基于Solid2000的机械制图三维模型库的开发及应用

一、引言

多媒体CAI--计算机辅助教学作为教育现代化的突破口，以其集成性、交互性、可控性、实时性等特点越来越受到广大教育工作者的欢迎和重视。近几年来，随着网络化教学的普及，计算机应用水平的逐年提高，以及各类辅助教学的应用型软件不断地出现，都为课程教学改革提供了技术手段。

教学模型作为教学手段的重要组成部分，在帮助学生形象地理解教学内容的过程中，发挥着积极的辅助教学的作用。机械制图作为机电专业的重要专业基础课，无论是在课堂教学还是在课后作业，都需要大量使用教学模型，以增加学生的感性认识，最终达到空间思维能力的培养。传统的教学模型因其价高、易损、不便携带、不能修改等缺点，已经不能满足现代教学的需要。应用计算机软件结合多媒体技术建立基于三维CAD技术的虚拟模型库，不仅可以完全克服传统教具的缺点，也是实施课程教学改革中的重要组成部分。近年来，我校逐步建立了多个多媒体教室，配备了先进的计算机，宽带也接入了校园网，师生可以在学校的任何一台计算机上进入校园网和INTERNET，利用网络进行备课和学习，这些有利的因素为开发机械制图虚拟模型库创造了条件。

二、机械制图虚拟模型库的教学优势

1. 取代传统的实物模型

应用三维CAD技术创建的机械制图虚拟模型库，可以利用光盘存储数量众多的模型，在使用中可以完全取代实物模型，从而消除了实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点。另一方面，传统的实物教学模型更新换代的速度慢并且不能够修改，而几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要。机械制图虚拟模型库在教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点，利用先进的三维CAD技术创建地计算机模型不仅精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富，还能将复杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体中零件之间的连接关系充分地展示出来，加上动画效果，使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。利用计算机软件还可以方便地进行教学模型修改与新建，这样不仅能够及时补充符合新教学内容的模型，还可以针对不同的教学对象、教学要求调整现有的模型，充分满足了教学中对模型种类及数量的需要，达到降低教学成本，提高教学质量的目的。

2.学生课下学习的助学型课件

近几年来，由于同一班级生源质量的差异增加以及机械制图的授课时数不断减少，使得教师的课后辅导的难度增强。对于程度低一些的学生，如果辅导不够及时，他们一旦无法战胜学习中的困难，便退缩或放弃学习，并失去了对机械制图学习的兴趣。另一方面，在机械制图的学习过程中，阅读、分析、比较典型机械图样，对学生提高读图能力、开阔视野、积累经验、提高对机械零件的表达能力都有一定的帮助。机械制图虚拟模型库可以帮助学生理解学习中的难点、重点，充分体现以学生为主体的教学观念，学生还可以根据自己的学习方式和学习能力，进行自主性学习。

机械制图虚拟模型库可以载入网络，不受时空限制在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困难，可以通过校园网进入模型库主页，在库中找到所需要的模型，进行仔细观察，增强对实物的感官认识，辅助完成课后练习。另外，计算机模型库中收集了大量典型零、部件的三维模型与二维工程视图，采用了不同的表达方法，学生可以通过与自己所绘图形对比，来检验自己的读图能力和对机件的表达能力。计算机模型库可以改变传统教学的单调模式，有助于学生从被动学习变为主动学习，从而提高学习效率。