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三维建模在工程制图教学的运用论文
摘要：本文主要介绍了以Inventor为代表的三维建模技术在高职工程制图教学中的融合运用，在工程制图教学中，其应用可以弥补传统教具的缺点，转变传统教学模式，把先进的建模方法融入到传统的课程中去，并归纳了融合后的主要优势。
关键词：三维建模；工程制图；教学
《工程制图》是工科类专业普遍开设的既有系统理论又有较强实践性的一门专业基础课，在学生后续专业学习中具有举足轻重的地位。传统的工程设计流程主要分为：三维设计→二维表达→三维实体还原→实体加工与装配。随着工程设计、现代信息科技的迅猛发展，计算机科学与应用技术的广泛普及，现代的设计流程已经转变为：三维设计→三维建模→模拟分析计算→CAE、CAM[1]-[5]。二维与三维在工程制造中的主导地位已经开始逐步变化。如何将两者有机融合，合理的从传统教学模式过度，把三维建模融入工程制图的教学中，是每一个图学教育工作者最关心的问题。
一、传统教学模式下新思路的探索
传统《工程制图》教学模式中，一般采用理论知识讲解为主，配合相关辅助操作的教学方法。教师在教学中，常利用模型、图纸进行原理介绍，并频繁充当技术的演示者，使用粉笔、尺规、黑板等工具进行现场绘制，强调绘图的方法及注意事项。而学生的学习主要依赖于习题训练和课程大作业进行知识的温习巩固。这种教学模式将花费大量时间在操作演示上，不但无法保证尺规作图的质量，而且在有限的教学时间内能够传递的知识量较小，效率偏低。因此，现代工程技术的高速率使得越来越多的专业教师这种模式提出质疑[6]-[7]。近年来，三维建模融入工程制图教学的研究已经在各院校展开，并取得了一定的成果。目前学科内普遍认为，三维建模融入后的教学体系主要分为两种，即独立式和融合式。独立式就是把三维建模做为单独的一门课程，在培养方案的要求下，与工程制图课程同时开设，教授软件的使用方法，提高绘图的熟练度，但究其根本只是充当了工程制图的一种现代化教学手段，无法系统的帮助学生构建课程框架，只能提供一种效率绘图的思路。综合考虑以上问题，南京工程高等职业学校选择了融合式的教学探索。在基本理论上融入了Inventor软件的实践、操作演示及其底层原理，而在实习课中三维软件操作与传统尺规作图同时涉及。
二、Inventor三维建模在工程制图教学中的应用
利用Inventor软件在传统课堂中融入三维建模技术，可以用三维动态数字模拟来替代二维静态实物模型，在课程既定的'能力培养目标明确的基础上，能够最大程度的使学生观察到模型的任意位置，并且可以通过技术处理让学生观察模型的空间形成过程。这样能够使得教学更加直观形象，方便学生构型思维建立，并具备一定的创新能力。采用融入式教学模式进行工程制图教学实践，具体实施如下所述：（1）在基本立体投影分析时引入三维建模练习。作为课程后续复杂形体基础的基本立体，通过三维建模的训练，可以使学生通过最直观的体验掌握知识点，打好基础，并且能够尽早的提高软件使用的熟练度。（2）在组合体知识点中使用三维建模进行形体分析和面形分析，并应用其解决问题。运用Inventor制作三维实体造型并进行实体编辑后，在计算机上进行移动、旋转、挖切，叠加等操作，学生看起图来更加便捷，条理更为清楚且直观易懂。（3）在机件表达方法中，剖视图教学过程使用Inventor软件的三维剖切、三维观察器等工具，可以帮助学生充分理解局部剖视图的概念、适用场合，加深同学们对剖视图画法的掌握。（4）结合Inventor自带的标准件库，在常用件和标准件的教学中，介绍三维软件的强大辅助功能。（5）在装配体教学中，可借助Inventor三维环境良好的可视性和可操作性，随意进行剖切、拆卸、翻转，使学生观察部件中主要零件的结构形状，明确内部结构及装配关系，了解部件的工作原理、拆装顺序等。动画仿真是Inventor数字模拟的一大特色，可利用其进行装配动画设置和装配干涉检查，以最直观的感受刺激学生，使其对个零件间的配合更加明确，从而对装配图本身加深理解。
三、三维建模在工程制图课程中的作用
（一）改变传统的工程制图的教学模式
三维建模技术最大的特点是形象逼真、可视性强、精度高，在传统教学中融入此技术，可以用更为直观的视觉冲击来理解抽象的投影关系，从而逐步取代实物模型观察的教学手段。具体优势列举如下[8]-[11]:(1)利用Inventor建立的三维模型，可以灵活地对于复杂的零件尤其是装配体，进行运动仿真、任意截面的剖切或者生成分解爆炸图。与传统实物模型比较，装配体中各零件之间的装配关系更为直观，学生观察与分析更为方便，教学效果显著；(2)利用Inventor建立的三维模型，因其具有强大的兼容性，可以与绝大部分CAD/CAE软件互通，因此可以采用方便携带的介质存储方式，避免了一些实物模型携带不便的弊端；(3)传统教学中，实物模型的种类和数量是有限的，模型一旦成型很难进行快速修改，甚至不可修改。而利用Inventor三维建模软件，可以随时按照设计要求或教学需要进行模型的重塑，并且由于软件本身具备关联性，修改过程十分便捷。这样可以方便师生之间的交流，运用信息化教学手段实现资源的共建共享。
（二）提升学生空间思维能力、创造自主学习的氛围
由于学生是工程制图的初学者，空间思维薄弱，感性认知欠缺，而传统教学模式中这些能力的提升是需要大量练习来支持。可是练习多为二维、三维双向思维，难度大要求高，往往很容易使学生处于茫然境地，从而产生畏难情绪，失去学习兴趣。而三维建模软件的融入，从本质上解决了练习的枯燥，学生只需掌握基本建模方法就能够迅速构造模型，动过分解、切割、动画等功能进行视觉观察，提高感性认识，增强空间想象力，为自主学习创造可能性。
（三）提高教师自身的专业素质
CAD技术飞速发展，信息化教学思路的应用，要求教师不断地尝试新的教学手段，探索新的教学方法。教育最终目标是培养合格的学生，让学生能够适应社会，这需要教师能够紧跟科学技术发展的步伐，对社会动向具有敏锐的嗅觉，不断自我充实，逐步转变为科研型教师，时刻保证教学质量的稳步提升。
四、结论
实践证明，将Inventor为代表的三维建模技术融入工程制图的教学中，可以改变传统的教学模式，利用三维软件良好的可视性和可操作性突破传统的重难点，将模型的状态，组合体的配合、原理直观的展现给学生，从而高效的提高教学质量。其次三维软件的融入使得师生交流便捷，便于资源共建共享。新技术的融入也促进教师自身的素质的提升，为整个专业的持续性发展提供了可能。当然，如何通过三维建模技术取得更好的教学效果，还需要我们不断地尝试和探索。
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运用三维软件对《工程制图》教学方法改革浅析
总结了传统工程制图教学的.不足,运用三维软件进行<工程制图>教学方法改革,详细阐述了SolidWorks软件在工程制图教学中的具体应用,根据作者在教学过程的反复实践证明,恰到好处的多媒体与三维软件会达到良好的教学效果.
