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《机械制图》的学习一直是机电专业学生学习的一门技术性较强的基础课程,用图形表达思想、分析事物、研究问题、交流经验,具有形象、生动、轮廓清晰和一目了然的优点,弥补了有声语言和文字描述的某些不足。机械图样是机械设计、制造、维修等的重要的技术文件,是交流技术思想的一种工程技术语言。
《机械制图》的基本内容是:基本几何体及其组合体的读识和绘制;零件图的读识和绘制;装配图的读识和绘制等三个相应的学习单元。其中识读图纸及绘制图纸的能力,与我们学习的数学知识有很大关系。在数学中基本几何体,同学们都学过。并且对它们的正视图、主视图左视图的投影及画法都有一定的了解。所以数学对学好《机械制图》是至关重要的。
一、结合空间几何体的定义分类的基本几何体的制图教学
首先,由数学中的基本几何体与《机械制图》中的空间几何体的概念比较可知:在数学中的空间几何体就是机械制图中只考虑形状与大小的基本几何体。
再者,对于棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体、圆环等几何体,在教学时重点强调“数学与专业在这几个几何体方面的知识是一致的。在涉及棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球时,我们也可以认为基本几何体是空间几何体,完全可以利用数学中的空间几何体的概念性质来理解与解题”,加强将数学知识与专业知识紧密结合。
二、结合多面体的平面立体的制图教学
1.多面体的定义与举例分析。数学中的多面体定义为“由若干个多边形围成的封闭的空间图形”,并对多面体的面、棱、顶点、对角线给出定义。对多面体的分类标准是“按照它的面数”,教学重点是对棱柱、棱锥、棱台这三种多面体的概念性质进行详细的分析。
在数学中对棱柱的教学,应重视棱柱直观图的教学,不仅要求学生掌握棱柱的性质还要求学生会画棱柱的直观图,逐步培养学生的看图、作图等能力,能在涉及棱柱时就能联想起棱柱的直观图,为棱柱在机械制图中的学习奠定扎实基础。而对棱锥的教学,就需强调其定义“如果一个多面体有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形”,分析棱锥的侧面、底面、侧棱、顶点、高等概念与棱锥是按底面进行分类,重点是对各类正棱锥的概念与性质都要进行具体地分析,重视棱锥的直观图的作图方法,对于三棱锥和四棱锥的直观图了然于胸,使学生在学习机械制图时。
2.平面立体的定义与举例分析。在机械制图中关于平面立体的描述是“表面都是由平面所构成的形体,如棱柱、棱锥等”教学重点是棱柱、棱锥的三视图,对其概念性质只作简单介绍。
在机械制图中棱柱是作为第一种基本几何体,简单描述六棱柱的性质“顶面和底面是互相平行的正六边形,六个侧面都是相同的长方形并与底、顶面垂直”。制图中的重点是关于棱柱的三视图,对于没有学过棱柱的同学而言,容易对一些概念问题产生困扰,对于作图对象棱柱的不了解肯定会影响对棱柱的视图把握。
棱锥是机械制图中的要求掌握的第二种基本几何体,典型例题分析是一四棱锥“底面是一正方形,四个侧面均为等腰三角形,所有棱线交于一点,即锥顶s”。对于没有学过棱锥定义和性质的同学,亦会如面对棱柱般产生各类需要在数学中给予解答的问题。
3.机械制图的平面立体教学。通过对定义与具体的几何体比较可知,平面立体与多面体存在实质上的相同点。如在定义上“每个表面都是平面”与“多面体的每个面都是多边形”。不同说法所表示的是同一概念。在机械制图学到平面立体时学生自然就联想到数学中的多面体,产生一种“这是学过的熟悉的知识”感觉,在心理上就降低对新知识学习的陌生感和恐惧感,促进专业知识的更好掌握。同时,多面体与平面立体都将棱柱、棱锥列为分类,那么在涉及棱柱、棱锥时我们可以简单地理解为机械制图中的平面立体为数学中的多面体。在教学时,强调知识是融会贯通的,学好数学中的棱柱、棱锥的知识,今后无论在现实中还是在专业中涉及棱柱、棱锥时,都可以运用相关的数学知识进行解决。
