基于Solid2000的機械制圖三維模型庫的開發及應用

一、引言

多媒體CAI--計算機輔助教學作為教育現代化的突破口，以其集成性、交互性、可控性、實時性等特點越來越受到廣大教育工作者的歡迎和重視。近幾年來，隨著網絡化教學的普及，計算機應用水平的逐年提高，以及各類輔助教學的應用型軟件不斷地出現，都為課程教學改革提供了技術手段。

教學模型作為教學手段的重要組成部分，在幫助學生形象地理解教學內容的過程中，發揮著積極的輔助教學的作用。機械制圖作為機電專業的重要專業基礎課，無論是在課堂教學還是在課后作業，都需要大量使用教學模型，以增加學生的感性認識，最終達到空間思維能力的培養。傳統的教學模型因其價高、易損、不便攜帶、不能修改等缺點，已經不能滿足現代教學的需要。應用計算機軟件結合多媒體技術建立基于三維CAD技術的虛擬模型庫，不僅可以完全克服傳統教具的缺點，也是實施課程教學改革中的重要組成部分。近年來，我校逐步建立了多個多媒體教室，配備了先進的計算機，寬帶也接入了校園網，師生可以在學校的任何一臺計算機上進入校園網和INTERNET，利用網絡進行備課和學習，這些有利的因素為開發機械制圖虛擬模型庫創造了條件。

二、機械制圖虛擬模型庫的教學優勢

1. 取代傳統的實物模型

應用三維CAD技術創建的機械制圖虛擬模型庫，可以利用光盤存儲數量眾多的模型，在使用中可以完全取代實物模型，從而消除了實物模型因體積和重量造成的攜帶不便的缺點。另一方面，傳統的實物教學模型更新換代的速度慢并且不能夠修改，而幾十年不變的教學模型已不能滿足教學和科技時代不斷進步的需要。機械制圖虛擬模型庫在教學中的應用完全可以避免傳統教具的缺點，利用先進的三維CAD技術創建地計算機模型不僅精度高、質感好、形象逼真、色彩豐富，還能將復雜形體的外型與內腔、相貫體中相貫線的變化趨勢、裝配體中零件之間的連接關系充分地展示出來，加上動畫效果，使教學中的知識難點更加清晰、生動、形象。利用計算機軟件還可以方便地進行教學模型修改與新建，這樣不僅能夠及時補充符合新教學內容的模型，還可以針對不同的教學對象、教學要求調整現有的模型，充分滿足了教學中對模型種類及數量的需要，達到降低教學成本，提高教學質量的目的。

2.學生課下學習的助學型課件

近幾年來，由于同一班級生源質量的差異增加以及機械制圖的授課時數不斷減少，使得教師的課后輔導的難度增強。對于程度低一些的學生，如果輔導不夠及時，他們一旦無法戰勝學習中的困難，便退縮或放棄學習，并失去了對機械制圖學習的興趣。另一方面，在機械制圖的學習過程中，閱讀、分析、比較典型機械圖樣，對學生提高讀圖能力、開闊視野、積累經驗、提高對機械零件的表達能力都有一定的幫助。機械制圖虛擬模型庫可以幫助學生理解學習中的難點、重點，充分體現以學生為主體的教學觀念，學生還可以根據自己的學習方式和學習能力，進行自主性學習。

機械制圖虛擬模型庫可以載入網絡，不受時空限制在網上進行傳輸。當學生在課后練習中遇到困難，可以通過校園網進入模型庫主頁，在庫中找到所需要的模型，進行仔細觀察，增強對實物的感官認識，輔助完成課后練習。另外，計算機模型庫中收集了大量典型零、部件的三維模型與二維工程視圖，采用了不同的表達方法，學生可以通過與自己所繪圖形對比，來檢驗自己的讀圖能力和對機件的表達能力。計算機模型庫可以改變傳統教學的單調模式，有助于學生從被動學習變為主動學習，從而提高學習效率。