作 者：李震 杨建鸣 作者单位：内蒙古科技大学机械工程学院,内蒙古,包头,014010 刊 名：科技信息 英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(7) 分类号：G71 关键词：SolidWorks软件 教学改革 工程制图摘要：高校工程制图课程的改革，要求既要减少课时、增加内容，又要保证教学质量。如何利用较少的课时快速提高学生的绘图识图能力，是工程制图教学面临的实际问题。利用三维实体造型作辅助演示，可以使学生快速建立空间立体概念，能取得良好的教学效果。
关键词：工程制图；实体造型；工程形体
《工程制图》是工程类学生必须掌握的一门实践性较强的专业基础课，主要任务是培养学生具有一定的识读和绘制工程图样的能力与一定的空间想象能力。大量的空间立体分析是本课程不同于其他课程的一个显著特点。传统的教学模式是从二维到三维再到二维，由于学生的空间想象能力较差，学习起来比较吃力。教学实践表明，借助于CAD软件的三维实体造型功能，通过对工程形体的实体模型演示，把工程形体的抽象、静止的内容转换成形象、生动的立体模型图，采用先三维、后二维、再三维的模式进行教学，既可培养学生的思维能力，也可提高教学质量，收到良好的教学效果。
CAD三维实体建模概述
目前的三维实体造型软件很多。常用的软件有UG，Pro/Engineer，SolidWorks，CAXA，AUTOCAD等，该类软件一般都具有二维和三维绘图功能，能完成三维实体造型并能从实体造型生成三视图和剖面图，可以绘制显示真实的色彩、材质、表面特征、光影及背景特征的高质量效果图。在教学中使用三维实体造型软件，可以把工程形体制作成效果逼真、生动形象的实体模型，在具体演示中实体可以实现任意方向的旋转、任意截面的剖切，可以很清晰地观察物体的各部分结构。AUTOCAD在工程制图中应用比较广泛，学生比较熟悉。
截交线、相贯线截交线是由平面截切立体所产生的表面交线，相贯线是两立体结交所产生的表面交线，是工程制图教学中学生较难掌握的一个章节。在传统工程制图教学中，求截交线、相贯线等内容，都是用立体表面取点、辅助面等方法来解决此类问题，这样讲解起来学生很难理解空间之间的相互关系。引入三维实体造型，在AUTOCAD中，让学生自己观察，通过截切命令后产生的截切形体的截交线的形状（如图1所示）以及两个物体相交产生的相贯线的形状（如图2所示），总结截交线、相贯线的投影规律，增强感性认识，可以为求截交线、相贯线的三视图打下良好的基础。
组合体组合体是由若干个基本体所组成的物体，工程形体虽然很复杂，但若加分析，都可以看成是基本体的组合。学习组合体的识读和绘制，其目的是掌握绘制和阅读工程图样所必需的分析方法，并培养投影作图的技能和空间结构分析能力，是整个投影基础的重点。组合体中的题目是给出二视图要求绘制三视图，如图3所示。常规的作图方法是采用形体分析的方法，假想把组合体分解成若干基本体，然后再弄清它们之间的相对位置、组合方式（切割、叠加、综合）及各部分之间的表面连接关系，从而对所要表达的组合体的形体特点形成总的概念，为画视图做好准备。但大部分题目都没有实体模型，对于刚接触制图的初学者，他们的空间想象能力还不是很强，仅仅依靠教师用语言描述，既浪费时间，学生也很难建立起完整的空间立体形状，如不分析物体的形状，只是单纯地利用找点法做出三视图是比较困难的。所以，解决问题的关键就是帮助学生建立起空间立体形状。借助于AUTOCAD软件的实体造型功能，制作出和题目形体一样的实体模型图，然后在多媒体教室的投影屏幕上进行演示。以图4所示的轴承座为例，轴承座是综合型组合体，可以想象分解为底板、肋板、支承板、圆筒和凸台(小圆筒)五部分。支承板的左右两侧面和圆筒外表面相切，相切处无线；肋板与圆筒大圆柱面相交，相交处有交线；圆筒与凸台相交，产生内、外相贯线；其他各部分间表面连接关系均是相贴。利用AUTOCAD软件的旋转功能，可以很灵活方便地将实体模型进行任意位置、任意角度的`旋转，引导学生从不同的方位进行观察，进一步分析组合体的形体特点及各基本体之间的关系，很容易就可以完成三视图的投影图。
剖视图剖视图是为了说明工程形体的内部结构形状而采用的一种表达方法，假想用剖切平面将物体切开，移去观察者与剖切平面之间的部分，对剩余的部分向投影面所得的图形。剖视图的题目一般是画剖视图或者改错、补线等（如图5所示）。由于没有实物或模型，剖切后物体的投影，单凭主观想象去画，学生往往感到无从下手。利用AUTOCAD软件的实体功能，绘制出工程形体的实体模型，然后应用剖切功能，根据需要对实体模型在相应的平面内进行剖切（如图6所示），把看不到的内部结构直观地呈现在学生面前，学生很快就能掌握内部结构，且印象深刻，制图能力得到很大提高。
利用CAD三维实体造型软件实现实体模型的演示，要充分发挥教师的主导作用，不能让学生仅仅停留在看实体模型演示，要采用互动式的教学方法，引导学生分析各部件之间的关系，建立解题的空间几何模型，确定空间解题步骤以及引导学生想象作图结果的空间情况等，使学生在空间——平面——空间这样一个反复的过程中，对教学内容加深理解，并培养学生空间想象能力和分析能力。
