開發(fā)機(jī)械制圖三維模型庫的探討

孫 路

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 戶縣 710300）

引言

機(jī)械制圖是高職高專院校一門最為重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)生在初入學(xué)時(shí)與專業(yè)聯(lián)系最緊密的一門課程。本課程最重要的兩個(gè)任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生繪制和閱讀機(jī)械圖樣的能力，考慮到學(xué)生就業(yè)的方向和定位，閱讀機(jī)械圖樣的能力顯然應(yīng)放在第一位，這樣由平面圖形想象立體就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。而制圖課程普遍采用的講練結(jié)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(xué)生整體水平有較大下降的情況下，學(xué)生普遍反應(yīng)課程較難，教師授課不生動(dòng)，因此需要?jiǎng)?chuàng)新輔助教學(xué)手段，三維虛擬模型庫應(yīng)運(yùn)而生。

1 機(jī)械制圖三維模型庫的優(yōu)越性

1.1 提高學(xué)習(xí)興趣

機(jī)械制圖課程傳統(tǒng)教學(xué)方式如填鴨灌輸式，使得很多學(xué)生出現(xiàn)了厭學(xué)棄學(xué)的情緒，隨著多媒體教學(xué)的應(yīng)用，這種情況得到了一定改善，但是被動(dòng)接受知識(shí)，效果不佳，很多學(xué)生對計(jì)算機(jī)有濃厚的興趣，制圖模型庫和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，這一點(diǎn)加強(qiáng)引導(dǎo)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而改善學(xué)習(xí)效果。

1.2 培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力

制圖課程中模型作為最重要的教具，具有很強(qiáng)的直觀性，但學(xué)生在課外學(xué)習(xí)制圖時(shí)沒有模型，很難想象立體的效果。利用網(wǎng)絡(luò)從制圖模型庫中找到相應(yīng)或類似的立體模型，仔細(xì)觀察，認(rèn)真思考，提高空間想象能力，這樣學(xué)生通過自己的努力解決問題，既提高了學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)了自學(xué)能力，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

1.3 深化信息一體化教學(xué)

制圖模型庫通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以傳到校園網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)資源共享，做作業(yè)時(shí)起到參考作用，教師也可在課堂上使用，有效解決了模型數(shù)量不足、模型體積小、演示效果差的條件限制。開發(fā)制圖模型庫完善網(wǎng)絡(luò)資源，大力發(fā)展信息一體化教學(xué)。

2 機(jī)械制圖三維模型庫的開發(fā)

機(jī)械制圖三維模型庫的基本開發(fā)流程（如圖1所示）。

圖1 機(jī)械制圖三維模型庫的基本開發(fā)流程

2.1 三維模型庫內(nèi)容

三維模型庫包括模型庫和動(dòng)態(tài)仿真庫兩個(gè)部分。考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的需要，模型庫內(nèi)容涵蓋了機(jī)械制圖中大部分內(nèi)容，分為三個(gè)模塊：模塊一包括基本體、截交線、相貫線、組合體；模塊二是機(jī)件表達(dá)方法；模塊三包括標(biāo)準(zhǔn)件、零件、裝配體。這樣學(xué)生和教師在使用模型庫時(shí)，可以和教材內(nèi)容相對應(yīng)，便于教學(xué)與自學(xué)。動(dòng)態(tài)模擬仿真庫主要是各機(jī)件的動(dòng)畫演示，也有零件組合成裝配體的模擬演示。兩個(gè)部分相互關(guān)聯(lián)，相互對應(yīng)。

2.2 三維建模和動(dòng)態(tài)演示的制作

三維建模是以Solidworks和AutoCAD兩種軟件為基礎(chǔ)一起開發(fā)，軟件功能強(qiáng)大，易用性強(qiáng)，操作容易，適用于初級者進(jìn)行三維建模的開發(fā)。動(dòng)態(tài)演示的開發(fā)采用flash軟件制作，把多個(gè)角度的圖片連接成動(dòng)畫。學(xué)生只要點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)模型庫中的任意一個(gè)三維模型，都將出現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬演示的動(dòng)畫，便于學(xué)生從各個(gè)角度觀察模型，增強(qiáng)學(xué)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(wǎng)頁制作軟件，完成機(jī)械制圖三維模型庫網(wǎng)頁的制作，并完成鏈接。鏈接至已建好的機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖精品課程網(wǎng)站上，作為課程資源庫中的一部分，學(xué)生及教師可隨時(shí)登陸網(wǎng)站，使用模型庫。

3 結(jié)語

機(jī)械制圖作為擁有幾十年悠久歷史的課程，原有的教學(xué)模式已無法跟上時(shí)代的發(fā)展步伐，新技術(shù)的出現(xiàn)，尤其是多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬技術(shù)的發(fā)展，為教學(xué)提供了豐富的教學(xué)資源。目前，各個(gè)職業(yè)院校均開展了教學(xué)改革，機(jī)械制圖課程改革以項(xiàng)目教學(xué)法為改革方向，以一體化教學(xué)為教學(xué)模式和理念，理論緊密聯(lián)系實(shí)際，豐富了教學(xué)手段。三維模型庫的出現(xiàn)，有效解決了現(xiàn)實(shí)教學(xué)中存在的問題，利用網(wǎng)絡(luò)資源共享解決了學(xué)生在課外學(xué)習(xí)時(shí)遇到的困難，提高了學(xué)習(xí)興趣和積極性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)能力得到提高，起到了保證教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)改革，提高學(xué)習(xí)效率的作用。

［1］ 劉勁松，于萍.AutoCAD2008中文版機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

［2］ 姚念近.機(jī)械制圖課程三維虛擬模型庫的制作［J］.計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013（4）：297－298.