第一篇：基于三维数字化技术的机械制图教学改革与实践
基于三维数字化技术的机械制图教学改革与实践
摘 要 介绍运用三维数字化技术进行的教学方法改革，阐述三维数字化技术在机械制图课程中的应用和对于制图能力的帮助。能更好地培养学生的创新意识和实践能力，不断提高教育教学质量。实践证明，三维数字化技术的应用对教学质量的提高起到重要作用。
关键词 三维数字化技术；教学改革；机械制图；空间思维能力
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）10-0098-02
Mechanical Drawing Teaching Reform and Practice based on 3D Digital Technology//ZOU Zechan，CHEN Zhongshi
Abstract This article is to introduce the use of three-dimensional（3D）digital technology to reform teaching methods，and describe the applications of 3D digital technology in mechanical drawing courses，which can better develop students awareness of innovation and practical ability to continuously improve the quality of teaching.Practice has proved that the 3D digital technology to improve the quality of teaching plays an important role.Key words 3D digital technology； teaching reform； mechanical drawing； spatial thinking ability
2012年教育部出台的《教育信息化十年发展规划》明确指出，以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择。教育信息化的根本不是将信息技术引入学校，而是要将信息技术充分融入到课堂教学之中。传统信息化技术与三维数字化技术充分融合运用，是教育信息化的大势所趋。近年来，数字化技术在教学之中的应用越来越广泛[1-3]。
机械制图是高职院校机械类专业的一门主干技术基础课。机械制图以形体构造和图形表达为核心，以形象思维为主线，培养学生空间想象能力、形象思维能力和图形表达能力等工科基本素质，为培养高职技能型应用型人才打好基础，以适应现代设计与制造的发展。然而，随着近年来高职招生录取分数线的下降，为提高教学质量，进一步深化机械制图课程建设，深化教学改革，积极探索和实践是十分必要的[4]。机械制图教学现状分析
大部分学生在入学后第一学期开始学习机械制图时感到枯燥和吃力。从投影理论入手去分析各种零件图甚至装配图，是很难想象复杂的实体形状的，学生学习积极性也很难调动起来，从而影响教学效果。
在传统课堂教学中，对挂图或实物木模的微小的内部结构，坐在后面的学生无法看清，同时模型实物和投影视图之间的转换比较麻烦，因此采用黑板加粉笔、挂图加实物木模的教学方法，效果不够理想。而替代了传统教学中板书及挂图的多媒体课件教学法，对三维零件的实时动态观察、剖切、虚拟装配及装配体的爆炸动画显示等效果基本没有，已不能满足对人才培养的需求。随着计算机技术的发展及其在教育中的应用，基于三维数字化虚拟技术的教学方式有助于教学质量的提高。运用三维数字化技术进行的教学方法改革
刚入学的新生没有丰富的空间思维能力，应结合当时教学的内容，利用三维数字化设计软件将备课时准备的数字化模型打开，以任意方向和任意角度对零件图形进行实时动态观察，将所讲的知识点通过不同的实际案例直观地呈现给学生，同时利用动态剖切、模拟装配及仿真动画功能，图形更加生动逼真，更能帮助学生培养空间思维能力和设计思想的表达能力，激发学生的学习兴趣，增强教学效果。
