畫法幾何及土木工程制圖-立體的投影教學(xué)課件

畫法幾何及土木工程制圖---立體的投影1、戰(zhàn)鼓一響，法律無聲?！?、任何法律的根本；不，不成文法本身就是講道理……法律，也----即明示道理?！獝邸た瓶?、法律是最保險的頭盔?！獝邸た瓶?、一個國家如果綱紀不正，其國風(fēng)一定頹敗。——塞內(nèi)加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克畫法幾何及土木工程制圖---立體的投影畫法幾何及土木工程制圖---立體的投影1、戰(zhàn)鼓一響，法律無聲?！?、任何法律的根本；不，不成文法本身就是講道理……法律，也----即明示道理?！獝邸た瓶?、法律是最保險的頭盔?！獝邸た瓶?、一個國家如果綱紀不正，其國風(fēng)一定頹敗?！麅?nèi)加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的?！蹇说谒恼铝Ⅲw的投影在建筑工程中,我們會接觸到各種形狀的建筑物(如:房屋、水塔)及其構(gòu)配件(如:基礎(chǔ)、梁、柱等)的形狀雖然復(fù)雜多樣,但經(jīng)過仔細分析,不難看出它們一般都是由一些簡單的幾何體經(jīng)過疊加、切割、或相交等形式組合而成。我們把這些簡單的幾合體稱為基本幾何體,有時也稱為基本形體,把建筑物及其構(gòu)配件的形體稱為建筑形體情境猶如一把鑰匙，只要教師善于運用，就能喚起學(xué)生的求知欲，使他們主動地獲取知識.好的情境不僅要能吸引學(xué)生的注意力，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且要有利于學(xué)習(xí)目標的達成.一、創(chuàng)設(shè)生活情境，誘發(fā)好奇心理心理學(xué)研究表明，學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生熟悉的生活背景越貼近，學(xué)生自覺接受知識的程度就越高.從學(xué)生熟悉的生活背景導(dǎo)入，既能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)無處不在，又能使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣.例如，教學(xué)“年、月、日”時，可以先通過學(xué)生愛讀的兒歌入手：“太陽大，地球小，地球繞著太陽跑；地球大，月亮小，月亮繞著地球跑.”也可以通過播放錄音：“大家好，我是笨笨熊，今年滿１２歲，可只過了３個生日，真倒霉，你能猜出我是哪一天出生的嗎？”設(shè)置這些懸念來引入，還可以通過出示“三羊的羊年計劃”、“雄雞的雞年計劃”等圖片引入……這樣聯(lián)系生活實際導(dǎo)入新課，既能使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)蘊藏在日常生活中，又能使學(xué)生感受到日常生活離不開數(shù)學(xué)，進而感知數(shù)學(xué)的價值.對例題的教學(xué)也是如此，從生活中尋找例題會使學(xué)生產(chǎn)生親切感，激發(fā)他們解決問題的興趣.如“乘法應(yīng)用題和常見的數(shù)量關(guān)系”的教學(xué)：１.抓住學(xué)生喜愛的動物的特點產(chǎn)生例題.如：“信天翁是一種善于飛翔的海鳥，每天能飛行４２０千米，３天可以飛行多少千米？”２.抓住學(xué)生喜愛的游戲，如現(xiàn)場進行１分鐘跳繩比賽等，產(chǎn)生例題.再如“時、分的認識”的教學(xué)，可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的各種票據(jù)――電影票、汽車票、商業(yè)零售發(fā)票、銀行存款單等，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同的設(shè)計方法；也可以根據(jù)中央電視臺“大風(fēng)車”欄目的播出時間以及環(huán)衛(wèi)工人每天的工作時間，將其編成例題讓學(xué)生感到熟悉、自然，對數(shù)學(xué)的親切感也就油然而生.二、創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)習(xí)欲望“學(xué)貴質(zhì)疑”，發(fā)現(xiàn)問題是提出和解決問題的前提，世界上許多發(fā)明創(chuàng)造都源于疑問.美國心理學(xué)家布魯納認為，學(xué)習(xí)的最好刺激，乃是對所學(xué)知識的興趣.因此，在學(xué)生對認知對象進行探索、發(fā)現(xiàn)的過程中，教師通過適時的引導(dǎo)、點撥，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題.