中职学生学习机械制图的困难及破解方法

石军

[摘           要]  机械图样是将三维立体的物体表达到二维平面的图纸上，学习机械制图，最终目的是能识图和绘制机械图样，做到这些的关键是掌握投影理论，投影理论的基础就是基本几何元素点、线、面的投影，只有掌握了基本几何元素的投影才能进一步学习基本几何体的三视图、组合体视图，最终学习机械零件、部件和机器的图样。在学习基本几何元素点、线、面投影的时候，为了便于学生掌握，就要想办法使抽象的投影理论和复杂的视图变得形象、具体、直观，让学生看得见、摸得着、易掌握、记得牢。紧扣投影特点，便于将基本几何元素的投影和空间位置相互转换，从根本上掌握基本几何元素的投影，理解并灵活应用投影理论，为识图、制图打下坚实的理论基础。

[关    键   词]  中职学生;机械制图;学习方法

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2020）03-0024-02

一、中职学生学习机械制图的重要性

机械制图作为一门工程技术交流的工具，是工业类中职学生一定要掌握的专业基础知识和基本技能，中职一年级一入学就学习机械制图这门课程，在学习机械制图这门课程的过程中获得这些专业基础知识和基本技能，同时也是一门非常重要的机电技术基础课程，是学好其他专业课，学习其他机电技术的前提和基础。如在学习机械基础这门课程的时候，就会有很多图样用来表达各种部件的结构，不识图学习机械基础这门课程就很困难，同样在学习普通车削加工技术、数控加工技术、焊接技术、钳工技术、汽车修理技术等机电技术时，看懂图纸是前提。

二、中职学生学习机械制图的困难

机械制图是工业类中职学生最早学习的专业技术基础课程之一。就目前情况而言，中等职业学校的学生来源一般是初中毕业生，而且学习成绩相对比较差。他们进入中职学校首先就要学习机械制图这门专业技术基础课程，而他们之前的基础理论知识有很多的缺陷和不足，如立体几何的相关知识就根本没有学过，甚至初中数学知识就是很多学生的短板，平面几何的知识都没有搞懂。同时在学习方法上也发生了根本性的改变，如学习机械制图要求理论与动手绘图紧密地结合，要求手脑并用，课堂容量也大大增加，这些都成了他们学习好这门课程的困难。如果再在学习点、线、面投影的时候，找不到一定的学习方式和方法，投影理论也没有学懂，将为以后的学习造成更多的困难。

三、中职学生学习机械制图的破解方法

作为中职机械加工技术专业课教师，就要想办法使不容易学懂的“三投影”理论和不容易看明白的视图变得有规律可循，有特点可抓，让学生学得懂、画得上、能掌握、记得住，为以后的学习和职业发展打下坚实的理论基础。投影理论作为机械制图这门课程的核心理论，是这门课程的灵魂之所在，而组成一个物体是从点到线、从线到面、从面到体，所以，学习点、线、面的投影是学好投影理论的基础，同时我们的课程安排也是从点到线，从线到面，从面到基本几何体的顺序安排的。我认为紧扣投影特点是学好这部分知识的抓手，下面就点、线、面的投影特点归纳，为学生学和老师教提供一些方便。

（一）点的投影

点在三个投影面上的投影必须符合“三等”关系。点在三个投影面上的正投影是三个点，如图1所示，这三个点必须符合“三等”关系，也就是说，我们把点的正面投影和水平面投影连起来是一条竖直线，上下对齐;我们把点的正面投影和側面投影连起来是一条水平线，左右平高，点的水平面投影到X轴的垂线的长度和侧面投影到Z轴的垂线长度相等;通常情况下，用45°线传递这个相等关系。

（二）线的投影

1.与三个投影面都倾斜的线

这样位置的直线就是一般位置直线，它在三个投影面上的投影特点是三斜线。如图2所示，就是一般位置直线在三个投影面上的正投影，从图中可以清楚地看到是三斜线。反之，如果一条直线的三面投影是三斜线，那么空间的这条直线就是与三个投影面都倾斜的直线。这样从三面投影到空间位置，从空间位置到三面投影就可以对应起来。

