《平面的投影》课程实施细则浅析

摘要：《机械制图》是数控专业的专业核心课程，主要学习机械工程图的识读与绘制的基本原理和方法，培养学生空间想象力以及分析问题、解决问题的能力。《平面的投影》作为该课程中承上启下的关键内容章节，既是点、线投影知识的延伸，又是绘制基本几何体三视图的基础，还是线面分析法绘制、识读三视图的依据。结合多年实际中职教学经驗，本文将就《平面的投影》课程材料及实施细则进行解析，以资讨论，互相学习。

关键词：平面投影;教学;特性;空间想象

一、教学分析

1.教学内容：

平面是构成物体的基本几何元素之一，充分了解和掌握平面的性质，并能够熟练运用，决定着学生是否能够顺利从二维空间向三维空间的识别和应用能力过渡和提升。《平面的投影》作为《机械制图》课程中承上启下的关键内容章节，承载的便是完成这一能力过渡和提升所涉及的基础知识教授。只有牢固掌握好该章节内容，充分理解投影特性和规律，才能够透彻理解机械图样所表达的物体形状，才能为后续正确识图与绘图打下坚实的基础。

2.学情分析：

教学对象为数控专业一年级学生，已学习点和直线的投影，掌握了点的投影规律和直线的投影特性。喜欢体验式的学习形式，对有趣的动画、简单直观的视频等信息感兴趣，动手能力强，但空间想象能力较差，自主探究能力有待提高。

3.教学目标：

（1）知识目标：

明确平面在三投影面体系中的位置;

掌握平面在三投影面体系中的投影特性。

（2）能力目标：

能判断平面对投影面的相对位置;

能熟练运用“三等关系”绘制平面的三面投影。

（3）素质目标：

培养学生自主探究和分析问题的能力;

提高学生的空间想象能力，培养团队协作精神和严谨细致的工作态度。

4.教学重难点：

教学重点是平面的投影特性;难点是平面的空间位置判断。

二、教学方法

围绕以学生为主体，能力为本位，素质为核心的教学理念。采用任务驱动、自主探究、分组讨论、演示等教法和学法。

课堂延展为课前准备、课中探究、和课中后拓展。其中探究环节采用了驾驭模型，初识特性;模拟仿真，深究特性;实操演练，巩固特性等递进式教学任务。让学生通过“一识、二究、三练”的有序步骤，由浅入深，循序渐进地掌握平面的投影特性，激发学生学习兴趣。

针对传统教学存在的问题，为突破重难点，结合模型演练，引入仿真平台、微课、教学平台等信息化资源，帮助学生理解和掌握抽象的空间平面投影知识。

三、教学过程

1.课前：学生登陆平台查看学习任务，分组自制模型，建立空间概念，感知、探索平面的投影。观看教学资源自主学习，师生线上互动，完成课前测验，教师利用平台完成课前评价。

2.课中：

（1）创设情境，任务引入

播放苏轼的诗《题西林壁》，伴以“课本”在三投影面体系中不同角度的展示，引导学生认识平面，引出本堂课内容：平面的投影。

（2）驾驭模型，初识特性

平面相对于一个投影面有几种位置关系？有什么特性呢？学生明确任务后，分组模拟，小组讨论，利用模型摆放相对于水平面的几种位置，讨论后上台展示并描述投影形状，师生共同归纳出平面对一个投影面的投影特性：当平面平行于投影面时，投影反映实形，体现真实性;平面垂直于投影面时，投影积聚成直线，体现积聚性，平面倾向于投影面时，投影类似原平面，体现类似性。

（3）模拟仿真，深究特性

在一个平面投影特性的基础上，我们探究平面在三投影面体系中的空间位置和投影特性，这是本次课的教学重点，也是教学难点。

首先，教师带领学生利用自制模型模拟并观察平面在三投影面体系中的位置状态，分析空间平面在三个投影面的投影形状。采用头脑风暴，归纳出空间平面与投影体系的位置关系。

接着利用仿真平台，让学生观察投影面平行面、垂直面、一般位置平面在三投影面投影体系中的投影特征。学生分组讨论，借助仿真平台旋转、平移功能，形象直观的观察不同位置平面在各个投影面上的形状，记录并分析结果，归纳出投影口诀。一框两线平行面，直线竖或横;两框一线垂直面，斜线积聚成。三框无线一般面，位置最分明。

依据分析结果和口诀，师生共同讨论得出空间平面与投影的分析思维导图，帮助学生依据平面三面投影判断平面空间位置。本环节设置了递进式的任务驱动，充分调动学生主体学习作用，通过模拟情境，借助仿真平台，形成思维导图，培养了学生观察、分析、归纳能力，突破教学重难点，实现做中学，学中做的教学理念。

（4）结合特性，实操演练

为进一步深化投影特性知识，理论联系实际，开展了平面投影的实操演练。师生先回顾点、线投影绘制方法，得出平面的投影，是画出各顶点的投影后，将各点同面投影依次连接即可。接着让学生在已知两面投影的前提下，借助思维导图，分组讨论、实操，补全平面第三面投影并正确判断其空间位置。绘制完成后，各小组拍照上传至平台，派代表上台展示本小组完成情况，根据同学的展示，组间互评。教师根据学生展示及完成情况，演示侧垂面的补画步骤，总结点评。

（5）课堂总结，综合评价

发布“平面投影”练习，学生登陆平台完成测验。教师针对错误率较高的试题，借助动态三维模型演示并评讲，梳理本课堂知识，再次强调重难点。

3.课后

为巩固所学知识，针对学生能力差异，设置多个层次的拓展任务，学生根据自身情况选择任务完成并上传平台。教师根据学生完成情况，师生在线讨论基本几何体的画法，为下次教学任务做准备。

四、教学总结

1.教学过程按照循序渐进的教学原则，通过驾驭模型，初识平面投影特性;借助仿真平台，深究平面投影特性;开展实操演练，验证投影特性，由浅入深，由简到繁，由易到难，做中学，做中教，逐步完成了对平面投影特性的认识和运用，较好地完成了教学目标。

2.采用自制模型和仿真平台，虚实结合，模拟平面的投影情景，反复演练和观察，将抽象的投影知识形象化、直观化，帮助学生建立空间形体概念，提高了学生空间想象能力，突破了教学重难点。

作者简介

冯丹（1983.12-），女，四川什邡人，大学本科，讲师，研究方向：数控技术应用。