開發機械制圖三維模型庫的探討

孫 路

（陜西國防工業職業技術學院，陜西 戶縣 710300）

引言

機械制圖是高職高專院校一門最為重要的技術基礎課，是學生在初入學時與專業聯系最緊密的一門課程。本課程最重要的兩個任務是培養學生繪制和閱讀機械圖樣的能力，考慮到學生就業的方向和定位，閱讀機械圖樣的能力顯然應放在第一位，這樣由平面圖形想象立體就是學習的重點，也是機械制圖學習的難點。而制圖課程普遍采用的講練結合的方式，以掛圖、模型作為主要教具，輔以PPT課件講解，在目前學生整體水平有較大下降的情況下，學生普遍反應課程較難，教師授課不生動，因此需要創新輔助教學手段，三維虛擬模型庫應運而生。

1 機械制圖三維模型庫的優越性

1.1 提高學習興趣

機械制圖課程傳統教學方式如填鴨灌輸式，使得很多學生出現了厭學棄學的情緒，隨著多媒體教學的應用，這種情況得到了一定改善，但是被動接受知識，效果不佳，很多學生對計算機有濃厚的興趣，制圖模型庫和網絡聯系在一起，這一點加強引導，增強學生的學習興趣，從而改善學習效果。

1.2 培養自主學習的能力

制圖課程中模型作為最重要的教具，具有很強的直觀性，但學生在課外學習制圖時沒有模型，很難想象立體的效果。利用網絡從制圖模型庫中找到相應或類似的立體模型，仔細觀察，認真思考，提高空間想象能力，這樣學生通過自己的努力解決問題，既提高了學習興趣，又培養了自學能力，變被動學習為主動學習。

1.3 深化信息一體化教學

制圖模型庫通過網絡技術可以傳到校園網和互聯網，學生通過網絡資源共享，做作業時起到參考作用，教師也可在課堂上使用，有效解決了模型數量不足、模型體積小、演示效果差的條件限制。開發制圖模型庫完善網絡資源，大力發展信息一體化教學。

2 機械制圖三維模型庫的開發

機械制圖三維模型庫的基本開發流程（如圖1所示）。

圖1 機械制圖三維模型庫的基本開發流程

2.1 三維模型庫內容

三維模型庫包括模型庫和動態仿真庫兩個部分。考慮到學生學習和教師教學的需要，模型庫內容涵蓋了機械制圖中大部分內容，分為三個模塊：模塊一包括基本體、截交線、相貫線、組合體；模塊二是機件表達方法；模塊三包括標準件、零件、裝配體。這樣學生和教師在使用模型庫時，可以和教材內容相對應，便于教學與自學。動態模擬仿真庫主要是各機件的動畫演示，也有零件組合成裝配體的模擬演示。兩個部分相互關聯，相互對應。

2.2 三維建模和動態演示的制作

三維建模是以Solidworks和AutoCAD兩種軟件為基礎一起開發，軟件功能強大，易用性強，操作容易，適用于初級者進行三維建模的開發。動態演示的開發采用flash軟件制作，把多個角度的圖片連接成動畫。學生只要點擊網絡模型庫中的任意一個三維模型，都將出現動態模擬演示的動畫，便于學生從各個角度觀察模型，增強學生的讀圖能力和空間想象能力。

2.3 三維模型庫主頁的制作

利用網頁制作軟件，完成機械制圖三維模型庫網頁的制作，并完成鏈接。鏈接至已建好的機械制圖與計算機繪圖精品課程網站上，作為課程資源庫中的一部分，學生及教師可隨時登陸網站，使用模型庫。

3 結語

機械制圖作為擁有幾十年悠久歷史的課程，原有的教學模式已無法跟上時代的發展步伐，新技術的出現，尤其是多媒體技術、網絡技術、虛擬技術的發展，為教學提供了豐富的教學資源。目前，各個職業院校均開展了教學改革，機械制圖課程改革以項目教學法為改革方向，以一體化教學為教學模式和理念，理論緊密聯系實際，豐富了教學手段。三維模型庫的出現，有效解決了現實教學中存在的問題，利用網絡資源共享解決了學生在課外學習時遇到的困難，提高了學習興趣和積極性，調動學生的主觀能動性，自主學習能力得到提高，起到了保證教學質量，促進教學改革，提高學習效率的作用。

［1］ 劉勁松，于萍.AutoCAD2008中文版機械設計［M］.北京：清華大學出版社，2007.

［2］ 姚念近.機械制圖課程三維虛擬模型庫的制作［J］.計算機光盤軟件與應用，2013（4）：297－298.