目前普遍使用的三维数字化技术软件有SolidWorks、UG、Pro/E、CAXA、CATIA、Inventor等。在众多软件当中，SolidWork作为一款功能强大的三维设计软件，可以实现参数化建模、虚拟装配、运动仿真、干涉分析等，并能自动生成精确的各种二维工程图样，因为它的操作直观、简单易学、界面友好、基本功能全面，已经成为较为普遍的应用软件。
教师根据教学时的实际情况，利用三维SolidWorks软件，从数字化处理的教学资源中随时添加一些日常生活中看到的模型，一步一步地示范建模和讲解，使学生对该软件的操作和建模过程有更直接的认识，使学生的空间概念更实际。这种理论联系实际的教学过程生动有趣，激发了学生的学习兴趣，启发了学生的积极思维，同时可以使学生对现代工程设计方法有切身的体验，有利于后续课程的学习。三维数字化技术在机械制图教学中的应用
投影理论、基本视图 点的正投影和零件的多面投影是机械制图教学的重点。将上课前准备的实体模型导入SolidWorks软件中，工程图模块直接转换成三视图，可使学生轻松地理解投影理论和视图概念。采用标准视图中的前视、后视、左视、右视、上视、下视、正视等轴测图，可以使学生形象、直观地看到演示模型的空间结构、与视图的投影关系及各种视图的形成过程，有利于学生对投影理论及视图的理解。
基本体、组合体 利用特征建模中的拉伸、旋转、扫描或放样创建基本形体，使学生可以逼真地看到各种基本体的形成过程和建模方法。同时，可以由零件直接生成工程图，让学生更深刻地了解三维实物与二维投影图之间的关系，将“教、学、画”融为一体，是教学内容和教学方法的改革，培养了学生的学习能力和创新能力[5]。
组合体第三视图的补画是教学的重点和难点，经常出现学生多画线或少画线的现象，是由于学生对诸多细节没有掌握和理解。因此，在讲解组合体的形体分析时，利用SolidWorks软件的设计特征树及回放功能，可以完整清楚地演示组合体中各个基本体的形成和组合过程，培养学生的空间想象能力。
截交线、相贯线 传统教学中很多课时花费在截交线和相贯线的作图上，尤其是回转体组合相贯线的空间形状分析想象困难，教学效果不理想。利用SolidWorks软件可灵活逼真地讲解相贯体的种类、空间位置和截交形状。组合体的相对尺寸变化时会产生截交线和相贯线的变化，比如两圆柱直径比值的改变，会引起交线的性质、弯曲程度和走向发生变化，学生很容易观察到相贯线的变化趋势。通过SolidWorks软件，学生对实体的内部和外部结构能有更直接的认识和理解，使教师的教学更加轻松。
剖视图 剖视图是机械制图教学中机件表达方法的重点，利用Solidworks的工程图将三维零件模型自动生成详细的工程图，可完成各种形式的剖视图。教学中，在零件的三维视图下，以直观的三维旋转动态形式进行剖切，随时改变剖切平面的位置，全剖视图立即生成，能够促进学生对复杂零件内部结构的想象，激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果，这是传统教学或者课件无法实现的。
零件图 在三维数字化设计中，零件模型是产品整个设计周期的承载体。在零件图章节的教学部分，应将二维零件图和三维实体零件结合起来，充分利用SolidWorks的工程图功能，直接将零件生成基本视图、标准三视图、剖视图（全剖、半剖、旋转剖、阶梯剖、局部剖等）、断面图、局部放大图、尺寸标注等各种视图，有利于培养学生识读较复杂零件图的能力，为适应以后工作岗位的要求做好准备。这部分内容结合典型的实际零件图，进行三维实体造型，培养学生三维造型能力与工程应用能力。
装配图 讲授装配图时利用SolidWorks软件的装配功能，根据不同装配约束关系和位置要求，将一个一个零件装配成部件或产品。同时制作成的装配动画可以演示零件的具体装配过程，装配的爆炸视图和生成的爆炸线可以展示整个装配的位置关系和装配关系。这样可以使学生更好地理解装配图的工作原理，提高阅读装配图的能力。结语
将三维数字化技术引入机械制图教学中，实现教学方法的改革与创新，既可以改变以往学生学习机械制图过程中表现出的枯燥无趣现象，又能将学到的知识内容与机械行业生产设计与制造实际联系在一起，将现代计算机技术与课程基础知识有机结合，极大地提高了学生的学习兴趣和空间想象能力，同时提高学生三维数字化设计能力。实践证明，三维数字化技术的应用对教学质量的提高起到重要的作用。
