工程图学课程投影教材的研究

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1、工程图学课程投影教材的研究 苏州城建环保学优，常清 摘要 按新世纪人才素质注重能力培养的要求， 根据受教育者的实际接受能力、 视听结 合的教学效果及授课内容的特点千， 恰当地设计投影片， 以提高教学效率和培养创造思维的能 力 。 关 健 词创 造 性 思 维 ，信 息 贵 ，挂 田 3 , 叠 片 3 ， 补 画 彩活 动 A x n Q e 1 引官 随着教育、 教学改革的逐步深人， 高等教育中各专业的教学课时相应减少 而各学科又不 断出现知识更新和横向发展。 怎样在课时少， 内容多的情况下， 培养出2 1 世纪社会急需的高素 质人才， 是新世纪各国高等教育发展战略的主要议题。 现代的教育技

2、术和装备( 电教, A C T 等) 为优质高效地传授知识、 培养能力提供了一定的基 础， 但在多媒体教室利用A C T 教学应有一定的物质条件。本文旨 在探讨怎样挖掘面广量大的 常规电教， 如使用投影、 幻灯等教学方式的潜力， 使其在培养开发性人才中发挥重要的作用口 常规电教一度不景气， 原因之一就是投影片的型式有些单调， 缺乏主动性、 趣味性， 不能引 起学生的兴趣。笔者在十多年电教实践经验的基础上， 结合工程图学等课程， 根据不同的教学 内容研制成多种型式的投影片， 形成系列投影教材， 教学中获得良好效果。 2 挂图式投影片 对于一些复杂的图、 表且是介绍、 参考性的内容可用复印、 着色

3、等简单方式制成单一投影 片， 称为挂图式投影片。此片的优点是: ( 1 ) 可以把部分或全部教学内容都制成投影片， 以减少( 或不) 在黑板上写、 画。 上课时可先 放映一段基本内容， 接着让大家实践( 练习或课堂讨论) ， 然后接着放映。这样可以多讲些题例 ( 由于片子是顶制的， 其数量可做到足够课上. 浏览” 之用) ， 以 拓宽同学的思路。 这种方式会有 效地提高单位时间传授的知识信息t， 学生在老师的引导下纷纷开动脑筋. 学得主动积极， 教 学效果随之提高。 ( 2 ) 此种投影片， 从型式上看起着挂图的作用， 但也有区别。第一， 放映出来的幅面要比 挂 图大， 使最后一排同 学也能看

4、清楚; 第二， 挂图的数量有限， 远不能满足课堂教学的需要。而投 影片能适应知识更新， 与教学有关的材料随时都可以制成投影片。 第三， 挂图不能书写许多文 字， 而投影片可任意书写教师所设计的内容( 比 如要目 、 概念、 定义、 总结性的要点、 注意点等) 。 上课时同学一边听， 一边用眼“ 扫描” ， 效果成倍地提高( 有人研究过， 听觉获得的信息能记住 1 5 %, 视觉能记住2 5 %， 而视听结合能记住6 5 %) . ( 3 ) 制图 课一般对一年级新生设计， 普迫的问题是空间概念难以建立。如果把二维投影图 ( 西法几何的图示、 图解及绘、 读工程图样) 都配以相应的具有三维特征的

5、直观图( 图形或图 象) ， 并用彩色线条( 或涂彩色线框) 、 箭头、 粗细区 别各种几 何元素、 作用过程和 结果。 在学生 努 5 9 3. 力思考以后放映出来， 会起到良好的提示和验证作用。 ( 4 ) 白夭上课用高亮度投影仪， 门窗不须用帘布全遮起来， 同学可作笔记， 这比幻灯片要好 得多。 挂图式投影片的缺点是: 1叠 ( 1 ) 由于田形的内容都绘制在同一张投影片 上， 虽用颐色、 箭头、 粗细区别， 但这些都要有意识 地记住， 颐色的种类不能太多， 否则思路会被搞 乱。 ( 2 ) 对于复杂的图形( 如画法几何部分的线面 综合题、 截交、 相贯、 组合体等) ， 图线太密， 给

