基于SolidWorks工程制圖課程教學(xué)模型庫(kù)的創(chuàng)建

摘要：介紹了在工程制圖教學(xué)中引入SolidWorks三維軟件的重要性，基于SolidWorks三維軟件創(chuàng)建教學(xué)模型庫(kù)，使教學(xué)方式更具直觀化和趣味化，對(duì)教學(xué)模型庫(kù)的主要內(nèi)容和應(yīng)用管理進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：工程制圖SolidWorks;三維模型

隨著《中國(guó)制造2025））制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施，中國(guó)制造業(yè)進(jìn)入了新的時(shí)代，在工程制圖教學(xué)實(shí)踐中與三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks有機(jī)結(jié)合，利用SolidWorks軟件的動(dòng)態(tài)、可視化的特性，快速增強(qiáng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力，進(jìn)而提高學(xué)生繪制和識(shí)讀工程圖樣的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。

一、教學(xué)模型庫(kù)的作用

對(duì)于無(wú)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而又空間想象力差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，工程制圖是抽象難學(xué)的課程。目前普遍采用立體實(shí)物模型、多媒體課件等輔助教學(xué)手段增強(qiáng)教學(xué)的直觀性，但是實(shí)物模型種類相對(duì)較少，多媒體課件在教學(xué)中的動(dòng)態(tài)性較差，對(duì)于學(xué)習(xí)難度較大的截切體和相貫體，不能全面動(dòng)態(tài)地展示立體形狀，增加了學(xué)習(xí)難度，使課堂效率下降。在專業(yè)圖中，傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)二維圖紙和三維立體模型之間的互相自由轉(zhuǎn)換，并且缺乏教學(xué)資源內(nèi)容系統(tǒng)化和使用便捷化的管理，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)方面具有一定的局限性。

通過(guò)SolidWorks建立的功能齊全的模型庫(kù)，可大幅度提高教學(xué)質(zhì)量，降低學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度?；赟olidWorks《工程制圖》課程資源開(kāi)發(fā)及運(yùn)用是計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)課程建設(shè)的一項(xiàng)有益探索，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

二、教學(xué)模型庫(kù)的開(kāi)發(fā)

基于SoldWorks開(kāi)發(fā)的教學(xué)模型庫(kù)，主要采用模塊化結(jié)構(gòu)，按照教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行，各項(xiàng)目模型的建立與選擇既突出模型的典型性，又使模型之間相互關(guān)聯(lián)。教學(xué)模型庫(kù)以項(xiàng)目為單元制作、收集、整理相關(guān)教學(xué)資源，包括三維實(shí)體模型庫(kù)、文檔庫(kù)、習(xí)題試題庫(kù)、二維視圖庫(kù)、工程案例教學(xué)素材庫(kù)等，各組成部分為統(tǒng)一的有機(jī)整體，如圖1所示。教學(xué)模型庫(kù)按教材內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)分類管理，由教材實(shí)例、習(xí)題冊(cè)及思維擴(kuò)展練習(xí)三部分內(nèi)容組成一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容由三維實(shí)體模型、工程圖樣表達(dá)、運(yùn)動(dòng)仿真視頻三部分模塊支撐。

（一）建立三維實(shí)體模型庫(kù)

應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks建立形象逼真的形體三維實(shí)體模型，對(duì)課程的章節(jié)內(nèi)容所需要的素材進(jìn)行分類、整合，主要包括基本體、組合體、剖視、標(biāo)準(zhǔn)件與常用件和零件部分所需要的通用模型。可以對(duì)各個(gè)三維實(shí)體模型進(jìn)行實(shí)時(shí)修改、刪除等管理，可以隨意實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體模型任意方向、任意位置的拖曳、放大和旋轉(zhuǎn)操作?？梢杂^看爆炸視圖和動(dòng)畫(huà)演示，使教學(xué)內(nèi)容可視化，更容易理解掌握。

在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從模型庫(kù)中選取具有代表性的裝配體，通過(guò)生成的二維圖形的工程圖文件，根據(jù)裝配順序和原則，學(xué)生可以根據(jù)具體要求調(diào)用相應(yīng)的零部件，進(jìn)行裝配，或者由裝配體拆卸處對(duì)應(yīng)的零部件，利用Solidworks的三維可視化操作，進(jìn)行裝配檢查和局部參數(shù)修改，學(xué)生可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，各零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系，加深理解其核心知識(shí)點(diǎn)，從而達(dá)到實(shí)訓(xùn)的目的和效果。

（二）案例教學(xué)和文檔庫(kù)

對(duì)典型的裝配體通過(guò)SolidWorks三維軟件中的SolidWorks Motion插件實(shí)現(xiàn)爆炸圖和運(yùn)動(dòng)仿真視頻，生成動(dòng)畫(huà)文件，從而更好地使學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)并增加課題與實(shí)踐學(xué)習(xí)的直觀性和趣味性。為了更好的利用模型庫(kù)，方便課堂教學(xué)，與教學(xué)活動(dòng)相關(guān)的文件，如電子教材及教案、課程單元設(shè)計(jì)和整體設(shè)計(jì)、課件、課程標(biāo)準(zhǔn)等按教學(xué)順序建立相應(yīng)的文檔，這樣也使學(xué)生能課下有效的鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并促進(jìn)學(xué)生課下自學(xué)。

（三）資源庫(kù)管理和網(wǎng)絡(luò)瀏覽

對(duì)教學(xué)模型庫(kù)中的各類文件進(jìn)行新增、刪除和修改，將各類文件進(jìn)行分類整合、管理及展示。通過(guò)校園網(wǎng)，學(xué)生可以進(jìn)入模型庫(kù)主頁(yè)，進(jìn)行網(wǎng)上瀏覽，進(jìn)行自主性的學(xué)習(xí)。大量的三維實(shí)體模型和動(dòng)畫(huà)視頻提高學(xué)生的空間思維能力，擴(kuò)寬學(xué)生的解題思路，同時(shí)學(xué)生可以下載相關(guān)文件，方便課后復(fù)習(xí)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)手段不斷地更新，工程制圖課程的課堂教學(xué)通過(guò)創(chuàng)建教學(xué)模型庫(kù)，利用SolidWorks三維軟件形象地展示了教學(xué)內(nèi)容，從而快速地建立起學(xué)生的三維空間想象能力，提高課堂教學(xué)效率，使教學(xué)效果更加理想，為今后工程制圖課程及相關(guān)其它課程教學(xué)方法的改革發(fā)展提供借鑒與參考，對(duì)加快建設(shè)數(shù)字化教學(xué)手段具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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課題項(xiàng)目：中國(guó)建設(shè)教育協(xié)會(huì)課題“基于SolidWorks《工程制圖》課程教學(xué)模型庫(kù)的開(kāi)發(fā)”（項(xiàng)目編號(hào)：2019264）。

作者簡(jiǎn)介：賀殿民，內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向：現(xiàn)代制造技術(shù)、CAD/CAM。