借助CAD三维实体造型软件进行教学，可以把原来用大量语言阐述的内容，如组合体的立体结构、各个基本组合体之间的相互位置关系、复杂物体的内部结构等，做成实体模型来演示，使学生看了一目了然，不用过多的语言描述。这样，既提高了教学效率，同时又使学生在轻松愉快中完成学习，而且能更好地帮助学生建立空间概念，提高学生的制图能力。
参考文献：
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无人机数字化建模技术在广电工程建设的运用论文
1前言
广电工程建设是为了扩大广播电视网络覆盖能力，增加业务种类和服务范围，提高广播电视网络的技术水平，改善服务质量，建造、购置相关设备和对原有广播电视网络设施进行更新改造，形成新的固定资产的生产和经济活动。在广电工程建设中，无论是传输工程、卫星接收工程，还是管道、杆路、接入工程，无论是在工程建设项目的设想、选择、评估、决策、设计、施工阶段，还是竣工、验收阶段，都需要耗费大量人力物力对工程现场进行勘察工作，投入多、时间长、效率低。随着科技迅速发展，利用现代信息技术改进传统工程建设管理模式和生产方式，实现应用创新逐渐成为一种趋势。
2无人机技术的发展
无人机是一种无线遥控的无人驾驶飞机，已经有近百年的发展历史了。随着技术的逐渐成熟，无人机大放异彩，引起了各国的重视，开启了无人机的.快速发展之路。21世纪初，机型更加小巧、性能更加稳定的迷你无人机问世，并在民用方面取得突破性进展。，影响世界民用无人机格局的大疆无人机公司成立，先后推出的Phantom系列无人机在世界范围内产生深远影响，大疆研制的Phantom2Vision+还被《时代》周刊评为“十大科技产品”。截至，全球已经有32个国家研制出了50多种无人机，市场日趋火爆。除了众所周知的军事用途，无人机还在农牧业耕作、新闻影视纪录片摄制、救灾现场勘察和空中搜寻等领域得到了广泛且重要的应用，尤其在完成各类相对繁琐或危险的海陆空作业方面具有强大的优势。
3无人机数字化建模技术在
广电工程建设中的应用在广电工程建设领域，利用无人机搭载不同的遥感设备，可以快速勘察现场情况，大范围高效采集现场数据，并通过数字化建模技术进行量化，可以提供精准的地理信息和空间物体的几何数据，具有效率高、精度高、安全便捷等优势。
3.1发射铁塔建设
在广播电视发射铁塔的招标文件和合同中，对塔高、材质、焊接方式、基础顶面水平度、塔身主体中心轴线的垂直度、塔身横截面的对角线或边的长度及偏差、螺栓安装紧固情况等指标都有明确的质量要求。在建设施工过程以及竣工验收阶段，对这些指标的检验复核需要施工和监理方实地利用水平尺、钢尺、经纬仪、水平仪等设备手动测量，耗时长、精度差，并且难以做到对塔身的全覆盖。使用无人机对发射铁塔基础及塔身进行全面航拍，以大疆无人机Phantom4Pro为例，可以拍摄近焦距下万有效像素5472×3648的超高清照片，持续巡航时间可达半小时，最大遥控距离7km，最大飞行高度500m，支持四面避障。无人机航TerrestrialDigitalTelevision运营管理IndustryOperation56.www.rti.cn测通过区域网平差计算与像素匹配确定空间位置坐标，精度最高可达毫米级，大大减少人为因素的影响。航拍完成后针对获取的可见光航摄数据，使用专业数据处理软件对原始影像数据进行处理，生成三维模型、地形图和正射影像图，形成建筑信息化模型（BIM）等一系列数字化成果。BIM建模具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优势特点，通过相关联的BIM信息模型，可实现工程设计管理、施工管理及运营管理等功能。在此基础上，就可以对发射铁塔工程建设质量进行精确管控。
3.2空中监控系统
广播电视工程设施的维护中，无论是传输线路、配电系统、发射铁塔，还是无人值守的高山机房，都需要派人到现场或者安装固定摄像头进行监控。利用无人机对目标区域和物体进行多角度超低空飞行，获取超高清实时影像，可以及时了解现场情况，实现预警、管理、巡查等空中监控功能。图1展示了一种无人机空中监控系统结构，通过融合4G高清图传设备，借用4G高速无线网络进行传输，实现对目标区域和物体快速实时监控。系统既可以接入企业内部网络，兼容已有的监控网络设备，提供720p高清视频图像；也可以通过互联网，利用电脑或手机实时观看无人机拍摄的高清视频，满足用户随时随地了解现场动态的需求；并且具备可扩展性，可以支持多台无人机视频同时采集和播放。
3.3灾害损失评估
在台风或地震等灾害多发地区，受灾后广播电视工程设施的损毁需要及时评估和修复，才能保证救灾的应急需求，确保把党和政府的声音传递到灾民手中。而灾后道路和建筑的破坏使善后工作变得困难重重。在这种情况下，使用无人机是一种廉价又高效的方式。通过远程操控无人机快速勘察，提供关键数据，评估损失，确定受损设施，组织人力物力抢修抢通，能大大提高工作效率，在分秒必争的灾害善后工作中意义巨大。