参考文献
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第二篇：数字化城市管理技术与实践应用
数字化城市管理技术与实践应用
摘要：文章通过总结东城区网络化城市管理信息平台等项目的实施经验，基于中国建设部的数字化城市管理行业的标准化要求，提炼了适合中国国情的数字化城市管理建设思想，兼顾不同城市（地区）个性化要求。
关键词：数字化，城市管理，应用系统，管理流程
Abstract: the intension of digital city and the significance of the construction of digital city briefly introduced in the paper.Based on the analysis of the status of digital cities in PRC, the overall framework, especially the technological framework of digital city, the architecture and the produce-consume model of information, the principles of the strategy of the construction of digital city and the key contents of the construction of digital city is presented and discussed in the paper.Keywords: digital city, general framework, construction strategy
前言
城市作为人类的聚集形式，是人类文明发展的重要成果，城市化是伴随工业化发生的社会变迁过程。进入21世纪，伴随着信息化带来的全球一体化进程。城市化作为承载人类现代化生活的最重要的社会文明方式，其发展水平已经成为一个国家，一个地区综合竞争的集中体现，其管理水平也日益成为决定一个国家，一个地区综合竞争力的关键因素。
在现今全球一体化的背景下，城市管理，因其日益凸现的重要性，受到世界各国政府的强烈关注。城市管理创新成果层出不穷。伴随着近三十年的改革开放，我国经济取得了突飞猛进的发展，城市建设日新月异，城市功能日益完善，机构分工不断细化。相对于我们的城市硬件的现代化进程和人民群众对城市市容的整洁，绿化，美化，卫生，有序等要求，我们管理明显滞后，呈现以下特点：1）管理信息获取滞后；2）城市管理个专业部门之间职责不清，职能交叉；3）管理方式上过多的依赖突击和运动式管理。长效管理机制亟待进一步建立；4）管理粗放，效率低下；5）缺乏管理的监督评估机制；6）缺乏统一调度。部门联动机制不健全等。以上问题的存在已经严重影响到市民的生活质量，城市的投资环境与和谐社会的构建。针对这些问题，北京市东城区政府经过精心组织，充分研究，率先创建了适合我国国情的数字化城市管理新模式。即采用万米单元网格管理法和城市部件、事件管理法相结合的方式，应用、整合多想数字城市技术。创新信息实时采集传输的手段，创建城市管理监督中心和指挥两个轴心的管理体制，再造城市管理流程，从而实现精确、敏捷、高效、全时段、全方位覆盖的城市管理新模式。通过数字城市建设，运用信息技术，促进政府的职能转变和管理创新。数字城市的建设贯穿城市规划、城市建设、城市管理和服务的全过程。通过体制创新。提高政府的管理能力和服务水平，实现高效能服务。从发展的角度，创建城市管理新模式，按照以人为本的思想来规划城市、管理城市、实现城市管理的新突破。为城市的改革发展稳定创造良好的条件。研究表明，项目的实施，使得城市管理深度、管理广度、管理精度、管理效率都得到明显的提高，同时取得良好的社会效益和示范效益。
1.数字化城市管理的发展历程
2.数字化城市管理的基本内涵
3.数字化城市管理系统管理流程
4.东城区项目运行效果
5.数字化城市管理系统构成数字化城市管理应用系统通常由9大系统构成5.1 无线数据采集子系统
