目前也可借助于一些常见的绘图软件 如
2、AUTOCAD、CAXA、PRE等进行课堂教学。此类教学模式重书本, 讲究以教师为 主导教学, 教师课堂上讲得多, 布置的课后制图作业多。 这样一来, 学生学习只 是为了完成老师布置的任务, 变成画图多、 “悟”图少, 从而错失了学习三维图 形的最佳时机。 二、由简单到复杂, 逐层深入地培养学生识读三维图形的能力 以平面中三点为例, 首先反映出来的应该是在空间中“三点定一面”。 教师在讲 授时, 可以将三点连线, 让学生自行观察, 此时形成的是一个三角形。 此时以该 三角形为一个面域, 让学生发挥想象力, 看看可以拉伸成多少不同的空间实体。 教师在教学过程中可以启发学生用整个三角形拉伸, 或某
3、个点进行拉伸, 或相 反方向进行拉伸, 让学生建立不同简单形体与投影都是该三角形的对应关系, 通过识图、 懂图、 悟图, 提高形象思维能力, 进而激发学生学习三维图形的兴趣, 提高学生自主学习的能力。 三、利用教模培养学生的识图能力 中职学校的学生几何基础相对较薄弱, 自我学习的能力不强, 积极性不高。 因此 教师在讲授三维图形新课的时候需要从最简单的立体图学起, 如长方体、 圆柱体 等。 对于圆柱体, 教师可讲授学生要与前面所学的三视图结合起来, 借助圆柱体 教模对应“长对正、高平齐、宽相等”, 分别找到可见部分的投影, 分清轮廓线 与素线之间的联系, 理解三视图与三维图形的对应关系。 接着
4、可以识读一些不同直径的圆柱体的结合, 包括套筒类零件。 课后, 教师可以将教模留在教室, 让一 些暂时没明白的学生加深对实体的认知, 加强识图的能力。 四、引导观察身边物体, 提高三维图形认知能力 机械行业是国民支柱行业, 生活中处处可见机械产品的存在。 教师在实际教学中, 除了前面提到的教模以外, 可以动用一切教学资源来启发学生对三维实体的认 知能力。 比如, 三维图形中的 x、 y、 z三坐标面, 就可以以教室的对角面为例, 讲 解处于空间中的三维实体与三视图之间的对应关系。 生活中的实体都可以在三坐 标面中进行投影, 喝水的杯子、走廊的开关等等。教师不要局限于传统的教学模 式, 看图一定
5、要按投影正方向来观察, 也可以让学生想象着环绕某个三维实体, 从不同角度向教室的三堵墙壁进行投影, 分别得到投影图形。 教师可以多讲解此 类三维图形的学习方法, 多做课堂练习, 多进行课堂互动, 来提高学生对三维 图形的认知能力。 五、结合专业特点, 利用培训车间, 增强实体的三维视感 机械专业学生学习的零件图类型与本专业紧密相连。 目前, 机械类学生都会进行 普车实训和数车实训, 往往接触回转体零件最多。 在实训过程中, 指导教师可以 将图样与做出来的工件进行比对, 重点讲解, 加深学生的直观印象。 学生通过熟 悉和操作车床, 了解车床的加工内容和加工方法, 熟悉零件图, 从而可以得知 工件实体“从何而来, 怎么来”。 教师还应重点讲解学生有疑问的地方, 让学生 知道回转类零件的三维图形的形成过程。 三维图形是机械类专业学生学习制图必须掌握的环节, 识读图样的能力是将来 学生工作必备的能力。 教师在讲授三维图形时, 应启发学生多种方法并用, 为后 面读懂零件图和装配图打下良好的基础, 还要培养学生在大脑中进行平面图形 与三维图形转换的能力, 让学生在“学中做”。 这应当是职业学校机械制图课程 的重点。