4无人机数字化建模的优势
传统的广电工程建设，主要依靠设计、施工、监理人员携带测量仪器进行实地量测，人力物力投入多、时间长、效率低、精度差。相比传统方式，无人机数字建模在高效性、精准性和便捷性等方面优势明显。
（1）效率高使用无人机对目标进行航测，成果丰富直观，作业时间短，作业效率高，可有效减少勘察测绘的人力、物力及时间投入。
（2）精度高通过无人机采集超高清影像数据，并使用专业数据处理软件对其进行处理，可生成三维模型、地形图和高分辨率正射影像，精度可达厘米级甚至毫米级，有效减少人为误差。
（3）实施便捷使用旋翼无人机搭载超高清相机进行影像数据采集，飞行前准备工作少，对起降场地要求不高，超低空飞行，受天气影响小，适应性强。
5结束语
除了上文提及的应用，无人机数字化建模技术在广播电视土方工程、台站选址、征地补偿评估等很多方面都能发挥重要作用。目前，无人机在广电工程建设中还没有得到足够的重视，但是随着广电事业和无人机技术的进一步发展，无人机数字化建模将在广电工程建设领域得到广泛应用。
测绘工程中计算机制图的运用探析论文
1、测绘工程中存在的问题
1.1、测绘人员知识结构单一
在测绘工程中， 将测绘制图与计算机技术相结合， 要求测绘人员不仅测绘知识过硬， 同时要求还要有一定的计算机知识基础。而我国现阶段测绘行业存在问题是， 测绘行业中， 绝大多数的测绘技术人员， 知识结构单一， 他们对于测绘本身的知识体系和理论基础足够用， 但是对于计算机领域全然不知， 所以造成很难有人将这两个不同领域的东西相结合。有想法将二者结合， 可是由于知识匮乏， 造成对于大型工程的专业型测绘却有心无力。
1.2、缺乏高端机器
测绘工程中计算机制图的应用它除了对其专业技术人员的知识理论要求高， 同时还要求拥有精密的仪器设备， 因为只有这样， 才能让测绘制图更加精密准确。近年来， 虽然我国的测绘工程设备得到了突飞猛进的发展， 但是有些东西还是受制于别的国家， 比如很关键的设备核心技术， 仍然没办法和西方很多资产国家等同。导致设备的动辄小至几十万， 大至上千万。而且对于器械的后期维护， 养护仍然有很高昂的费用。我国大大小小测绘公司有几百家甚至上千家， 但是很多公司基本不会购买先进精密的仪器， 这是由于规模、资金等方面受到限制。这样导致了更多的测绘人员流失， 没办法真正能得到操控设备， 最终导致测绘行业的发展缓慢。
1.3、行业内部缺乏监管
由于我国在建筑方面的法律法规还不算健全， 导致一些不良竞争现象的出现。有些根本不具备相关的测绘经验和技术条件， 但是由于成本低以及一些其它的原因而中标， 最终导致工程质量不过关， 甚至有些不符合国家相关规定而选择挂牌资历高的公司的企业。这样， 虽然可以得到测绘工程项目， 但是项目本身不具备完备、科学的测绘条件， 依此计算的数据也不可靠、不科学， 若运用这些数据， 将造成巨大的经济损失， 甚至人员伤害。
2、计算机制图中应用要求
在测绘工程中随着计算机的应用， 大大提高了测绘水平， 同时可以辅助开展测绘工程的工作， 促进了测绘工程工作的'开展。为了将计算机制图发挥其极大的作用， 提高测绘人员必须满足以下几方面要求：第一， 测绘者应该能够掌握基本的计算机技能。计算机制图主要以计算机发展， 为了满足测绘工程技术作业需求， 要求进行工程测绘时， 使用者必须具有基础的操作能力， 保证计算机制图工作的顺利开展。第二， 测绘人员具备基础的制图能力。制图能力是测绘工程开展的基础， 为了得到理想的测绘效果， 要求每位测绘者都必须具备基础的制图能力， 如绘制结合图形、剖视图、推行尺寸标准、实物绘制等能力。第三， 测绘人员具备专业绘图能力。测绘人员具有基础测绘能力后， 可以提升自己的专业制图能力， 同时随着科学技术的发展和进步， 不断提高自身的专业素质与水平， 要求测绘人员还要与时俱进， 加强新内容的学习， 扩展自己的眼界， 满足时代的发展的要求。
3、计算机制图在测绘工程中的具体应用
计算机制图具有计算能力强， 制图效率高和成图质量优等优点， 此项技术运用在房地产测绘行业将占有更多优势， 而这些优势也将为项目本身节省大量的人力、物力资源， 也就是说， 测绘本身减少的成本能够更明显的提高传统测绘带来效益。与此同时， 运用计算机制图技术实现最大优势需要注意相关问题， 如窗口操作系统问题， 由于窗口操作系统在价格和性能等方面具有明显优势， 所以其应用较为广泛， 为满足测绘工作开展的需要， 可将图形化接口引入到窗口操作系统中， 这样便有利于提升系统性能。同时， 计算机制图应用中需考虑数据库技术， 如房地产测绘行业中涉及的各项参数多， 就需要将这些参数内容和图形数据做好有效合并， 所以， 数据库与制图软件需有效连接， 基于此， 这将是未来计算机制图应用中的主要问题。除此之外， 在开展测绘项目时， 计算机制图的应用也表现在信息共享层面上， 这就可以直接将图形的获取与存储通过网络技术进行， 与此同时， 还可以将图形进行网络共享， 充分体现互联网的优越性。由此可见， 测绘项目中计算机制图技术的应用有利于测绘工程质量有效提高。