6、教师 的讲解和同学们看图带来困难. 因为上这种课， 同 学的注意力始终处于高度紧张状态， 所以时间长 了， 加上线条凌乱就会有厌倦感。 (0 回 . a )b ) c ) d ) 3 盛片式投影片 为了克服挂图式投影片的缺点， 把图形内容 图 1 妞钉连接装配图 按已知的、 求作的作图过程和讲述步骤分别设计在几张片子 上， 放映时按顺序叠加或抽去， 这 样思路清楚， 容易理解和记忆。 图1 是螺钉连接装配图的画法和作图过程。 先用a 与b 亚加成c , c 为板上的光孔和机 体 上的螺纹孔拼西在一起， 然后将d “ 旋进” ， 把多 余的线条b 片( 区别起见， 单片称为片， 复合片 称图)

7、抽去便成了螺钉连接的装配图e 。 为 叙述方便， 以下我们约定， 投影片的 1加和 抽去分别 根 据 主 、 左 视 图 ， 补 画 出 俯 视 图 . 跳 1111111111111耐平 滞 舟 异 斌诊, , . 田2 读组合 体视田 用“ +” 、 “ 一” 表示， 这样就可以把过程写成数学式子. 如a 与6 亚加成c , 写成a + b = c , c 由a 与b 登加面成， 写成c = a 十 b ， 同 样, e ( 装配图) = e ( 孔) - F d ( 级钉) - b ( 多 余线条) = a - d 。后面 5 9 4 . 的叙述中括号内的文字不再写出。 图2 为 读三视

8、图的补图练习。 题目 为a ， 已 知主、 左视图， 补. 俯视图。 分析和作图步骤分 三步: ( 1 ) 分线框， 对投影。 图形大体分为三部分( 可砚盖一张白片， 写上1 , 2 , 3 , 1 “ , 2 “ , 3 “ ) , ( 2 ) 识形体， 定位里。 b 十 a ( 把b 片业加到a 片上， 实际上b , 。 都是复合片， 为叙述方便这里没有 再分解， 下同) ， 根据1 , 1 “ 的图形想出c 片的形体， 继而补画其俯视图1 ; d +a ， 根据2 , 2 “ 想出 e 片的 形休， 补画出其俯视图2 汪 十 a ， 根据3 , 3 ” 想出g 片上的形体， 补画出其俯视

9、图3 , ( 3 ) 综 合起来想整体。 联系三部分的图形及其相对位里， 想出空间形体. 对照主、 左视图把。 , e , g 移到 相应位t， 抽去多余线条， 如图2 i 所示， 把自 己 想的与此图对照一下是否符合， 再把b , d , f 三 部 分形体的俯视图亚起来， 对照立体图i ， 抽去多余线条， 其结果如图2 h 所示。 4 补画式投影片 以上两种片子都是预先制好的。 如果某些教学内容改在课上边讲边画， 即把已知条件预先 百好， 上课时在其上砚盖一张或多张空白的 透明纸( 这样原题下次还可以再用) ， 用有机玻瑞直 尺作为导边百线， 也可在透明直尺上面上一道红线， 对投影或找点时

10、， 只要把此线放在待面线 的部位， 找出点即可， 而不必作出图 线， 这样图线更清晰。 图3 的a , b 是求正圈锥面被淤 瞥。 三个平面截切后的截交线。图a 中的作图线不一定全画出来， 可 用“ 红线” 代替， 找到点后再移去 ( 如 1 与 1 , 1 与 1 “ 连线均可省 略) 。 作好后还可以讨论， 若将。 1加在b 上即形成d 。由d 可知， 有无三梭柱对于截交线的形状不 受影响， 只是注惫一下线条的可 见性罢了。 此处还可扩展讨论平、 曲立体相贯线与截交线、 贯穿点 之间的内在联系。 广 5 活动式投影片 /二 办 勺 事 犷 /: 、 二 _习 C J 前面三种投影 片， 虽

11、然有特 色， 但毕竞是一个静止的面面。 如 图 3 求截交线 果能设法使他们“ 动” 起来， 就会使教学显得生动活泼， 大大提高同 学的 兴趣和教学效果。 图4 a 为点绕垂直轴旋转法的原理图, b 为其正投影图。 制片时， 先做出图c , 图d中的两个 圈片( 动片) 中心有孔， 分别与图。 旋转中心铆合 能转动) . 再用金属丝( 或其他线) 把动点M 与其V面投影m 连接起来. 这样， 动片上M与司 就能同步运动。 见图4 a ， 由于点M的运动 平面平行于V面， 所以H面投形为平行于X轴的直线段。通过演示分析， 点绕正垂轴旋转的 规律表达为图b 。实践证明， 此图除了 应用于讲解投影变