這對于小學(xué)生來說顯得尤為重要.比如我在教學(xué)《分數(shù)的認識》時，一開始跟學(xué)生做個“拍手游戲”，我要求：學(xué)生拍手的次數(shù)是我的一半.我拍四下，學(xué)生拍兩下，我拍兩下，學(xué)生拍一下，當(dāng)我拍一下時，有的學(xué)生就不拍了，有的就輕輕地拍了一下，這時就讓學(xué)生思考提問，此時學(xué)生的思維活躍起來，教室里鬧哄哄的……學(xué)生的問題就來了：能拍嗎？用什么數(shù)來表示？這種數(shù)怎么寫？……這樣的教學(xué)設(shè)計激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活了學(xué)生的思維，讓學(xué)生提出了很多問題，取得了很好的教學(xué)效果.三、創(chuàng)設(shè)探索情境，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情教師可以將數(shù)學(xué)自身的魅力融入學(xué)生親身經(jīng)歷的場景中，為學(xué)生搭設(shè)探索的舞臺，引領(lǐng)學(xué)生體驗，使他們通過積極主動的物化活動獲得對所學(xué)的抽象知識的理解.學(xué)習(xí)行程問題時，我創(chuàng)設(shè)探索情境，讓學(xué)生探索兩車“相遇”、“相距”、“相遇后相距”等情境.如：“快車和慢車同時從Ａ，Ｂ兩地相向開出，已知快車每小時行４０千米，慢車每小時行３５千米，求Ａ，Ｂ兩地的距離.”這樣的題，學(xué)生認為很簡單，躍躍欲試.但很快就發(fā)現(xiàn)少了一個條件，不能直接解答.于是，我引導(dǎo)：“想一想，添加什么條件，這道題就能解答了呢？”學(xué)生你一言我一語討論開了，想到了可以添加的多種條件.如：經(jīng)過３小時兩車相遇，經(jīng)過３小時兩車還相距４５千米，經(jīng)過５小時兩車相遇后相距４５千米，兩車在距中點１５千米處相遇，等等.這樣以“活”題激活學(xué)生的思維，給學(xué)生廣闊的探索空間，有效地促使了學(xué)生積極主動地探究新知識.四、創(chuàng)設(shè)活動情境，喚發(fā)學(xué)習(xí)激情學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)關(guān)系到課堂教學(xué)的成敗得失.而學(xué)生的自主學(xué)習(xí)跟學(xué)生原有的知識、經(jīng)驗以及活動環(huán)境存在一定的聯(lián)系.由于學(xué)習(xí)是一個動態(tài)活動過程，因此，學(xué)生之間的相互交往所獲得的信息的有效部分，便成為了可利用或可整合的資源.如教學(xué)“圓的周長”時，教師可以從復(fù)習(xí)正方形的周長與邊長的關(guān)系入手，先在正方形中畫出一個內(nèi)接圓，讓學(xué)生觀察猜想：正方形的周長是邊長的的４倍，圓的周長與什么有關(guān)？是否也存在一定的倍數(shù)關(guān)系？然后引導(dǎo)學(xué)生動手測量、比較、思考.學(xué)生在用多種方法測量出幾個大小不同的圓的周長后，通過對已經(jīng)測量的數(shù)據(jù)進行觀察、比較，發(fā)現(xiàn)圓的周長和圓的大小、圓的半徑、圓的直徑有關(guān).接著，教師啟發(fā)學(xué)生大膽猜想：圓的周長可能是直徑的幾倍？由正方形周長是邊長的４倍和圓的周長小于正方形的周長，學(xué)生很快得出圓的周長小于直徑的４倍.又由于有了前面測量出的數(shù)據(jù)，學(xué)生自然就產(chǎn)生了動手計算的欲望，不難發(fā)現(xiàn)圓的周長總是直徑的３倍多一點.在學(xué)生自主探索的過程中，教師要注意對學(xué)生的引導(dǎo)，并不斷將可利用的生成資源及時轉(zhuǎn)化為全體學(xué)生的共同學(xué)習(xí)資源.這樣，數(shù)學(xué)課堂才會精彩，才會靈動而富有實效.總之，教師應(yīng)當(dāng)注意運用多種手段和方法，通過多種渠道，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，最大限度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，把抽象的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為讓學(xué)生看得見、摸得著、數(shù)得清的生動的生活場面，把小學(xué)生們的無意注意轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾⒁?這樣，才能激發(fā)學(xué)生去探索問題，尋求答案，帶著濃厚的興趣學(xué)好數(shù)學(xué)，才能大幅度提高數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量.TheTeachingExperienceofMolecularBiologySoftwareLiShaowei(SchoolofLifeSciences,XiamenUniversity,NationalDiagnosticsInfectiousDiseasesandVaccineResearchCenter,Xiamen361005,China)Abstract:Molecularbiologyandbiotechnology,lifesciencebasedsubjects,especiallytheexperimentofteachinginallinstitutionsofhighereducationhasbeenwidespreadattention,butfortheapplicationofstrongmolecularbiologysoftware,teachinghaslongbeenneglected.IfirstsummerintheshorttermXiamenUniversityinthecreationof"commonsoftwareapplicationsofmolecularbiology"coursehasbeenfiveyears,thisarticlesummarizesthemolecularbiologysoftware,teachingexperience,teachingsuggestionsforimprovementputforwardtoexplainthesoftwareapplicationsandexperimentaldesignofthenecessarylinksforthebiomedicaldisciplines,software,teachingclassestoprovideareferenceforthesoftwaretofurtherimprovethequalityofteachingandteachingreformlaythefoundationfortheimplementationofthesoftware.Keywords:Molecularbiology;Softwareteaching;Innovativethinking目前，許多生命科學(xué)的研究已經(jīng)深入到了分子水平，分子生物學(xué)已經(jīng)滲透到了各個研究領(lǐng)域中：從微觀的細胞生物學(xué)到宏觀的生態(tài)學(xué)，從理論計算為主的生物信息學(xué)到解析分子機制的結(jié)構(gòu)生物學(xué)，從藥物篩選和改造到基因工程疫苗研制。分子生物學(xué)的研究從生命的遺傳物質(zhì)DNA的信息開始，探索生命現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)，形成了生物信息，進而利用這些信息改造生命，基因工程技術(shù)就是分子生物學(xué)實踐的最重要體現(xiàn)[1]。而分子生物學(xué)的實驗設(shè)計和基因信息資源的利用需由計算機軟件輔助進行，因此，軟件教學(xué)是學(xué)生更好地理解分子生物學(xué)理論和掌握基因工程技術(shù)的重要途徑。筆者2005年始在廈門大學(xué)夏季的短學(xué)期課程中開設(shè)《分子生物學(xué)常用軟件的應(yīng)用》課程，以下淺談教學(xué)過程中獲得的體會和經(jīng)驗，并提出些教學(xué)改進的建議，可供其他理學(xué)學(xué)科的軟件教學(xué)參考。一、分子生物學(xué)實驗軟件教學(xué)的內(nèi)容分子生物學(xué)常用軟件的教學(xué)任務(wù)是培養(yǎng)一批能夠把生命科學(xué)與計算機科學(xué)有機相結(jié)合的科研人才，他們將能夠迅速適應(yīng)分子生物學(xué)、生物化學(xué)、生物信息學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等領(lǐng)域的研究工作。教學(xué)的目的是介紹分子生物學(xué)軟件涉及的相關(guān)理論知識，結(jié)合具體的實務(wù)應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)資源進行分子生物學(xué)軟件的學(xué)習(xí)，從而讓學(xué)生掌握重組克隆子構(gòu)建的設(shè)計、PCR引物設(shè)計、序列特征和蛋白質(zhì)性質(zhì)與基因表達的關(guān)系，以及了解基本的生物信息學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的原理。