4、总结
计算机制图的应用对于现阶段的测绘行业发展来说是重中之重。尔在实际应用计算机制图中， 应正确认识计算机制图的基础内涵和特征， 保证计算机制图在测绘项目中充分发挥优势， 并注意应用中保证在窗口操作系统、数据库与制图软件连接等方面都得以实现， 进而推动测绘行业的进一步发展。
工程制图及CAD教学资源库研究论文
摘要：针对《工程制图及CAD》课程项目化教学，提出用CAD软件构建教学资源库，通过资源库建设，达到优化课堂教学目的。分析了资源库构建意义，结合学生、教师、资源库构建等对库实施进行了研究。列举了资源库实施案例，最后对资源库使用进行了评价。
关键词：CAD；教学资源库；工程制图
《工程制图及CAD》是高职高专工科大一新生必修的一门专业基础课，主要培养学生的空间想象能力、构图、画图和识读图形能力[1]。在高职教学中，将CAD软件融入课堂，一是学习软件本身，二是利用软件完成工程制图学习。文献[2]从教学资源库特点、利用CAD开发资源库优势等方面对CAD开发《机械制图》库进行了研究。文献[3]针对工程制图CAD课程应用特点，提出以行业需求为导向的高职工程制图CAD教学。文献[4]提出以机械制图交互课件为媒介的“融合式教学”理念。本文以重庆青年职业技术学院机电工程系为例，对利用CAD软件构建《工程制图及CAD》教学资源库进行研究[1]。
一、教学资源库构建意义
课程资源立足于机电信息类学生，建设一套与课程相配合的'CAD实训教学资源库，提高计算机辅助设计类课程教学的高效性和实用性；从整体上提升学生操作能力，培养学生就业能力和职业素养，提高就业竞争力。
二、教学资源库构建实施
（一）CAD资源库使用对象研究
对机电系新生进行研究发现，利用CAD学习制图时，有如下特点：一是没有具体参考教材。目前大多数机械制图教材只讲解机械制图本身，而对软件的项目化学习内容很少或不符合高职学习实际。二是学生对软件学习缺乏针对性。高职学生应以职业为导向，如只对CAD软件本身进行学习，将缺乏软件在企业的实践性认识，且学时长、效果差。对教师而言，教学中主要存在三个问题：一是班级众多，任课教师众多，如何规范和统一CAD教学；二是CAD项目重复备课，缺乏高效性；三是缺乏项目教学自适应性[2]。
（二）CAD资源库构建
针对以上研究，构建资源库。在资源库云中，每个项目是一个碎片，包括任务书、图例、绘图视频、任务评价等。所有碎片形成CAD目标体系库，包括必修库与选修库。选修库根据专业不同进行分类，比如机械类专业库、通信类专业库。建成后，教师根据教学在必修库和选修库中进行项目提取，组成该期CAD体系。每隔一段时间根据行业企业最新要求进行补充，完善项目、自适应更新。形成一条适应学生发展及教师教学的实训资源链。
三、实施案例及结果分析
（一）实施案例
CAD资源库在级、级机电系新生中实施。例1：必修库举例。该库由六个任务组成，任务一熟悉CAD（4学时）；任务二直线绘制（4学时）；任务三图框及标题栏绘制（4学时）；任务四圆弧连接类图绘制（6学时）；任务五多线、多段线类图绘制（6学时）；任务六综合类图绘制（N学时）。每项任务将图层设置、绘图、填充、修改、标注等CAD零散知识点融入其中。例2：某圆弧连接类图绘制实训（2学时）。实训中，教师发放圆弧连接类图绘制资源库内容，进行实训指导书引导阅读、重难点讲解、演示绘图过程；学生看实训讲解及操作视频，独立完成绘图任务，并以小组为单位进行成员评价及小组互评，提交绘图任务；教师对每位学生进行评价[3]。
（二）实施结果分析
使用后得出资源库优势如下。（1）任务规范统一、目标明确。资源库避免了教师备课不统一性、随意性和重复性，对教师评价更科学。通过资源库，学生从课程一开始就了解本期所有CAD项目，激发学习积极性，发挥学习潜能。（2）课堂任务性更强，操作性更灵活。总体任务不变，但每个库又是相互独立的，教师根据学生情况进行任务进度调整，满足不同班级学生需求。学生上课时不明白的步骤可以通过库里的视频资料等，反复学习，结合教师的指导，达到最佳效果。（3）突出高职特色。库中任务基本独立，根据就业方向，在完成基本资源库任务后，选择专业性任务，为就业打下坚实基础。（4）实用性突出。库中大部分任务以实际工程图为例，而不是枯燥学习各个CAD命令，上课质量及完成任务效果高于往届。有利于选拔技能竞赛优秀学生，也有利于教师针对性辅导进度较慢学生[4]。
四、结束语
通过对利用CAD软件构建项目化教学资源库意义及对象研究，对资源库内容及实施结果分析，库的构建优化了高职课堂教学及课外学习，对学生及教师起到事半功倍的效果。资源库建设更能适应高职院校学生及教师发展需求。CAD资源库建设也存在某些问题，如学生使用中的管理问题，资源库如何自适应更新等等问题还需进一步研究。
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[4]许国玉,兰朝凤等.机械制图融合式交互课件研究与教学实践[J].图学学报,,36(6):960-965.
