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新型立体投影教具助力几何教学,提升空间想象能力

发布时间:2025-06-13 文章访问量:

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在大学工科专业的机械制图课程和高中生的立体几何课教学中,教师们常常面临一个挑战:如何将抽象的几何体与其三视图之间的关系直观地展示给学生,尤其是对于那些空间想象能力尚在发展阶段的学生来说,理解这些概念尤为困难。为了解决这一难题,三一工学院工程机械学院的王雄和贺志峰两位老师经过深思熟虑,带领汽修专业的学生卞新颖和熊舟,共同开发设计制作出了一种创新型的立体投影教具。

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传统几何投影教具

传统几何投影教具没有光源进行实时投影,只是把一个固定的空间几何体的轮廓画在主视投影面、侧视投影面、俯视投影面上,几何体的形状和位置不能变动。如果教学需要换一个几何体时,又需要新的几何投影教具。

 

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新型投影教具

这款新型投影教具摒弃了传统几何投影教具的固定模式,不再是将空间几何体的轮廓描绘在主视、侧视和俯视投影面上。相反,它巧妙地借鉴了中国民间皮影戏的原理,采用立体框架替代实心几何体。通过强光探照灯的照射,这些立体框架能够在正面和侧面的白色屏幕上投射出清晰的几何体形状。学生们可以在屏幕的正面和后面观看,这种直观、实时且生动的展示方式,使得几何体的每一个细微变化都能被清晰地捕捉到。

在教学过程中,教师可以自由地移动或转动立体框架,学生们则能在屏幕上实时看到投影的变化过程。这种动态的展示方式,仿佛让学生们在观看一场生动的皮影戏,不仅极大地激发了他们的学习兴趣,还有效地加深了他们对于课程内容的理解。

此外,这款新型立体投影教具使用方便,使用完成后,正面和侧面的白色屏幕可以轻松折叠并放置在底座上,便于储存和移动。

值得一提的是,王雄和贺志峰老师在研发过程中,在中国专利网等网站进行了详尽的检索,确认目前国内尚无同类教具。因此,他们于2025年3月正式申请了实用新型专利。这一创新成果不仅填补了国内立体投影教具的空白,更为几何教学带来了革命性的变革。

目前,两位老师正指导同学们对教具进行进一步的改进和完善,以期为学生提供更加优质的教学体验。(图/文:王雄  审:胡军林)