文档介绍：巧用“妙”法,突破机械制图教学中的难点
摘要:《机械制图》是一门通过空间想象能力和空间思维能力把平面图形(视图)想象出空间图形(立体图形)的课程。由于技校生没有接触立体几何知识,在学****机械制图的道路上,遇到了很多困难。这些困难与教师没能够把《机械制图》课程中的难点突破有直接的关系,为此利用积木理论等“妙法”把难点一一突破,从而取得良好的教学效果。
关键词:技校生、机械制图教学、难点、突破、积木理论、特征法、直观、参与
机械制图是机械工程界的技术语言,是机械类专业一门必修的、主干技术基础课,无法使用这种技术语言进行交流,在生产技术界就是一个“文盲”。而技校生大部分是从初中直接升入技校的学生,初中没有接触立体几何,空间想象能力和空间思维能力差;同时这门课程有较强的理论性和实践性,技工学校的学生普遍感觉学****难度较大,教师授课也感觉非常“痛苦”。之所以出现教师难教和学生难学的两难局面,主要是机械制图教学中的难点没有突破和化解所致也。利用以下的“妙”法可以一一得到突破和化解。
一、用积木理论突破由空间形体到平面图形(视图)的转换之难点
一张常用的机械图样包含四个方面的内容:视图、尺寸、技术要求、标题栏(装配图还有零件序号和明细栏)。其中视图是图样的中心,而三视图又是最基本最广泛的视图。让学生掌握三视图对学好制图尤其重要。抓好三视图的入门教学,依靠积木理论迅速实现由空间形体到平面图形的转换。
物体的一个投影只反映物体的二维尺寸(即两个方向的尺寸),不能唯一地确定物体的形状和大小,要唯一地确定物体的形状和大小,必须采用多面投影——正投影法。为了能生动而又准确地解释采用多面投影(常采用三面投影,也就是三视图)的目的,可以利用积木的理论来讲解。如图1所示,物体1和物体2都是用尺寸相同的正方体积木堆砌而成的两个
形状完全不同的两个物体。物体1是由5个正方体积木堆砌成形物体;
物体2是由7个正方体堆砌成的物体。他们同时放在投影体系中,在V
面(正投影面)上的投影都是形状相同的L形投影,也就是解释了一个投影面上的投影不能准确地反映物体的形状和大小,必须引入第二个投影面——W面。这时,物体1在W面(侧投影面)上的投影是“I”形投影,而物体2在W面上的投影则是“J”形投影。尽管两物体在一个投影面上的投影完全相同,但第二投影面的投影却截然不同,从而得出结论物体1和物体2不是相同的两个物体。而这样鲜明的对比能使学生产生持久的记忆与理解效果。通过这样直观、有趣的演示,学生很容易明白:一个视图只能
反映物体一个方向的形状,不能完整地反映物体的形状;同样,只凭一个视图也不能唯一确定物体的形状,必须由两个或两个以上的投影图才能唯一表达一个物体的形状,也就是说一个投影不能准确地反映物体的形状和大小,必须要采用两视图、三视图或是多视图。
物体有长、宽、高三个方向的大小。通常规定:物体左右之间的距离为长度,前后之间的距离为宽度,上下之间的距离为高度。三视图之间的关系也叫“三等关系”是绘制机械图样的精粹。为了使学生在学****机械制图的道路上,逐步地把“三等关系”印入他们的脑海,单靠死记硬背很难于达到良好的教学效果,必须从直观上给学生一个视觉上的冲击,从而达到思维中的领悟。可以利用积木理论可以给学生一个直观上演示,从而真正领会“三等关系”。
图2、3、4所示,由六块正方体积木组成的长方体,放置在三面投影体系中,这样很容易从长方体(物体)和它在三面上的投影之间存在一定的关系:
①长方体、主视图(正面投影)和俯视图(水平投影)的长度都是3个方格,也就是主视图与俯视图都反映长方体的长度——长对正;
②长方体、主视图(正面投影)和左视图(侧面投影)的高度都是2个方格,也就是主视图与左视图都反映长方体的高度——高平齐;
③长方体、俯视图(水平投影)和左视图(侧面投影)的长度都是1个方格,也就是俯视图与左视图都反映长方体的宽度——宽相等。
二、用“跑道”的比喻和作辅助图来突破俯视图和左视图的投影关系—宽相等之难点
1、用“跑道”的比喻突破俯视图和左视图的投影规律—宽相等的难点
如图所示用直线和圆弧线把俯视图和左视图连接起来,形象为“跑道”。
尽管跑道的方向在变,但它的宽度总是不变的。
2、用作辅助图来突破俯视图与左视图的投影关系—宽相等之难点
在机械制图中,为了表达物体的形状,通常选用互相垂直的三个投影面,建立一个三面投影体系。三个投影面分别称为正投影面、水平投影面和侧投影面。将物体放在三个投影体系中,用正投影法得到三个投影。为了画图方便,把互相垂直的三个投影面画在一个平面上,规定(见下图):正投影面不动,将水平投影面绕X轴向下旋转90°,将侧投影面绕Z轴向右旋转90°,都和正投影面摊平在一个平面上(这个平面就是图纸)。在上面的摊平过程中,水平投影面