1三维CAD的优势分析
通过三维CAD技术的应用分析，设计人员在产品设计的过程中，通过三维CAD技术的应用将构思的项目进行形象化的设计，在这种技术应用的同时可以缩短项目设计的周期，提高项目的生产效率，促进机械设计行业的高效发展。与此同时，在三维CAD技术开发的过程中，只有通过对零部件的重新设计及改造，才可以保证在整个机械设计环境下实现零部件的准确配合，避免产品单独设计中所出现的误差现象，同时，在三维CAD设计的基础上，也可以实现项目的检验及更新，从而为机械产品的设计及优化提供有效依据。
2.1零件以及装配图实体零件的建模
CAD三维建模技术方法主要包括线框模型、表面模型以及实体模型，在实体建模功能分析的过程中，存在着一些基本的项目构建体系，例如，在AutoCAD三维实体造型模块构建的过程中，其结构存在着多样化的形式，如立方体、球体以及环状体等。在简单零部件设计的过程中，设计人员可以通过对其结构的分析及处理，进行三维实体的零件结构改造。对于复杂零件改造而言，存在着基体难以分开的现象，整个拆分的过程相对复杂，因此，可以在三维CAD技术应用的基础上，实现三维实体的有效构造，所以，通过三维CAD技术的应用，可以使零件的零件装配的实体图得到形象化的展现，为机械设计的优化提供有效依据。
2.2零部件设计及检查中的应用
机械设计的过程中，通过三维CAD技术的应用，可以使原装的机械设计构建出全新的设计零件，同时也可以在相邻机械部件设计的基础上，实现机械设计的快捷性，为整个项目的设计提供便利性的服务。而且，在CAD三维技术应用的过程中，可以通过零部件的设计与三维技术的结合，有效避免零部件设计中出现的限制因素，使存在的问题得到及时性的处理，有效减少由于零件问题对机械设计造成的影响。与此同时，机械设计中通过资源查找器可以将零件放置在原来的位置，使零件的基本造型得到动态化演示，设计人员在动态化零件装备的过程中可以更好的掌握零部件设计的整体构造。
2.3实体装配图中的应用
机械设计的过程中，当完成零部件的设计之后，可以使系统在有效运行的过程中保证资源的合理分布，通过零件所在的作品位置进行项目的设计及装配，并在最终程度上实现CAD软件的编辑功能。
3.1有效缩短机械设计的周期
在机械产品设计的过程中，其项目的设计具有一定的对称性以及相似性特点，而且，通过三维CAD技术的应用，也可以使机械设计实现灵活性的项目处理优势，因此，通过三维CAD技术的应用，只需要对相似的零件进行某些参数的修改，就可以完成项目的设计。例如，在机械设计过程中，通过对相邻零件形状以及位置的.参数分析，对于存在问题的数据进行适当的修改，就可以得到全新的机械零部件，通过这一技术的应用有效节省零件设计所需的时间。通过快速重构技术的应用，可以有效减少原有零件的设计时间。在变形设计的过程中，可以缩短机械产品研发的设计周期，并在一定程度上减少机械设计生产中所需的时间。因此可以发现，通过三维CAD技术的应用，可以缩短企业机械设计的设计周期，提高企业的核心竞争力，为企业的经济化运行奠定良好基础。
3.2优化装配零件的处理
首先，三维CAD技术在机械设计中的应用，可以更为直观的进行零件的装配，三维CAD中的资源查找器具有记录零件装配关系的功能，所以，在进行机械零件装配的过程中，如果发现不同零件之间出现了相互干涉的现象，就可以通过资源查找器进行零件的检查，保证装配零件处理的合理性，因此，通过这一技术的应用，可以及时发现零件处理中存在的错误现象，并对其存在的稳定进行有效修改，从而提高了零部件设计的正确率。而且，在三维CAD技术应用的过程中，也存在着隐藏的设计功能，这一技术可以实现零件的有效检测。其次，实现零件修改的直观性，在机械设计的过程中，当某一机械零件完成时，可以通过资源获取器得到零件完成的相关指令，其中的指令主要包括零件设计中的相关信息，当发现零件信息错误时，可以对特定的参数进行修改，实现了项目操作简单的技术特点。所以，在零件装配处理的过程中，通过零件的修改，可以为机械设计的项目优化提供有效依据，强化零件修改的整个过程，并在一定程度上提高了产品设计的生产效率。
3.3实现现代化的产品设计理念
机械产品设计的过程中，通过三维CAD设计方法的应用，可以在一定程度上实现现代化的产品设计理念，有效提高产品设计的整体水平。在机械生产的过程中，可以采用CIMS的项目制造理念，有效提高产品的设计质量，实现机械设计与现代技术的充分结合。与此同时，在三维CAD设计理念应用的过程中，可以逐渐提升机械设计人员的现代化意识，由于三维CAD技术应用的过程中，改变了传统设计思维的限制，其动态化、立体化的设计理念被广泛的应用在机械设计中，所以，在现阶段机械设计的过程中，为了更好的运用这一技术形式，机械设计部门应该逐渐提高设计人员的专业性，通过理论知识以及专业技能的强化，使项目设计人员不断总结经验，及时掌握现代化的技术设计信息，为技术人员思维的创新提供有效依据。
4结语
总而言之，在现阶段三维CAD技术应用的过程中，其技术理念改变了传统二维项目设计中出现的限制因素，因此，机械设计人员应该及时更新技术设计理念，提高对产品设计的要求，在强化设计人员专业技能的基础上，丰富机械设计经验，为项目设计的优化提供有效依据。与此同时，通过三维CAD设计技术的应用，不仅在一定程度上突破传统机械设计的限制模式，而且在引进现代设计理念的同时，为机械设计行业的发展提供保证。因此，在现阶段机械设计行业运行及发展的过程中，应该有效运用三维CAD的技术，从而促进机械产品设计、产品制造的全面发展。
作者:邓伟源 单位:东莞市万里路交通设施工程有限公司
参考文献：
[1]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程,.
[2]史越.三维CAD技术在机械设计中的应用探究[J].电子测试,.
[3]陈军民,陈雅欢.探讨三维CAD技术对机械设计的影响[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013.
