應用Solid3000提高機械制圖教學質量

一、Solid3000 在模型輔助教學方面的作用

《機械制圖》教學內容大致可分為基礎部分（包括制圖基本規定和幾何作圖）、空間思維能力培養部分（包括投影法、三視圖、軸測圖和組合體等）、零件圖部分、裝配圖部分等。其中，第二部分是制圖教學中的重點難點。這一部分知識的教學在培養學生空間思維能力、讀圖、繪圖能力等方面起決定性作用，同時也是學習零件圖和裝配圖的基礎。所以，如何提高這一部分的教學質量是制圖教師需要考慮的問題。在這部分教學中，需要大量的模型輔助教學。以往的狀況是：(1)使用實物模型，體積大，占用空間多，攜帶不便，易損壞、不能修改，而且數量少不能滿足師生使用要求。(2)無現成模型時，教師只好自制模型，費時、費力效果還不好。在教師工作量大、時間緊的情況下往往難以實現模型的自制。(3)在無模型時，教師只好在黑板上繪制軸測圖，依此來增加學生的感性認識。此法既不準確也費時費力。
模型是制圖教學必不可缺的工具，缺乏足夠的模型，勢必減少了學生增加感性認識的機會，增加了教師授課以及學生接受的難度，從而導致教學效率低、質量差。因此，要提高《機械制圖》教學質量，必須要有足夠多的且能靈活使用的模型。
Solid3000強大的實體造型功能，幫助我們改變了傳統的實物模型教學方式，克服了實物模型教學的種種不足，是讓制圖課更加形象生動、直觀高效、提高教學質量的法寶。
Solid3000具有基于特征的參數驅動造型功能。運用其凸臺拉伸、旋轉、掃描、放樣等工具，可以便捷高效地建立各種復雜的三維實體，而且所造實體形象逼真、色彩豐富。
學校組織人力，結合《機械制圖》教材及習題集，用Solid3000建造了虛擬模型庫，利用學校先進的網絡設施，讓師生從每一臺計算機上都能進入模型庫。同時，在兩個機房安裝了Solid3000軟件。教師和學生可以根據教學所需而選用模型，還可以自己創建模型。網上模型庫的建立與應用，克服了實物模型教學的諸多缺點，減少了教師備課量，降低了備課難度和學生學習難度，激發了學生學習《機械制圖》的熱情，在方便教學的同時，極大地提高了《機械制圖》教學的質量。
值得一提的是，由于Solid3000造型極其便捷高效，教師在課堂的動態教學中，可以實現隨機應變、按需造型以及修改模型，從而更大幅度地擴大了課堂知識容量，提高了課堂教學效率。

二、Solid3000在培養空間思維能力、創造自主學習條件方面的作用
為培養學生空間思維能力，需要進行大量的二維與三維之間的雙向思維訓練。這就需要做大量的習題，比如由實體畫出三視圖、由三視圖想象出三維實體的結構形狀等。這些練習往往需要學生在課后進行。在以往的教學中，我們發現，由于在練習過程中得不到及時的指導和糾正，學生經常處于“山重水復疑無路”的茫然境地，從而產生畏難情緒，失去學習興趣。造成以上結果的原因主要有(1)學生初學制圖，空間思維能力弱。(2)缺乏感性認識。(3)缺乏有效的自主學習條件。如與教材及習題集配套的三維模型以及對應的二維工程圖圖集等。學生做練習，只能借助捏橡皮泥、同學之間對答案、互相討論等低效手段來輔助學習。俗話說“興趣是最好的老師”，學生一旦失去了興趣，教師再怎么努力，教學質量也難以提高。可見，要改善教學狀況，提高教學質量，需要大幅度增加學生感性認識，為學生提供必要的、良好的自主學習條件。
Solid3000能很好地實現二維工程圖的自動生成，且二三維雙向關聯，具備完備的智能化標注能力和二維工程圖的編輯、修改能力等。下圖是由“三通”實體自動生成的二維工程圖。

為此，我們建造虛擬模型庫的同時，也利用此功能建造了相應的二維工程圖庫，每個二維工程圖的編號與模型庫中的模型成對應關系。這樣，學生在自學自練過程中，就得以及時判斷自做習題的正誤及問題所在，并能及時進行糾正。經過一段時間的三維和二維之間的雙向思維訓練，學生感性認識不斷增強，空間思維能力不斷提高，因而也不斷體驗到學習的快樂，學習的興趣也得到了不斷的激發升華，從而產生了強大的學習動力?！稒C械制圖》的教學質量因此得到了極大提高！