三、结合旋转体的曲面立体的制图教学
1.曲面立体与旋转体的联系。在机械制图的基本几何体中,关于曲面立体是“表面是由曲面和平面或者全部都是曲面构成的形体,如圆柱、圆锥、球体、圆环等”。在基本几何体的视图分析中第三、四、五种分别是圆柱、圆锥、球,重点是三视图分析,都是简单地介绍几何体的形成,粗略带过相关的概念性质。在数学中掌握圆柱、圆锥、圆台和球体的相关知识就显得非常的重要。
数学中的旋转体也是主要研究圆柱、圆锥、圆台和球体这四种几何体,比较两课程的概念分类,在不严格的要求下我们可以将制图中的曲面立体认为是旋转体。教学时反复强调在机械制图时涉及的曲面立体可以利用数学中学习的旋转体知识加强理解与运用。
2.曲面立体教学。机械制图的教学重点是旋转体的形成过程,数学中的旋转体教学重点是圆柱、圆锥、圆台和球体的形成过程与性质。教学时首先强调旋转体的定义“旋转体就是由一个平面图形绕这平面内一条直线旋转一周而成的几何体。这直线叫做旋转轴”,重点介绍圆柱、圆锥、圆台和球的形成过程,通过是什么图形旋转形成的,演示旋转过程是教学的重中之重。使学生对这四种旋转体的形成过程铭记于心,用到这些旋转体时就能联想起数学中的形成过程。其次,分析圆柱圆锥的轴、高、底面、侧面、母线、球心、半径、直径、大圆、球面等相关概念。教学时要重视圆柱、圆锥、圆台、球的直观图的作图方法,强调作图和识图对几何体的理解的重要性,从而提高学生的理解能力、应用能力、空间想象能力和识图制图等能力,为学习机械专业课奠定基础。
从上述几个方面可知,结合机械制图中的基本几何体与数学中的空间几何体关系密切,特别是共同共同涉及棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体等几何体时,运用数学中关于这些几何体的定义、结构特征、图形性质等空间几何体的知识对机械制图中的基本几何体的理解产生重要的影响。数学与专业教学结合提高了学生掌握知识的技能。
总之,在教学中就把新知识建立在已有理论知识的基础上,使原有的理论知识发挥应有的作用,应用到新知识的学习当中。采用这种方式进行《机械制图》的教学,便于学生对新的知识进行识记、理解,只要仔细揣摩,认真思考,就会得到意想不到的收获。
《机械制图》的基本内容是:基本几何体及其组合体的读识和绘制;零件图的读识和绘制;装配图的读识和绘制等三个相应的学习单元。其中识读图纸及绘制图纸的能力,与我们学习的数学知识有很大关系。在数学中基本几何体,同学们都学过。并且对它们的正视图、主视图左视图的投影及画法都有一定的了解。所以数学对学好《机械制图》是至关重要的。
一、结合空间几何体的定义分类的基本几何体的制图教学
首先,由数学中的基本几何体与《机械制图》中的空间几何体的概念比较可知:在数学中的空间几何体就是机械制图中只考虑形状与大小的基本几何体。
再者,对于棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体、圆环等几何体,在教学时重点强调“数学与专业在这几个几何体方面的知识是一致的。在涉及棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、圆球时,我们也可以认为基本几何体是空间几何体,完全可以利用数学中的空间几何体的概念性质来理解与解题”,加强将数学知识与专业知识紧密结合。
二、结合多面体的平面立体的制图教学
1.多面体的定义与举例分析。数学中的多面体定义为“由若干个多边形围成的封闭的空间图形”,并对多面体的面、棱、顶点、对角线给出定义。对多面体的分类标准是“按照它的面数”,教学重点是对棱柱、棱锥、棱台这三种多面体的概念性质进行详细的分析。