混合式教学法在工程制图的实践论文
摘要：混合式教学法与混合学习最初应用于各类教育培训机构和企业培训中，取得了不错的效果。对于高校教育来说，目前还没有比较成熟的教学模式和教学改革案例。本文仅从环境设计专业基础课程――工程制图课程的角度对混合式教学模式进行了研究和探索，并在教学实践过程中不断对教学设计进行修正，以使学生的学习能力和学习效果得到强化。因此，对混合学习在学校教育中的应用进行研究，为以后开展混合学习提供参考和借鉴。
关键词：混合式教学法；工程制图；教学设计
引言
在工程制图的教学方式上，大多数高校采用多媒体进行教学。这种方式视觉感强，生动形象的图形展示和动画演示对学生有较强的吸引力，有利于空间想象能力和空间思维能力的培养，但信息量大、教学节奏快，使学生对知识的理解只浮于文字和图形表面，并没有理解透彻。并且一直以来，高校环境设计专业的工程制图课程教学中普遍存在学时少、内容多，学生在课程学习过程中有畏惧心理、积极性差、缺少动手能力与表达能力的培养等问题。有的同学学习得比较快，很多内容通过课下预习就已经掌握了；有的同学学习得慢，无法跟上老师的讲课节奏。在传统课堂上，老师无法照顾到每个学生的学习进度，并不适合学生的个性化学习。基于以上原因，在此课程的课堂教学中希望利用现代信息技术采用翻转课堂的教学模式探索一种同时培养学生的空间想象能力、动手能力、创新思维能力、合作能力和工程能力等多种能力的混合式教学方法。混合式教学并不是一种全新的'教学方法或理论，而是随着教育信息化的深入，逐渐得到普遍关注的一种教学模式。混合学习在高校教学中主要以“面对面教学+网络学习”的形式展开，针对工程制图课程本身具有较强的工程实践性的特点，本课程的课堂教学改革确立以学生为主体，教师为主导的混合式教学模式。在培养模式上彻底改变传统的教师在教学中发挥主导作用的模式。这不仅对学生的知识技能与创新能力的训练有利，而且对于培养学生的创造精神和使学生树立终身学习的观念有重要的意义。
1、改革的具体内容
1.1提供多样的学习资源
教师将所有的学习资料（包括教学微视频、PPT课件、参考教材或者电子书、图纸案例、往届学生的课程成果及相关站等资料）上传到网络教学平台，让学生可在课下进行自主学习，对于难点问题也可在课上集中在线学习，老师和同学同时在线进行交流讨论。老师可通过移动互联网解答学生在学习中遇到的困难，也可以通过网络教学平台随时查看学生的学习情况。
1.2混合式教学法的课程考核方式的设计
不以最后一个综合作业定课程总成绩，以能力考核为主，考核施行全程化，考核形式多样化，考核内容层次化。有单项考核和综合考核，有过程考核和成果考核。注重平时成绩的积累，如平时作业的完成度、课堂讨论的参与度、网络课程使用的实效等成绩，最终确定课程总成绩。全面客观地考核学生的整体学业完成情况，课程的平时成绩可达到70%的比例。
1.3混合式教学法中实践教学环节的设计
环境艺术设计专业的工程制图课程教学不同于其他一般专业课程教学，它的专业性、实践性很强，并与后续专业设计课关联性强，涉及多领域的科学和行业规范及标准，不能只停留在理论上，需要结合实际工程项目来加强了解。
2、混合式课堂教学改革效果
环境设计工程制图课程网络平台的使用对教师的教学方法和学生的学习效果而言均具有重要意义：（1）教师层面。通过网络教学平台，可促进教师自身素质的提高。教师不仅要精通与课程相关的各类知识，还需运用现代教学手段合理组织教学，通过整理上传教学大纲、教案、视频材料、自学课件以及习题等，不断丰富网络教学环境中的共享信息。因此，教师更加熟悉网络学习环境，提高了自身的信息化教学技术使用水平。（2）学生层面。通过网络教学平台，引导学生自主学习。促进学生利用网络资源，在发现和构建知识的同时，根据自身情况随时调整学习内容和进度，大大降低了学习难度，提高了学生学习的兴趣。（3）师生互动层面。通过网络教学平台，建立网络课程答疑制度，依托辽宁省大学开放课程网络平台，采取手机微信群、QQ群、电子邮箱等，构建师生信息流通及处理平台，及时回答学生在“答疑讨论”区中的提问，按时布置作业并认真批改，在第一时间了解学生对知识点的掌握情况。通过这一网络平台形成教学过程中的师生互动。
3、实施混合式教学的挑战
尽管混合教学模式弱化了教师知识讲授的功能，但是对教师其他方面的能力却提出了更高的要求，如学情分析能力、辅导能力。尤其对教师的课堂把控能力要求更高。在教学过程中，教师是否能够引起学生的学习兴趣至关重要。与传统的课堂教学相比，混合式教学法中的课堂教学内容的安排，教学方法的灵活运用，具有魅力的讲课风格，恰当合理的教学效果的监控，以鼓励为主的教学方式都需要老师投入更多的时间进行实践。这种教学设计跟传统教学模式是不同的，教师实施的难度相对较大，需要经历实践、修正、再实践的过程，对于教师来说这项工作任重而道远。同时，这个教学过程也是学生心理历练的过程，能够在加强学生的时间管理能力，增进同学之间的交流的同时提高学生的表达能力和协作能力。
参考文献：
［1］…陈秋利，林雯，田园.混合学习在学校教育中的应用研究现状分析――基于近十年CNKI的相关论文的内容分析［J］.中国信息技术教育，（8）：98-100.
［2］…肖金芳，施教芳.混合学习模式的研究和探索［J］.中国远程教育，2013（5）：64-67.
［3］…陈静，井思媛.“互联网+”时代“工程制图”课程的翻转课堂教学初探［J］.科教文汇（中），2015.