系统的信息采集终端，主要用于现实监督员在自己的管理单元网格内巡查过程中向监督中心上报城市管理问题的信息。该系统依托移动设备，采用中国移动的GPRS数据传输技术，通过城市部件和事件分类编码系统、地理编码系统、完成城市管理问题问本、图像、声音、和位置信息实时传递。
5.2 呼叫中心受理子系统
该平台专门为城市管理监督中心服务，使用人员一般为监督中心接线员。通过信息传递服务将“无线数据采集系统”报告的问题信息传递到接线员的工作平台，接线员通过系统对各类问题消息接收，处理和反馈。完成信息收集、处理和立案操作，为“协同工作子系统”提供城市管理问题的采集和立案操作，保证问题信息能及时准确的受理并传递到指挥中心。
5.3 协同工作子系统
它是基于Browser/Server 体系构架，采用工作流，WebGIS技术，通过浏览器完成城市管理各项目业务的具体办理和信息查询。协同工作子系统提供给监督中心、指挥中心、各个专业部门以及各个领导使用，系统提供了基于工作流的面向GIS的协同管理、功罪处理、监察督办等方面的共享查询工具。可以根据不同权限编
辑和查询基础地理信息，地理编码信息，城市管理部件（事件）信息，监督信息
等，实现协同办公，信息同步，信息交换，各级领导，监督中心，指挥中心可以
方便查阅问题处理过程结果，可以随时了解各个专业部门的工作情况。并对审批
流程进行检查、监督、催办。系统将任务派遣、任务处理、任务反馈、任务核查、任务结案归档等环节关联起来，实现监督中心、指挥中心、各专业管理部门和区
政府之间的资源共享、协同工作和系统督办。
5.4 城市部件在线更新子系统
该子系统依照部件编码规范，提供管理工具用于在部件编码规则发生变化时的快
速更新：提供专业的权限控制模式以满足权限专业部门能通过IE浏览器来对部件
数据进行简单的更新和维护。
5.5 大屏幕监督指挥子系统
为监督中心和指挥中心服务，该系统通过大屏幕能够直接显示城市管理相关地图
信息、案卷信息和相关详细信息等全局情况，实现对城市管理全局情况的总体把
握。
5.6 城市管理综合评价系统
为绩效量化考核和综合评价服务，系统按照工作过程，责任主体，工作绩效。规
范标准等系统内置的评价模式，对数据库群中区域，部门和岗位等信息进行综合分析，计算评估，生成以图形表现为主的评价结果。
5.7 地理编码子系统
为无线数据采集子系统，协同工作子系统，大屏幕监督指挥子系统等提供地理编
码服务，实现地址描述、地理查询、地址匹配等功能。
5.8 构建与维护子系统
负责整个系统的配置、维护和管理工作。该系统采用工具化思想组织机构
5.9 基础数据资源管理子系统
6．展望
第三篇：机械制图与三维建模课改调查表
机械制图与三维建模课程改革调查问卷表
您好！为了完善我院机械制造与自动化专业的专业课程改革，培养大批满足企业生产管理所需的高级技能型的人才，现需要调查贵单位人才需求与使用状况。贵单位在招聘、任用人才方面的经验和要求将为我们人才培养提供宝贵的参考，在此非常感谢您的支持与合作。
山东职业学院
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一、基本情况调查（各题为不定项选择）
请将每题对应选项字母填写在（）中。
()1．贵单位性质A、国有企业B、集体企业C、私营企业D、合资企业E、其它
()2．贵单位认为高职学生在学习《机械制图与三维建模》课程中，应侧重
A、识图读图能力 B、手工绘图能力 C、零件二维绘图能力 D、零件三维造型能力
()3．总体而言，贵单位需要哪类机械专业人才A、技术型B、市场开发型C、管理型
D、生产操作型E、其他（请说明）_______________________________
()4．贵单位认为《机械制图与三维建模》课程对于高职学生工作能力的培养作用是A、不重要B、一般情况C、重要D、非常重要
()5．如果校企合作进行《机械制图与三维建模》课程开发建设，贵单位能够提供的资源
有：A、产品零件图纸 B、产品实物模型 C、产品电子图档 D、学习实践场所
()6．贵单位对职业院校机械专业人才具有机械制图专业英语的要求A、不要求B、一
般C、良好D、较高E、极高
()7.贵单位目前正在使用的绘图与造型软件有： A、AutoCAD B、UG NX C、PRO/E（Creo）
