基于SolidWorks工程制圖課程教學模型庫的創建

摘要：介紹了在工程制圖教學中引入SolidWorks三維軟件的重要性，基于SolidWorks三維軟件創建教學模型庫，使教學方式更具直觀化和趣味化，對教學模型庫的主要內容和應用管理進行了詳細的論述。

關鍵詞：工程制圖SolidWorks;三維模型

隨著《中國制造2025））制造強國戰略的實施，中國制造業進入了新的時代，在工程制圖教學實踐中與三維設計軟件SolidWorks有機結合，利用SolidWorks軟件的動態、可視化的特性，快速增強學生的空間想象能力和思維能力，進而提高學生繪制和識讀工程圖樣的能力，從而培養學生的工程意識。

一、教學模型庫的作用

對于無工程實踐經驗而又空間想象力差的學生來說，工程制圖是抽象難學的課程。目前普遍采用立體實物模型、多媒體課件等輔助教學手段增強教學的直觀性，但是實物模型種類相對較少，多媒體課件在教學中的動態性較差，對于學習難度較大的截切體和相貫體，不能全面動態地展示立體形狀，增加了學習難度，使課堂效率下降。在專業圖中，傳統的教學手段無法實現二維圖紙和三維立體模型之間的互相自由轉換，并且缺乏教學資源內容系統化和使用便捷化的管理，對學生在學習方面具有一定的局限性。

通過SolidWorks建立的功能齊全的模型庫，可大幅度提高教學質量，降低學生學習該課程的難度。基于SolidWorks《工程制圖》課程資源開發及運用是計算機技術推動課程建設的一項有益探索，具有較強的現實意義。

二、教學模型庫的開發

基于SoldWorks開發的教學模型庫，主要采用模塊化結構，按照教學項目進行，各項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聯。教學模型庫以項目為單元制作、收集、整理相關教學資源，包括三維實體模型庫、文檔庫、習題試題庫、二維視圖庫、工程案例教學素材庫等，各組成部分為統一的有機整體，如圖1所示。教學模型庫按教材內容進行項目教學分類管理，由教材實例、習題冊及思維擴展練習三部分內容組成一個教學項目，每一個教學內容由三維實體模型、工程圖樣表達、運動仿真視頻三部分模塊支撐。

（一）建立三維實體模型庫

應用三維設計軟件Solidworks建立形象逼真的形體三維實體模型，對課程的章節內容所需要的素材進行分類、整合，主要包括基本體、組合體、剖視、標準件與常用件和零件部分所需要的通用模型。可以對各個三維實體模型進行實時修改、刪除等管理，可以隨意實現三維實體模型任意方向、任意位置的拖曳、放大和旋轉操作。可以觀看爆炸視圖和動畫演示，使教學內容可視化，更容易理解掌握。

在實踐教學環節，從模型庫中選取具有代表性的裝配體，通過生成的二維圖形的工程圖文件，根據裝配順序和原則，學生可以根據具體要求調用相應的零部件，進行裝配，或者由裝配體拆卸處對應的零部件，利用Solidworks的三維可視化操作，進行裝配檢查和局部參數修改，學生可以動態地查看裝配體的所有運動，各零部件之間的相對位置關系，加深理解其核心知識點，從而達到實訓的目的和效果。

（二）案例教學和文檔庫

對典型的裝配體通過SolidWorks三維軟件中的SolidWorks Motion插件實現爆炸圖和運動仿真視頻，生成動畫文件，從而更好地使學生掌握相關的知識點并增加課題與實踐學習的直觀性和趣味性。為了更好的利用模型庫，方便課堂教學，與教學活動相關的文件，如電子教材及教案、課程單元設計和整體設計、課件、課程標準等按教學順序建立相應的文檔，這樣也使學生能課下有效的鞏固所學知識點，并促進學生課下自學。

（三）資源庫管理和網絡瀏覽

對教學模型庫中的各類文件進行新增、刪除和修改，將各類文件進行分類整合、管理及展示。通過校園網，學生可以進入模型庫主頁，進行網上瀏覽，進行自主性的學習。大量的三維實體模型和動畫視頻提高學生的空間思維能力，擴寬學生的解題思路，同時學生可以下載相關文件，方便課后復習。

三、結語

隨著計算機技術的發展，教學手段不斷地更新，工程制圖課程的課堂教學通過創建教學模型庫，利用SolidWorks三維軟件形象地展示了教學內容，從而快速地建立起學生的三維空間想象能力，提高課堂教學效率，使教學效果更加理想，為今后工程制圖課程及相關其它課程教學方法的改革發展提供借鑒與參考，對加快建設數字化教學手段具有重要意義。

參考文獻：

[1]何西陽，管殿柱，張杰，仇翔玉.基于SolidWorks的工程制圖虛擬模型室的開發[J].青島大學學報（工程技術版），2014（2）.

[2]邊巍.基于SolidWorks機械制圖虛擬模型庫的開發[J].機電技術，2011（5）：164-168.

課題項目：中國建設教育協會課題“基于SolidWorks《工程制圖》課程教學模型庫的開發”（項目編號：2019264）。

作者簡介：賀殿民，內蒙古建筑職業技術學院教師，研究方向：現代制造技術、CAD/CAM。