2.与一个投影面平行，与其余两个投影面倾斜的线

这样位置的直线就是投影面平行线，它在三个投影面上的投影特点是一斜线。如图3所示，是与正面平行的一条直线的三面投影，从图中看到正面投影是一斜线，其余两面投影是水平线或竖直线，而且这一斜线出现在那个投影面上，空间的这条直线就与该投影面平行，与其余两投影面倾斜，这样位置的直线，我们要紧扣那一条斜线。

3.与其中一个投影面垂直的线

这样位置的直线就是投影面垂直线，它在三个投影面上的投影特点是一个点。如图4所示，是与正面垂直的一条直线的三面投影，即投影面垂直线的三面投影中只有一面投影为一点，其余两面投影是水平线或竖直线，而且这一点出现在那个投影面上，空间的这条直线就与该投影面垂直，与其余两投影面平行。我们同时把图2、图3和图4放在一起，做一对比，更加清楚地掌握不同位置直线的投影特点。

（三）面的投影

1.与三个投影面都倾斜的平面

这样位置的平面就是一般位置平面，它的投影特点是三平面，如图5所示，是一个一般位置平面在三个投影面上的正投影，从图中看到三面投影是三平面。反过来说，如果一个平面的三面投影是三平面，那么空间的这个平面一定是一般位置平面。

2.投影面垂直面

投影面垂直面的投影特点是一斜线，如图6所示，是铅垂面的三面投影，即投影面垂直面的三面投影中只有一斜線，其余两面投影是两平面，而且这一斜线出现在那个投影面上，空间该平面就与该投影面垂直，与其余两投影面倾斜。

3.投影面平行面

投影面平行面的投影特点是一平面，或者说是两直线也可以。如图7所示，是水平面的三面投影，即投影面平行面的三面投影中只有一平面，其余两面投影是两直线，而且这个平面出现在那个投影面上，空间该平面就与该投影面平行，与其余两投影面垂直。同样，我们同时将图5、图6和图7放在一起，做一对比，更加清楚地掌握不同位置平面的投影特点。

四、应用实例

如图8所示，补全三视图，并填空。图中所画的立体上共有 条直线，其中一般位置直线有 条，投影面平行线有 条，分别平行于哪个投影面？投影面垂直线有 条，分别垂直于哪个投影面？图中所画的立体上共有 个平面，其中一般位置平面有 个，投影面垂直面有 个，分别与哪个投影面垂直？投影面平行面有 个，分别与哪个投影面平行？

首先，根据点的投影特点补画第三视图。其次，经过分析，画的是一个正三棱台。共有九条直线，其中两条后侧棱的三面投影是三直线，是一般位置直线，所以有两条一般位置直线;前侧棱的侧面投影是一斜线，其余两面投影是两竖直线，所以是侧平线;左右两底边和左右两顶边的水平面投影是斜线，其余两面投影是水平线，所以是水平线;共有五条投影面平行线;后底边和后顶边的侧面投影是一点，其余两面投影是水平线，所以是侧垂线;共有两条投影面垂直线。最后，正三棱台有五个面组成，其中前后两侧面的三面投影是三平面，所以左右两侧面是一般位置平面，一般位置平面有这两个;后侧面的侧面投影是一斜线，其余两面投影是两平面，所以后侧面是侧垂面，只有这一个投影面垂直面，底面和顶面的三面投影中只有水平面投影是一平面，其余两面投影是水平线，所以底面和顶面是水平面，投影面和平行面有两个。通过这样的练习，应用投影特点，掌握了基本几何元素的投影，也增强空间想象能力，打通了基本几何元素的投影到基本几何元素的空间位置的通道，为以后的学习打下了坚实的基础。

参考文献：

王幼龙.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2001-05.