D、CAXA E、CatiaF、中望CAD G、SolidworksH、其它软件
()8.贵单位最急需技术岗位是：A、普通设备操作人员B、钳工、模具装配工 C、产
品检测人员 D、焊工 E、机械绘图员 F、设备维修人员 G、机械设计（CAD）H、机械销售I、数控加工操作J、其他（请说明）_________________
()10．贵单位对机械专业毕业生识图读图能力要求具体是A、零件图的识读 B、装配图的识读C、技术要求与国家标准的识读 D、国外图纸的基本识读
()11．贵公司认为《机械制图与三维建模》课程总课时（两学期）比较合理的是：A、110
课时 B、120课时C、130课时D、140课时以上
()12．贵公司在员工招聘过程中是否会考察学生的机械制图知识与绘图能力
A、必须的 B 偶尔的 C 没有
()13．贵公司目前有没有实行“甩图纸”工程，采用数字化设计与制造技术，实现设计
制造业务流程的集成与协同：A、已实行 B、正在试点C、没有或不需要
14.除此之外，您认为《机械制图与三维建模》课程改革中还有哪些应该注意的问题：
您能够在百忙之中这么热情的支持我们的工作，再次表示感谢！
贵公司名称：企业专家签名：
第四篇：谈谈机械制图教学与三维软件相结合
谈谈机械制图教学与三维软件相结合
摘 要：《机械制图》是研究机械零件图样绘制及识别规律的一门学科，是职业院校机械加工类专业的专业课程之一，也是车、钳、铆、焊等工业种类必须掌握的一个最重要的工种科目之一，因此课程教学质量的好坏将直接关系到学生对日后专业课的学习和研究、考取证件的考试以及工作岗位的工作质量。
关键词：机械制图 教学改革 教学体系
机械零件和机械的图纸被称为“机械中能够表达设计者的灵魂”。图形相对于别的形式来说更直观易懂一些。这个科目主要是以培养学生的动手能力、实践能力及识图能力为目的，学生们还要有一定空间想象力；并能够熟练的掌握机械制图国家的标准，能熟练利用课上所学的知识、理论等。正确的绘制与表达出该产品的图纸和零件的装配图，是一个有非常强的理论性和实践性的专业技能科目。经过课堂的知识所学的制图软件、推理和想象等思维活动，能够识别物体、锻炼几何思维和空间想象能力。光凭教师的口述教学，通常都会使教师没有办法说得很清楚，学生通常也难以理解，致使教学的效果不是很理想。经过这门科目教学实践，我认为把三维立体制图软件利用到《机械制图》的课堂和教学中，可一定程度上解决以上几个常见的教学问题。我把Inventor三维立体制图软件教学的一些效果和体会总结如下。
一、传统教学的模式
传统对于机械制图的教学中常见的难题如下：
1.教学模型容易被学生破坏，所以教师只能由口述来表达教学内容。
2.教师的口述导致学生缺乏动感和空间想象力，远远没有自己动手的学习效果好。
3.由于没有自己动手切割的过程所以对这门知识的认识不足，当没有模型演示时，学生通常觉得不知该怎么去理解分析，造成了对这门科目的学习和理解上有了更大的困难，同样也有可能失去学习的信心和动力。
二、三维立体软件的应用
采用书面教学讲课时，教科书中的内容以静态、乏味、平面性的居多，比较单调，对学生来说起不到很好教课质量。三维立体制图软件的出现，在很大程度上缩减了以往手工绘制机械零件图纸的时间。
往往学生自己手绘的机械零件图纸多少都有大大小小的误差，有些学生在绘制好的图纸上涂抹添加，严重影响了整个机械零件图纸的精准度。有的图纸绘到一半就已经涂抹得难以看清，而且学生在一次次的失败重画的循环下还会失去兴趣等。教师在教学中也同样会遇到很多问题，如教学质量、教学时间等。
如果把三维立体绘图软件应用到机械制图中，会使这门课更加生动，更加吸引学生的注意力，可以很好地提升教学质量和绘图时间，在教学难度上也有很大的减小。三维立体绘图软件绘出的机械零件图纸比以往手工绘制得更加精准、更加直观，更可以让学生一目了然的看出这是个什么样的零件，使学生对这门课产生了兴趣，这样才能让学生学得好、爱学。往往使用计算机的三维立体制图软件绘制机械零件图纸的时间是手工绘制机械零件图纸的一到两倍，三维立体制图软件绘出图纸的精准度也比以往手工绘画的图纸要精准得多。计算机三维立体制图软件在机械制图中体现了我国教育的现代化，体现了我国教育逐渐与国际接轨。
