基于Solid2000的機(jī)械制圖三維模型庫(kù)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

一、引言

多媒體CAI--計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)作為教育現(xiàn)代化的突破口，以其集成性、交互性、可控性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)越來(lái)越受到廣大教育工作者的歡迎和重視。近幾年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的普及，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的逐年提高，以及各類(lèi)輔助教學(xué)的應(yīng)用型軟件不斷地出現(xiàn)，都為課程教學(xué)改革提供了技術(shù)手段。

教學(xué)模型作為教學(xué)手段的重要組成部分，在幫助學(xué)生形象地理解教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，發(fā)揮著積極的輔助教學(xué)的作用。機(jī)械制圖作為機(jī)電專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，無(wú)論是在課堂教學(xué)還是在課后作業(yè)，都需要大量使用教學(xué)模型，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，最終達(dá)到空間思維能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模型因其價(jià)高、易損、不便攜帶、不能修改等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要。應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合多媒體技術(shù)建立基于三維CAD技術(shù)的虛擬模型庫(kù)，不僅可以完全克服傳統(tǒng)教具的缺點(diǎn)，也是實(shí)施課程教學(xué)改革中的重要組成部分。近年來(lái)，我校逐步建立了多個(gè)多媒體教室，配備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，寬帶也接入了校園網(wǎng)，師生可以在學(xué)校的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)入校園網(wǎng)和INTERNET，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行備課和學(xué)習(xí)，這些有利的因素為開(kāi)發(fā)機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)創(chuàng)造了條件。

二、機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)

1. 取代傳統(tǒng)的實(shí)物模型

應(yīng)用三維CAD技術(shù)創(chuàng)建的機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)，可以利用光盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)量眾多的模型，在使用中可以完全取代實(shí)物模型，從而消除了實(shí)物模型因體積和重量造成的攜帶不便的缺點(diǎn)。另一方面，傳統(tǒng)的實(shí)物教學(xué)模型更新?lián)Q代的速度慢并且不能夠修改，而幾十年不變的教學(xué)模型已不能滿足教學(xué)和科技時(shí)代不斷進(jìn)步的需要。機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)在教學(xué)中的應(yīng)用完全可以避免傳統(tǒng)教具的缺點(diǎn)，利用先進(jìn)的三維CAD技術(shù)創(chuàng)建地計(jì)算機(jī)模型不僅精度高、質(zhì)感好、形象逼真、色彩豐富，還能將復(fù)雜形體的外型與內(nèi)腔、相貫體中相貫線的變化趨勢(shì)、裝配體中零件之間的連接關(guān)系充分地展示出來(lái)，加上動(dòng)畫(huà)效果，使教學(xué)中的知識(shí)難點(diǎn)更加清晰、生動(dòng)、形象。利用計(jì)算機(jī)軟件還可以方便地進(jìn)行教學(xué)模型修改與新建，這樣不僅能夠及時(shí)補(bǔ)充符合新教學(xué)內(nèi)容的模型，還可以針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象、教學(xué)要求調(diào)整現(xiàn)有的模型，充分滿足了教學(xué)中對(duì)模型種類(lèi)及數(shù)量的需要，達(dá)到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

2.學(xué)生課下學(xué)習(xí)的助學(xué)型課件

近幾年來(lái)，由于同一班級(jí)生源質(zhì)量的差異增加以及機(jī)械制圖的授課時(shí)數(shù)不斷減少，使得教師的課后輔導(dǎo)的難度增強(qiáng)。對(duì)于程度低一些的學(xué)生，如果輔導(dǎo)不夠及時(shí)，他們一旦無(wú)法戰(zhàn)勝學(xué)習(xí)中的困難，便退縮或放棄學(xué)習(xí)，并失去了對(duì)機(jī)械制圖學(xué)習(xí)的興趣。另一方面，在機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)過(guò)程中，閱讀、分析、比較典型機(jī)械圖樣，對(duì)學(xué)生提高讀圖能力、開(kāi)闊視野、積累經(jīng)驗(yàn)、提高對(duì)機(jī)械零件的表達(dá)能力都有一定的幫助。機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)可以幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)觀念，學(xué)生還可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)能力，進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)。

機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)可以載入網(wǎng)絡(luò)，不受時(shí)空限制在網(wǎng)上進(jìn)行傳輸。當(dāng)學(xué)生在課后練習(xí)中遇到困難，可以通過(guò)校園網(wǎng)進(jìn)入模型庫(kù)主頁(yè)，在庫(kù)中找到所需要的模型，進(jìn)行仔細(xì)觀察，增強(qiáng)對(duì)實(shí)物的感官認(rèn)識(shí)，輔助完成課后練習(xí)。另外，計(jì)算機(jī)模型庫(kù)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(dá)方法，學(xué)生可以通過(guò)與自己所繪圖形對(duì)比，來(lái)檢驗(yàn)自己的讀圖能力和對(duì)機(jī)件的表達(dá)能力。計(jì)算機(jī)模型庫(kù)可以改變傳統(tǒng)教學(xué)的單調(diào)模式，有助于學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。