[摘要]本文針對(duì)學(xué)生空間想象能力不強(qiáng),大腦中平面思維很難轉(zhuǎn)換成立體思維,因此學(xué)習(xí)畫(huà)法幾何帶來(lái)較大的難度。結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐而提出一些教學(xué)思考和教學(xué)方法,在多年的教學(xué)實(shí)踐中收到明顯的效果。
[關(guān)鍵詞]點(diǎn)、線、面投影 教學(xué)思考 教學(xué)方法
點(diǎn)、線、面的投影是識(shí)圖與畫(huà)圖的基礎(chǔ),不熟練掌握點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律性,根本無(wú)法讀圖與畫(huà)圖。根據(jù)線、面與三個(gè)投影面的關(guān)系,分為七類線和面,這七類線和面的投影特征、規(guī)律、種類的判斷,教材中雖然闡述較清楚,同時(shí)配備了大量的練習(xí)題。然而,學(xué)生在學(xué)習(xí)和練習(xí)中,特別是線、面種類、特征的判斷,有較大的難度,何為正平線、正平面……
我們?cè)诮虒W(xué)中,結(jié)合教材和練習(xí)題的問(wèn)題,將點(diǎn)、線、面種類投影規(guī)律運(yùn)用巧妙的語(yǔ)言、文體、詩(shī)歌、絕句、順口溜等通俗易懂的語(yǔ)言,進(jìn)行總結(jié)、歸納,便于學(xué)生理解、記憶、掌握、運(yùn)用,對(duì)學(xué)生解題可收到事半功倍的效果,而且提高了解題的效率與時(shí)間,節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間。同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)腦筋、勤思考的習(xí)慣。
一、點(diǎn)的投影
點(diǎn)的投影是線、面投影的基礎(chǔ),由兩點(diǎn)構(gòu)成線,由三點(diǎn)構(gòu)成面,由面構(gòu)成體,所以說(shuō)任何形體都是由點(diǎn)組成。因此,要表達(dá)形體,必須掌握點(diǎn)的投影。而在教材中,對(duì)點(diǎn)的投影規(guī)律與特征沒(méi)有很明白的描述,多點(diǎn)之間投影點(diǎn)的可見(jiàn)性判斷和形體表面上的點(diǎn)求其投影也不明了。
點(diǎn)的投影規(guī)律由圖示描述外,還必須用文字來(lái)總結(jié),以便于學(xué)生理解、掌握。關(guān)于兩點(diǎn)投影的可見(jiàn)性判斷:關(guān)鍵要抓住參照物,以人為參照物,結(jié)合投影方向,靠近人的點(diǎn)的投影就是可見(jiàn)的,遠(yuǎn)離人的點(diǎn)的投影就不可見(jiàn),這點(diǎn)學(xué)生能接受,但學(xué)生在實(shí)際判斷中就出錯(cuò)。那么采用如下方法就好多了,即主視圖中投影點(diǎn)的可見(jiàn)性看俯視圖兩投影點(diǎn)位置,前者見(jiàn);俯視圖中投影點(diǎn)的可見(jiàn)性看主視圖中兩投影點(diǎn)位置,上者見(jiàn);側(cè)視圖中投影點(diǎn)的可見(jiàn)性看主視圖中兩投影點(diǎn)的位置,左者見(jiàn);簡(jiǎn)言之上左前者見(jiàn)。
關(guān)于形體中表面上的點(diǎn)求其投影,特別是特殊點(diǎn)和曲面體上的點(diǎn)求投影,學(xué)生最難掌握,那么,采用如下思路就容易了。首先將點(diǎn)分為一般點(diǎn)和特殊點(diǎn),所謂一般點(diǎn)就是在形體表面內(nèi)的點(diǎn),特殊點(diǎn)指在棱線、頂點(diǎn)上或者在投影圖中的最大輪廓線或和中心線、軸線上的投影點(diǎn)。對(duì)特殊點(diǎn)而言,若在頂點(diǎn)、棱線上點(diǎn)的投影不難求,在投影圖中的最大輪廓線或和中心線、軸線上的投影點(diǎn)求投影就難了。若用如下法則:(1)已知最大輪廓線上的投影點(diǎn),其它兩個(gè)投影中至少有一個(gè)落在中心線或軸線上。(2)已知中心線或軸線上的投影點(diǎn),其它兩個(gè)投影點(diǎn)中至少有一個(gè)落在最大輪廓線上。就容易解決了。如已知母線上的投影點(diǎn)求其它投影或軸線上的投影點(diǎn)求其它投影,根據(jù)以上法則很容易求解。點(diǎn)的投影求法選擇如下:
對(duì)一般點(diǎn)求投影,那要采用以下方法:A.積聚法;B.輔助線法;C.輔助面法。對(duì)于投影點(diǎn)所在的面有積聚性的則直接用積聚性求投影,點(diǎn)所在的面沒(méi)有積聚性,則直接用輔助線法或者輔助面法求投影,圓錐體側(cè)面上的點(diǎn)求投影,可以用輔助線法或輔助面法,球、環(huán)體表面上的點(diǎn)只能用輔助面法。因此求點(diǎn)的投影思路是先判斷點(diǎn)的所在的面和位置,其次是選擇求點(diǎn)投影的方法,再后要判斷投影點(diǎn)的可見(jiàn)性。
二、線的投影
線根據(jù)與空間投影的關(guān)系可分為平行線(水平線、正平線、側(cè)平線),垂直線(鉆垂線、正平線、側(cè)垂線)、一般位置線。投影線的投影特征有真實(shí)性、積聚性、收縮性。那么如何在教學(xué)中讓學(xué)生判斷其種類和特征呢?而且極易被學(xué)生理解、接受、運(yùn)用,是我們機(jī)械制圖老師值得認(rèn)真探究的。若采用教材所描述的方法,多年的教學(xué)實(shí)踐證明,效果不佳,也難以接受。
二平一斜是平線,一斜所在該平線;二平反映收縮性,一斜具有真實(shí)性。二平一點(diǎn)是垂線,一點(diǎn)所在該垂線;二平反映收縮性,一點(diǎn)具有匯聚性。三面傾斜一般線,三面投影均收縮。
說(shuō)明:(1)平指投影線與軸線(X軸或Y軸或Z軸)平行,斜指投影線與軸線傾斜。
(2)平線指平行線。
(3)一斜所在該平線指傾斜投影線在哪個(gè)投影面上,表示該線平行與該投影面。
(4)二平一點(diǎn)指空間的線在三個(gè)投影面上投影,有兩個(gè)投影是平行與軸線,另外一個(gè)投影是垂點(diǎn)。
(5)一點(diǎn)所在該垂線是指投影點(diǎn)在哪個(gè)投影面上表示該線垂直該投影面。如投影點(diǎn)在V面上,則該線是正垂線。
三、面的判斷
空間的面根據(jù)與投影面的關(guān)系可分為:A.平行面(水平面、垂平面、側(cè)平面);B.垂直面(鉛垂面、正垂面、側(cè)垂面);C.一般位置面
二線一面是平面,一面所在該平面;二線反映積聚性,一面具有真實(shí)性。二面一線是垂面,一線所在該垂面;二面反映收縮性,一線具有積聚性。三面就是一般面,三面投影均收縮。
解釋如下:(1)二線一面是平面在H、V、W三個(gè)投影面中,有二個(gè)面的投影是線,另一個(gè)面的投影是面。(2)一面所在該平面指面在哪個(gè)投影面中,空間的面就平行于該投影面,如空間的面在H面上的投影是面,其它兩個(gè)投影是線,該面平行于H面,稱為水平面。
根據(jù)上述的判斷方法,解決實(shí)際習(xí)題很方便,例1.如下圖,判斷AB、CD兩線的種類及特性。
AB線的三個(gè)投影線ab//ox,a"a"b"//oz,a'b'與ox軸、oz軸傾斜,屬二平一斜,根據(jù)上述判斷方法,屬正平線。a'b'反映真實(shí)性(實(shí)長(zhǎng)),ab、a"b"收縮性(變短);CD線的三個(gè)投影c"(d")是點(diǎn),cd//ox,c'd'//ox,屬一點(diǎn)二平,因此,是側(cè)垂線。c"d"具有積聚性,cd、c'd'反映收縮性。
例2.判斷平面△ABC、△DEF的類型、特征。根據(jù)上述判斷方法,從投影看,△ABC在三個(gè)投影面上的投影是二線一面,故屬平行面。又因一面△a'b'c'在V面,故屬正平面。因此,△a'b'c'反映真實(shí)性,投影abc 、a"b"c"反映積聚性。△DEF在三個(gè)投影面上的投影是二面一線,故△DEF屬垂直面,又因一個(gè)投影面d'e'f'是線,故△DEF是正垂面。畫(huà)法幾何中,點(diǎn)、線、面的投影特征與規(guī)律是本教材的難點(diǎn),也是本教材的重點(diǎn),是學(xué)好機(jī)械制圖的基礎(chǔ),同時(shí),是學(xué)生最難理解的一部分。因此,對(duì)該塊內(nèi)容運(yùn)用順口溜的形式進(jìn)行描述、總結(jié),學(xué)生掌握該方法后,在解習(xí)題中迎刃而解,特別對(duì)組合體中線、面分析,截交線與相貫線的分析,起到較大的幫助。
(作者單位:浙江臨海市高級(jí)職業(yè)中學(xué))