实践证明，三维绘图软件辅助教学是让学生亲身感受空间形体、增加实际经验、培养空间想象能力的有效方法。在机械制图教学中充分利用三维绘图软件辅助教学的优势，把机械制图的传统理论与现代计算机技术的先进成果，通过对学生制图“能力”的培养这一目标进行有机整合，既注重了基础理论的学习，又将先进技术手段落实到了课程教学这一生产实践中，“经典”理论与“现代”技术在课程教学内容的组织上珠联壁合、相辅相成。利用形象直观的三维模型，借助动画生动形象地帮助学生建立起空间概念，进一步展示形体和零件的结构特征，呈现机器和部件的工作原理、装配关系、拆卸过程，这些都促进了学生空间分析问题、解决问题能力的提高。
再如，在学习“截交线”一章中的圆球截交线内容时，表面看好像很简单，球经平面截切形成的截切体，得到的截交线都是圆，实际网球的截切体投影是“截交线”一章中最难理解的，最不容易想象的，这部分让学生做的练习是补全图线或解决已知截切体的两个投影，求第三面投影。
更重要的是，三维绘图软件的辅助教学使本来被誉为“机械”的制图变得生动而精彩起来。学生对物体感受越深，理解起来就越容易，知识储存就越丰富牢固，知识迁移转化也就越快。
参考文献
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[3]余明浪 “工程制图”教学改革的反思和探索[J].工程图学学报，2009，5。
[4]赵耀虹 翟海光 制图课教学应注重能力的培养[J].军工高教研究，2004，1。
[5]吴伟涛 胡建平高职制图教学改革的探索与实践[J].工程图学报，2007，2。
第五篇：三维建模技术
计算机三维建模及其应用 作者：刘胜平指导老师：
南昌航空大学航空制造工程学院
摘要：为了更好的应用计算机三维建模技术，本文讲述了计算机三维建模的含义，描述了三维建模的发展历史，说明了三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用、数据交换接口、三维建模技术的发展趋势。关键字：三维建模技术 1 引言
为了能够在计算机环境下更逼真地模拟现实世界的人和物及其运动形态, 必须在三维空间系统中利用已有的三维建模技术 ,精确地描绘这些事物以实现三维物体的真实再现 ,进而为用户创造一个身临其境、形象逼真的环境。对现实世界的事物进行建模和模拟,就是根据研究的目标和重点, 在三维空间中对其形状、色彩、材质、光照、运动等属性进行研究 ,以达到 3D 再现的过程。因而, 对三维实体的图形图像处理及其模型建模研究显得尤为必要。2三维建模技术的定义、发展历史
三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表达、存储和处理的技术，在CAD技术发展初期，CAD仅限于计算机辅助绘图，随着三维建模技术的发展，CAD技术 才从二维平面绘图发展到三维产品建模，随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术等。线框模型：20世纪60年代末开始研究线框和多边形构造三维实体，这样的模型被人称为线框模型。三维物体是由他的全部顶点以及边的集合来描述。曲面模型：曲面模型是在线框模型的数据结构基础上，增加可形成立体面的各相关数据后构成的。
实体造型技术：实体模型在表面看来往往类似于经过消除隐藏线的线框模型在线框模型或经过消除隐藏面的曲面模型；但实体模型上如果挖一个孔，就会自动生产一个新的表面，同时自动识别内部和外部；实体模型可以使物体的实体特性在计算机中得到定义。
特征参数化技术：参数化造型的主体思想是用几何约束、工程方程与关系来说明产品模型的形状特征，从而达到设计一系列在形状或功能上具有相似性的设计方案。
变量化技术：我们在进行机械设计和工艺设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，可以随意拆卸，能够让我们在平面的显示器上，构造出三维立体的设计作品，而且希望保留每一个中间结果，以备反复设计和优化设计时使用。三维曲面建模和三维实体建模的主要方法与应用
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