主要教學(xué)內(nèi)容[2]包括：互聯(lián)網(wǎng)上分子生物學(xué)信息資源的獲得、DNA和蛋白質(zhì)序列分析、PCR引物設(shè)計、DNA和蛋白質(zhì)序列比對分析、蛋白質(zhì)性質(zhì)分析、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測、生物大分子三維結(jié)構(gòu)的分子圖形學(xué)、生物信息軟件GCG和分子模擬軟件InsightII的介紹等?？梢姡肿由飳W(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容是以分子生物學(xué)的實驗為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的分子生物學(xué)實驗設(shè)計的能力，并加強對理論的理解。軟件學(xué)習(xí)具有很好的實用性：如PCR反應(yīng)的條件取決于基因的長短、序列特征和所使用的引物，軟件可以提供引物退火溫度的預(yù)測，直接可作為實驗條件的依據(jù)；軟件學(xué)習(xí)的素材又不能脫離于實驗的內(nèi)容，如果沒有考慮實驗中的多種影響因素，軟件的設(shè)計就過于理想化甚至在實際中無法實現(xiàn)。因此，在軟件教學(xué)時需時常讓學(xué)生聯(lián)系實驗的實際情況，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、設(shè)計基于實踐的分子生物學(xué)研究思想。二、分子生物學(xué)軟件教學(xué)的經(jīng)驗分子生物學(xué)常用軟件的教學(xué)與通常的軟件教學(xué)不同，是基于對分子生物學(xué)實驗原理的理解和對實驗結(jié)果的思考而進行的軟件應(yīng)用，要求深入淺出講解軟件計算的原理和使用功能，方能取得較好的教學(xué)效果。（一）教學(xué)方式軟件教學(xué)主要以軟件原理和實例分析、應(yīng)用為主要授課內(nèi)容，并涉足計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、生物信息學(xué)、分子模擬和基因工程等。課堂上除了講授形式以外，還采用知識回顧、實驗?zāi)M、流程設(shè)計等新穎的教學(xué)方式，結(jié)合實驗教學(xué)中學(xué)生常常碰到的問題，讓學(xué)生融會貫通地理解分子生物學(xué)的各項實驗技術(shù)及其與軟件應(yīng)用的關(guān)系，并布置了適量的課堂和課外作業(yè)，學(xué)生可親歷親為地完成軟件的技術(shù)和實驗的設(shè)計。實踐證明，經(jīng)過分子生物學(xué)軟件課程學(xué)習(xí)的學(xué)生進入研究生階段，可以迅速地掌握分子生物學(xué)的實驗技能和軟件技術(shù)，獨立地開展各項科研工作，并取得了顯著的成績。（二）計算機教學(xué)在計算機技術(shù)教學(xué)方面，介紹計算機的最新軟件進展及發(fā)展趨勢，如探討處于萌芽狀態(tài)的生物計算機和“光腦”等的現(xiàn)狀和可能性，激起了大部分學(xué)生的濃厚興趣；在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，除了對生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)知識進行普及外，還進行了網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)道德和尊重軟件知識產(chǎn)權(quán)的教育，鼓勵有計算機特長和愛好的學(xué)生架設(shè)服務(wù)器進行計算和共享，提倡科學(xué)研究中的團隊合作精神。（三）拓展教學(xué)在分子生物學(xué)軟件教學(xué)方面，除了常用軟件的實務(wù)應(yīng)用外，還基礎(chǔ)地引入了觀察和分析分子結(jié)構(gòu)的分子圖形學(xué)工具，并教導(dǎo)學(xué)生如何利用交叉視圖裸眼地看到了平面屏幕上的分子結(jié)構(gòu)三維立體圖像，帶給了學(xué)生視覺的強烈沖擊和享受，當(dāng)看到奇妙的分子三維世界時很多學(xué)生都贊嘆不已，并對科研工作尤其是結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了興趣和向往。