在数学中对棱柱的教学,应重视棱柱直观图的教学,不仅要求学生掌握棱柱的性质还要求学生会画棱柱的直观图,逐步培养学生的看图、作图等能力,能在涉及棱柱时就能联想起棱柱的直观图,为棱柱在机械制图中的学习奠定扎实基础。而对棱锥的教学,就需强调其定义“如果一个多面体有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形”,分析棱锥的侧面、底面、侧棱、顶点、高等概念与棱锥是按底面进行分类,重点是对各类正棱锥的概念与性质都要进行具体地分析,重视棱锥的直观图的作图方法,对于三棱锥和四棱锥的直观图了然于胸,使学生在学习机械制图时。
2.平面立体的定义与举例分析。在机械制图中关于平面立体的描述是“表面都是由平面所构成的形体,如棱柱、棱锥等”教学重点是棱柱、棱锥的三视图,对其概念性质只作简单介绍。
在机械制图中棱柱是作为第一种基本几何体,简单描述六棱柱的性质“顶面和底面是互相平行的正六边形,六个侧面都是相同的长方形并与底、顶面垂直”。制图中的重点是关于棱柱的三视图,对于没有学过棱柱的同学而言,容易对一些概念问题产生困扰,对于作图对象棱柱的不了解肯定会影响对棱柱的视图把握。
棱锥是机械制图中的要求掌握的第二种基本几何体,典型例题分析是一四棱锥“底面是一正方形,四个侧面均为等腰三角形,所有棱线交于一点,即锥顶s”。对于没有学过棱锥定义和性质的同学,亦会如面对棱柱般产生各类需要在数学中给予解答的问题。
3.机械制图的平面立体教学。通过对定义与具体的几何体比较可知,平面立体与多面体存在实质上的相同点。如在定义上“每个表面都是平面”与“多面体的每个面都是多边形”。不同说法所表示的是同一概念。在机械制图学到平面立体时学生自然就联想到数学中的多面体,产生一种“这是学过的熟悉的知识”感觉,在心理上就降低对新知识学习的陌生感和恐惧感,促进专业知识的更好掌握。同时,多面体与平面立体都将棱柱、棱锥列为分类,那么在涉及棱柱、棱锥时我们可以简单地理解为机械制图中的平面立体为数学中的多面体。在教学时,强调知识是融会贯通的,学好数学中的棱柱、棱锥的知识,今后无论在现实中还是在专业中涉及棱柱、棱锥时,都可以运用相关的数学知识进行解决。
三、结合旋转体的曲面立体的制图教学
1.曲面立体与旋转体的联系。在机械制图的基本几何体中,关于曲面立体是“表面是由曲面和平面或者全部都是曲面构成的形体,如圆柱、圆锥、球体、圆环等”。在基本几何体的视图分析中第三、四、五种分别是圆柱、圆锥、球,重点是三视图分析,都是简单地介绍几何体的形成,粗略带过相关的概念性质。在数学中掌握圆柱、圆锥、圆台和球体的相关知识就显得非常的重要。
数学中的旋转体也是主要研究圆柱、圆锥、圆台和球体这四种几何体,比较两课程的概念分类,在不严格的要求下我们可以将制图中的曲面立体认为是旋转体。教学时反复强调在机械制图时涉及的曲面立体可以利用数学中学习的旋转体知识加强理解与运用。
2.曲面立体教学。机械制图的教学重点是旋转体的形成过程,数学中的旋转体教学重点是圆柱、圆锥、圆台和球体的形成过程与性质。教学时首先强调旋转体的定义“旋转体就是由一个平面图形绕这平面内一条直线旋转一周而成的几何体。这直线叫做旋转轴”,重点介绍圆柱、圆锥、圆台和球的形成过程,通过是什么图形旋转形成的,演示旋转过程是教学的重中之重。使学生对这四种旋转体的形成过程铭记于心,用到这些旋转体时就能联想起数学中的形成过程。其次,分析圆柱圆锥的轴、高、底面、侧面、母线、球心、半径、直径、大圆、球面等相关概念。教学时要重视圆柱、圆锥、圆台、球的直观图的作图方法,强调作图和识图对几何体的理解的重要性,从而提高学生的理解能力、应用能力、空间想象能力和识图制图等能力,为学习机械专业课奠定基础。
从上述几个方面可知,结合机械制图中的基本几何体与数学中的空间几何体关系密切,特别是共同共同涉及棱柱、棱锥、圆柱、圆锥、球体等几何体时,运用数学中关于这些几何体的定义、结构特征、图形性质等空间几何体的知识对机械制图中的基本几何体的理解产生重要的影响。数学与专业教学结合提高了学生掌握知识的技能。
总之,在教学中就把新知识建立在已有理论知识的基础上,使原有的理论知识发挥应有的作用,应用到新知识的学习当中。采用这种方式进行《机械制图》的教学,便于学生对新的知识进行识记、理解,只要仔细揣摩,认真思考,就会得到意想不到的收获。