12、换内容之外， 对后续章节如截交线、 5 9 5 相贯线等内容仍然适用， 而且 效果很好。 图5 为摇杆旋转剖视的原 理图。分别制作a , b , c 三个单 片， 并先将它们拼在一起， 即 把a片拼在 d片旋转前的位 置， 正好是摇杆完整的主视 图。 然后移去a 片， 即移去剖切 平面与观察者之间的那一部 分再将c 片旋转到截断面呈 水平后向H面投影。 把 。 片移 到俯视图位置便完成对摇杆 进行旋转剖的剖视图。从中还 可以看出， 剖切平面后的小泊 呀/ 栩L 仍 按 原 位 置 狱 粱 盯 延 翼 王 多彝 e 、 图4 绕垂直轴旋转法图5 摇杆的旋转剖视 孔不受旋转的影响。 同学对此条规定

13、往往不理解， 但一经演示， 大家就明白了。 由此可见 演示 投影片是解决教学难点的好方式。活动式投影片可以是转动的， 也可以是移动的， 这里从略 斌 丫 翰借 份卜嘴幼少 粼T s 集 碧 。笋 O W NS v cm e ut , A S婴甘 n H e WA F a R 像 口 血 川一偏 俪， 不 互丁 孑 钊匀 终习 s 综合式投影片 根据教学需要， 投影片制作往往拘于 某一种形式， 可以是几种类型的组合， 充 分发挥其各自 优点; 前面的图2 、 图3 实际 上已是叠片式与活动式的组合。 图 6 a 为改错颐， 是机件表达方法的 综合练习， 几届同学的作业很少有人全做 对。 为此，

14、把它的分析、 作图步骤与过程制 作在几张片子上， 通过叠映、 移动等方法 表达出来。 b +a =c ， 指出原题中的错误， 并在制 作原题时把正、 误图线分别画在两张片子 上， 即a = d + e 。指出 错误后， 把错误的图 图6 机件表达方法综合学习 线b , e 抽去， 加上正确的图线f 便成了 正确的 答案g , c ( 原腼 被指出 错误的) 一 。 ( 钻误图线) -b ( 指出错误) 十f ( 正确图线) =g ( 最终答案) 。 也即d +f - - g ( d = c - e - b ) 。 有些同学对原题俯视 图上“ 有日弧线” 和“ 无线” 这两处搞不清， 为此又画出

15、 其直观图.见图7 c , i a 为了剖切时截交线清晰， 将不可见的轮廓线用虚线画在d 上， d + c = e , f 片为互相垂直的 剖 切平面、 , w . 十e = g 由9 片 可清楚地看到二 、 w面切到机 件的 截交线。 在做f 片时就把此线 画在上面 与9 片 盛合时. 两片上的截交直线重合， 复习了 裁交 线是共有线。 把截交线围成的 绥 框( 也即截断面) 内打上剖面线， 再画上后面可见的轮廓线侧成h 片 g -a -d -f +h =i . 即: 二 苏9 6 彝 6 +h , 图7 除作为图6 改错参考之 用外， 主要用来讲述轴测图( 包括 轴侧例视图) 的画法。 所

16、以说一图 多用和多图合用是投影教学的一 个显著特点。 投影片的制作方法很多， 有 手工绘侧、 复印加彩、 照相、 剪贴 及用计算机辅助设计等， 可根据 本单位的 教学要求和现有设备等 条件进行选择。 7 结束语 田7 由 正投影图一轴洲剖视图 新时期的教育十分注重知 识、 能力、 素质的培养， 其中创造性思维能力的培养尤为1要。实践性较强的学科， 掌握基本理 论和知识并不太难， 而难点在于怎样运用这些理论知识去解决实际问题。怎样根据已知条件、 资料和自 已掌握的知识进行联想、 类比、 归纳、 推理、 判断等， 来探索、 求解的有效途径。 要培养 学生从事物的不同角度去观察、 联想、 拟定解决问题的多种方案。 即培养所谓发散思维的能力， 因为发徽思维与聚合思维的多次循环， 往往能产生出 创造性思维的结果。 将这种培养要求有意 识地胜 人上述多种形式的投影片的 设计制作中. 如在讲述形体的三视图时增加一些构形设计 的厄目: 给出形体的一个或两个视图， 让学生充分发挥自己的聪明才智; 构思出