三、分子生物學(xué)軟件教學(xué)的問題和改進（一）教學(xué)硬件問題和改進建議分子生物學(xué)軟件教學(xué)依賴于多媒體的機房教室，教學(xué)過程中學(xué)生使用的機器一般較為陳舊，多數(shù)為使用五年以上的計算機，由于硬件配置較低，對某些需進行大量的計算的軟件運行，容易出現(xiàn)死機，如基因組DNA的多序列比對等，某種程度上影響了教學(xué)的進程，特別是在期末考試中出現(xiàn)死機的現(xiàn)象導(dǎo)致部分學(xué)生考試無法完成。建議機房可以采用服務(wù)器結(jié)合終端機的方式，并設(shè)置相應(yīng)的程序?qū)⒂嬎懔看蟮娜蝿?wù)提交給高性能的服務(wù)器進行計算，而終端機只進行簡單的任務(wù)處理。（二）教學(xué)方式問題和改進建議教學(xué)過程對學(xué)生的科學(xué)思維方式的引導(dǎo)仍然不夠，例如，有一道期末考題涉及周密的思維方可解答，多年來近100名的考生中只有一位同學(xué)能夠考慮到其中的關(guān)系。題目很簡單：軟件分析一個蛋白質(zhì)的酶解圖譜，說出實驗中酶解若干小時后的質(zhì)譜圖中可能出現(xiàn)的肽段。幾乎所有的同學(xué)都將軟件理論計算的全部譜峰和參數(shù)列入答案，只有一位同學(xué)能夠?qū)⒍嚯牡陌胨テ谂c酶解作用時間相聯(lián)系，從而把半衰期小于酶解作用時間的肽段排除。而這樣的考慮在科學(xué)研究中是十分重要的，許多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是基于這種縝密思維的結(jié)果。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該鼓勵學(xué)生進行更多科學(xué)的全面的思維，而不是機械地根據(jù)軟件獲得信息進行就事論事的思考[3]。（三）軟件教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的建議分子生物學(xué)的實驗設(shè)計有賴于軟件的應(yīng)用，合理地進行軟件的教學(xué)和引導(dǎo)將進一步提升學(xué)生的積極性，從而科學(xué)地、自主地進行實驗訓(xùn)練?？蒲械臉啡ぴ谟诟鞣N大大小小的成就感，只有對實驗設(shè)計的參與和思考，才能感受到預(yù)期想法得到實現(xiàn)的滿足感，因此，在實驗教學(xué)中應(yīng)該加強對實驗設(shè)計的講解，并提高學(xué)生對實驗設(shè)計的參與[4]，一種想法的實現(xiàn)和實驗的成功是對學(xué)生在課堂中付出的努力和思考的最好回報。軟件教學(xué)是以軟件操作為主，理解軟件的原理及其在科研中的應(yīng)用，則需以實驗設(shè)計、流程和預(yù)期結(jié)果作為素材，并通過實驗加以實現(xiàn)和信息反饋，從而達到軟件設(shè)計和實驗技術(shù)的完美結(jié)果。四、結(jié)語本文總結(jié)了筆者多年在分子生物學(xué)軟件教學(xué)的經(jīng)驗，分析了教學(xué)中仍然存在的問題，并提出相應(yīng)的教學(xué)改進的構(gòu)想，可為以實踐為主的理工類學(xué)科的軟件教學(xué)提供參考。第四章立體的投影在建筑工程中,我們會接觸到各種形狀的建筑物(如:房屋、水塔)及其構(gòu)配件(如:基礎(chǔ)、梁、柱等)的形狀雖然復(fù)雜多樣,但經(jīng)過仔細分析,不難看出它們一般都是由一些簡單的幾何體經(jīng)過疊加、切割、或相交等形式組合而成。我們把這些簡單的幾合體稱為基本幾何體,有時也稱為基本形體,把建筑物及其構(gòu)配件的形體稱為建筑形體平面立體:表面全部由平面圍成的幾何體(簡稱平面體)基本幾何體(按照其表面曲面立體:表面全部由曲面或曲面與平面圍成的幾何體的組成(簡稱曲面體)第一節(jié)平面立體的投影、平面立體的投影平面立體的表面都是平面多邊形凡是帶有斜面的平面體統(tǒng)稱為斜面體,如棱錐、棱臺等。2J△△③正方體長方體棱柱六棱柱四棱錐四棱臺)長方體b)斜面體繪制平面立體的投影,實質(zhì)上就是繪制平面立體各多邊形表面,即繪制各棱線和各頂點的投影。在平面立體的投影圖中,可見棱線用實線表示,不可見棱線用虛線表以區(qū)分可見表面和不可見表面(一)棱柱體(1)形體特征:棱柱的各棱線互相平行,底面、頂面為多邊形。棱線垂直頂面時稱直棱柱,棱線傾斜頂面時稱斜棱柱。(2)安放位置:安放形體時要考慮兩個因素:一要使形體處于穩(wěn)定狀態(tài),二要考慮形體的工作狀況。為了作圖方便,應(yīng)盡量使形體的表面平行或垂直于投影面(3)投影分析(二)棱錐體(1)形體特征:底面是多邊形,棱線交于一點,側(cè)棱面均為三角形。(2)安放位置:底面△ABc平行于H面(3)投影分析△△b)【例4-1】作四棱臺的正投影圖解:(1)分析1)四棱臺的上、下底面都與H面平行,前后兩棱面為側(cè)垂面,左、右兩棱面為正垂面。2)上、下兩底