构建基于行业认知的机械制图虚拟模型室框架

王曼娇

摘 要：《机械制图》是机械类行业的核心基础课程，随着虚拟现实技术与网络、软件技术的开发应用，机械制图模型库遍地开花。但学生对机械制造行业的认知程度不够，不能系统、综合性地识图绘图，提出构建基于行业认知的机械制图虚拟模型室，阐述构建4个虚拟模型室（拆装模型室、基础模型室、工程图模型室、加工模型室）的思路与框架，使学生全面地认知行业、职业的特点与素养，用科学的态度对待以后专业课程的学習。

关键词：行业认知 机械制图 虚拟模型室 框架

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（c）-0129-02

《机械制图》是机械类行业的核心基础课程，是从事机械类专业学生的入门课程。随着虚拟现实技术与网络、软件技术的开发应用，机械制图模型库遍地开花，基于PROE软件、SolidWorks软件机械制图三维模型库，及基于Web的机械制图虚拟模型室等。栩栩如生的动画模型，为教师授课提供素材，为学生的自主探究学习提供平台，虽能培养学生的图感，增强其空间思维，但学生对机械制造行业的认知程度不够，不能系统、综合性地识图绘图，更不能领悟行业素养的要求。

机械类专业的学生对专业、行业的认知将从《机械制图》课程开始，构建基于行业认知的机械制图虚拟模型室，注重工程机械过程的认知，培养学生对行业素养的认可，是非常必要的。下面把虚拟模型室分为4部分：拆装模型室、基础模型室、工程图模型室、加工模型室，分别阐述其构建思路与框架。

1 行业认知从机械部件准备——拆装模型室

学生从应试教育进入专业、职业的学习阶段，专业基础课程教学让学生了解专业、熟悉专业、热爱专业，特别是机械制造类专业必须建立感性认识，明确生产过程，才能清楚所学的必要性与职业素养的要求。机械制图作为机械制造类行业、专业的启蒙课程，赋予的责任重大，从事该课程教学的老师需担负起学生对工程机械的认知，才能更好地绘图与看图，在画图、看图的过程中培养学生的职业素养。

构建机械部件拆装模型室框架（见图1）。遴选生活中常用的机械部件作为载体，如，千斤顶、拆卸器、台虎钳、旋阀等，利用多媒体的视频、音频技术展示其工作原理及其拆装过程。常见的工程部件激发学生对机械的兴趣，以此展开对身边机械结构、原理、用途的探究，从而铺开工程语言、投影基础的学习与讨论。

2 看图、画图从投影基础入手——基础模型室

基础模型室包括投影基础、平面体、曲面体、综合体及视图、剖视图、断面图等，如图2。在计算机上进行投影性质与投影规律的演示，将平面体、曲面体、综合体的剖面与断面的变化过程三维动态显示，利用鼠标与键盘对“体”进行移动、旋转、缩放、剖切等，实现人机交互式绘图、看图及空间思维能力练习。

3 识图、绘图从机械零件开始——工程图模型室

工程图样是生产准备、加工制造及检验、装配的重要技术文件。工程图模型室主要指零件图与装配图的表达方案比较及选择（见图3）。在计算机上将零件或装配体进行旋转、缩放、剖切、装配等三维动态显示，帮助学生识图、读图，以及如何合理地表达工程图样。

4 从图到产品由加工完成——加工模型室

加工模型室展现机械零件的仿真加工过程（见图4）。仿真模型室的建立帮助学生充分地认知从图到产品的全过程，体验“图”学语言的深邃。

构建基于行业认知的机械制图虚拟模型室框架，是以工作过程为逻辑主线：拆装机件→制图基础→ 零件图→装配图→加工零件，构建学习《机械制图》课程结构，具有系统性与持续性。学科的理论知识不再是抽象的重复与再现，而是与技能知识进行的整合。学生学习制图的过程不再为“图”所思所困，而结果在“产品”上，实现了专业基础课课堂工厂化教学。4个虚拟模型室的建立，使机械制图的学习将融入机械拆装与加工生产，学生能全面地认知行业、职业的特点与素养，将用科学的态度持续以后专业课程的学习。这样就激励了学生解决实际问题的能力，提高了学习兴趣与成效。

5 结语

基于行业认知的机械制图虚拟模型室，区别于一般的机械制图虚拟模型，大多数开发的机械制图虚拟模型只停留在基础投影与组合体的表达上，以代替、扩充实物模型为目的。研究开发4个虚拟模型室以常见的机械零部件的图与产品为载体，把“图”与技术技能有机地结合在一起，为初学者搭建识图、绘图的情境与环境；为快速地入门、入行创建一个认知平台；为机械制造与设计、数控技术、模具制造等专业的《机械制图》的教学提供一种思维导向，多维度多角度导入“图学”知识，全面地感知技能的科学性、严谨性与创造性。

参考文献

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