空间几何体结合机械制图的教学尝试与探索

空间几何体结合机械制图的教学尝试与探索

王文佳

浙江省绍兴市 诸暨技师学院 浙江 诸暨 311800

摘要：

在机械制图中，平面几何体教学是基础性的内容，譬如正方体、圆锥、圆柱等，在机械制图中都极为常见，而在数学中，这些几何体又被称为“空间几何体”。针对两者的相似之处，将数学中的空间几何体知识应用于机械制图的教学中，能让制图教学更形象。职业学校目标明确，为社会定向培养和输送人才，机械制图便是职业学校内的一门重要学科。本文就如何将数学中的立体几何知识，应用于机械制图的教学中展开讨论，并提出几点相关建议，以期使职高学生更好的掌握专业知识。

关键字：空间几何体；机械制图；教学探究

引言：

机械制图是机械类专业课程中十分重要的课程，具有涉及面广、抽象性高、技能性强的特点，对学生的思维想象能力和数学基础都有比较高的要求。在机械制图的教学过程中，会涉及到大量与几何知识相关的内容，无论是平面几何，还是立体几何都是机械制图的基础内容，因此，对于机械类专业的学生来说，应当具有比较好的几何学习能力。教师在教学时应当注意与数学知识紧密相连，锻炼学生的空间想象力和动手能力。职高学校的学生大多处于青春期，好奇心强，对事三分钟热度，因此教师应采取合理的教学方式，降低机械课程的抽象性，吸引学生的学习兴趣，从而使学生掌握更多关于机械制图和空间几何的知识。

1. 职业学校机械制图教学现状和意义

不少职业学校中都设有机械类的学科，任何机械类的学科都离不开机械制图，一些学校会将数学几何知识与机械制图结合在一起，而后再对学生进行教学。然而，在机械制图实际教学中，将数学几何与机械制图结合的方式，并未取得理想化的教学效果。究其原因，教师和学生大多并不重视两学科之间的联系。很多学生在学习数学课程中的数学几何之后，相似的知识还需要在机械制图中再学一次，学生的精力被浪费，导致学生对两种课程产生反感。若学生不愿再接触数学几何和机械制图，则很难提高自身的专业技能。基于以上情况，职业学校必须对数学几何课程与机械制图课程相结合做出改变，采用新的教学模式，弹性教学，以已达到行之有效的教学效果。与其他学科不同的时，机械制图需要学生具有一定的动手能力，在实践操作中，才能更好的掌握专业知识的重点和难点，也能很好的提高学生的数学水平，增强学生的空间感，使学生在制图时能更好的发挥想象力。因此，将数学几何与机械制图相结合，对教师教学和学生学习都有重要意义。

二、数学教学中几何体的概念、分类及研究侧重点与机械制图的区别

若要在职业学校中开展数学几何与机械制图相结合的课程，首先要对两种课程的基本概念有比较深入的认识。

(一)数学教学中几何体的概念、分类及研究侧重点

数学教材中对几何体概念的描述如下：在我们所生活的空间内，一切物体都占据着空间的一部分，如果我们排除其他因素，只考虑它们所占空间的大小，则这个空间部分被称为一个几何体。由此可见，在数学中，几何体实际上是个空间，在数学中对几何体的分类也相对比较细致，主要是分为多面体和旋转体，多面体又可以划分为凹多面体和凸多面体，棱柱、圆柱等都是常见的凸多面体，数学中经常对多面体进行求表面积、求体积等运算，目的是培养学生的空间感和几何思维。

(二)机械制图教学中几何体的概念、分类及研究侧重点

机械制图教材中对几何体概念的描述如下：由一定数量的表面围成空间几何体。因此，在机械制图学科中，空间几何体是由面构成的，其中面可分为平面和曲面，对应的立体也分为平面立体和曲面立体。在机械制图中，并不会对立体本身的性质作详细的描述，主要是对立体的外形以及摆放方式和绘制方式做出研究。

(三)数学空间几何体的教学策略

机械制图中的基本几何体和数学中的空间几何体不同，二者教学的侧重点存在比较明显的差异，但从本质上说，二者都需要学生具有一定的想象力和思维能力，才能进行学习和研究。因此，在数学课堂中，教师在讲解立体几何部分的知识时，要注重培养学生使用数学知识去探究机械制图相关内容的能力。在教学时，教师要经常强调数学与机械制图中，几何体部分的内容相通，且可以相互转换。学生使用数学课学到的内容，解决专业课中遇到的问题，能深化学生使用数学思维思考问题的意识，明确数学对于专业课的重要性，从而促进数学学习和机械制图的效率和发展。

二、多面体的教学与机械制图中平面立体的结合教学

(一)多面体与平面立体的关系

多面体的定义：若干个多边形围成的封闭的几何体。

平面立体的定义：表面都是由平面构成的形体。

在概念上看，两者具有一定的共同点，多面体的表面都是平面，而机械制图中平面立体的教学重点是各种棱体的三视图，为加强数学多面体与机械制图平面立体的联系，教师教学时要注意强调多面体的分类，在教学中强化学生对集中棱体的直观作图方法和单一的三视图画法，使学生的对于画图有更多经验，这样学生在学习机械制图的过程中自然而然结合数学几何知识，能更好的提升学生制图的速度和专业性，也能提高学生对知识的运用能力。

(二)结合机械制图棱柱的教学

机械制图中，棱柱是最基本的几何体，以六棱柱为例，教师教学的重点是，该棱柱三视图的绘制与识别。而对于大多数学生而言，作图是一件精细且复杂的工作，学生在作图时往往会遇到不少困难，而且数学几何教学中很少涉及与直观图相关的内容。因此，结合机械制图的棱柱数学教学，除却分析棱柱本身的概念之外，还要强调棱柱作为多面体，也是机械制图中的平面立体的分类标准，是棱柱的每个底面和侧面的形状。然而对于棱柱制图学习而言，学生必须掌握棱柱的直观图画法，这是所有机械制图学习过程中最基本的能力，只有如此，才能为较为复杂的看图和制图工作打下基础。

结束语：

机械制图学习能促进学生的想象力、理解力和动手能力的提高。大多职高学生的数学基础知识基础薄弱，在教学中，教师要结合职业学校的特殊性，将理论教学与实践应用结合在一起，强调文化课是为了更好的服务专业课的原则。空间几何结合机械制图的教学，能更好的将两种课程融合在一起，学生在学习数学时强化了对机械制图的认识，在机械制图时又复习了数学知识的内容，实现双科共赢，对职高教学具有重要意义。

参考文献：

[1]邓洪高.空间几何体结合机械制图的教学尝试与探索[J].现代职业教育,2016(35):16-17.

[2]邵秀燕.数学课结合《机械制图》基本几何体的教学尝试[J].职业技术,2009(01):69-70.