作者：薛春艳 单位：沈阳师范大学
摘 要：针对机械制图教学中存在的一些问题，阐述了三维建模技术作为辅助教学工具的优势，可有效地帮助学生理解教学内容，提高学生空间想象能力，
关键词：三维建模技术；机械制图；组合体；剖视图
机械制图是机电类各专业的一门专业基础课程，该课程的主要任务是培养学生绘制和识读机械图样的能力，培养学生的空间想象能力和空间思维能力。但由于机械制图课程具有抽象、难懂的特点，很多学生学习起来很困难，因此教师就应该探索较好的教学方法及教学手段，激发学生的学习兴趣，引导学生轻松学习。
一、传统机械制图教学中存在的问题
在传统教学中，为了逐步培养学生的空间想象能力和空间构思能力，提高教学效果，教师会利用一些木质的模型来增强学生的感性认识，以便提高学生对实物、图形相应面线关系的理解能力。但是由于购买的模型大都比较简单，而且也不够全面，因此有些老师就会自制教具，以弥补教学模型的不足。但复杂的模型，特别是一些具有复杂相贯线和截交线的模型难以制造，且费时费力，成本较高。为了解决制图教学中存在的种种问题，现在很多教材都配备了多媒体课件，但是这些多媒体课件在形式上都是平面的，即使是一些轴测图或者是立体图也不能实时从不同的方向观察几何体的形状、内部结构，仍然不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体这一难题。因此，就要求教师在教学中不断开拓，大胆创新，探求新的教学手段，满足新形势下的教学需要。于是我想到了将三维建模技术应用在制图教学中，结合其他的教学方法使上述问题得以解决。
二、三维建模技术的特点
三维建模技术是采用参数化和特征造型技术由二维草图创建任意复杂的实体，灵活地生成工程图，快捷地组成装配体，并可以进行装配体干涉检查，生成爆炸图，而且还可以针对实体进行后续的数控加工仿真及编程等工作。随着三维建模技术的大力
发展和广泛应用，其相应的软件种类也增多，如UG、Pro/Engineer、
Solid Works等等，在机械、电子、建筑、汽车等各个领域均有应用。
三、三维建模技术在机械制图教学中的应用
1．建立三维立体模型
在组合体视图画法的教学中，题型多为补画第三视图和补缺线，要求学生由三视图想象出空间三维实体的形状，学生在学习过程中常常因想象困难而导致不愿想、想不清，不能完成视图补画及线条补画，而老师讲解起来也很困难，其结果就是学生很难画出正确的三视图，
现在我们可以借助三维建模软件，方便快捷地建立物体的三维模型，逐步向学生演示组合体的形成过程，使他们建立起二维视图和实物模型之间的对应关系，逐步培养学生的空间思维能力。
在讲解截交线、相贯线时，可以直观地将立体表面的交线修改成其他的颜色，着重表示或者从立体上提取出来，加强学生对其形状的了解；也可利用三维建模软件的参数化功能，修改立体的尺寸或相对位置，观察截交线、相贯线的变化。
2．直观展示各种剖视图
剖视图是表达机件内部形状和结构的常用方法，学生在学习中往往不知道如何合理选择剖切方法及剖切平面的剖切位置，在作图时搞不清哪些部分被剖切平面剖切，哪些地方要画剖面线。于是我们可以先对几何体造型，然后在不同位置对几何体进行剖切，并生成工程图，引导学生分析剖切位置对剖视图画法的影响，由学生发现最合理的方法，教师进行归纳总结，从而加深对剖视图画法的理解。
3.直观展示装配图中零件间的装配关系
识读装配图是学生在学习中很难掌握的一部分内容，对此也可以借助三维建模软件分别建立各零件的模型，并可根据不同的位置和装配约束关系组装成部件。使学生深入了解各零件间的装配关系，还可以将装配好的部件进行爆炸式分解，进一步展示各零件的相对位置和装配关系。同时可利用三维建模软件的动画功能生成动画，使学生更好地了解部件的工作原理、装拆顺序，提高学生画图与读图的能力。
综上所述，利用三维模型的直观性、形象性、易修改等特点，将三维建模技术与机械制图的教学结合起来，可以使学生的空间想象能力、空间分析能力得到提高，可在使学生掌握知识的同时，实现教师与学生的良好互动，提高学生的学习效率和积极性，激发学生的创造力，有利于培养学生的创新能力，从而使学生的综合素质得到进一步提高，使他们能更好地适应社会需要。
参考文献：
［1］张海霞.利用CAD三维技术提高工程制图教学.中国水运，-04.
［2］卢志伟，王丹.UG在机械制图教学中的应用.广西轻工业，-09.
（作者单位 江苏徐州机电工程高等职业学校）
有效运用数学建模拓展数学教学的论文
在小学数学教学中恰当地运用数学模型方法，揭示数学的本质，在接替过程中引发与选择思维方向，都具有很大的启发性。所以我们应当在教学中帮助学生逐步建构模型、应用模型，就是要求教师致力于数学建模的引领，让学生体验数学建模的过程，从而取得数学活动经验。它是把“创造过程中的数学”纳入数学教育的一种可行手段。
正如弗赖登塔尔所认为的：“学生自己发明数学就会学得更好”，“让他们经历数学化的过程，这是教学的第一原则”。
一、建模的策略
1、精选问题，创设情境，激发建模的兴趣。
数学模型都是具有现实的生活背景的，这是构建模型的基础和解决实际问题的需要。如构建“平均数”模型时，可以创设这样的情境：4名男生一组，5名女生一组，进行套圈游戏比赛，哪个组的套圈水平高一些？学生提出了一些解决的方法，如比较每组的总分、比较每组中的最好成绩等，但都遭到了否决。这时“平均数”的策略应需而生，构建“平均数”的模型成为了学生的需求，同时也揭示了模型存在的背景、适用环境、条件等。
2、充分感知，积累表象，培育建模的基础。
数学模型关注的对象是许多具有共同普遍性的一类事物，因此教师首先要给学生提供丰富的感性材料，多侧面、多维度、全方位感知这类事物的特征或数量相依关系，为数学模型的准确构建提供可能。如一年级“凑十法”模型构建的过程就是一个不断感知、积累的过程。首先通过探究学习9加几的算法，初步了解凑十法；接着采取半扶半放的方式学习“8、7加几”的算法，进一步感知凑十法更广的适用范围；最后，学习6、5、4加几，运用凑十法灵活解决相关计算问题。学生经历了观察、操作、实践、讨论，体验到了“凑十法”的内涵，为形成“凑十法”的模型奠定了坚实的基础，提供了充分的准备。
3、组织跃进，抽象本质，完成模型的构建。
实现通过生活向抽象数学模型的有效过渡，是数学教学的任务之一。具体生动的情境问题只是为学生数学模型的建构提供了可能，如果忽视从具体到抽象的跃进过程的有效组织，那就不成其为建模。如四年级上册“平行与相交”，如果只是让学生感知火车铁轨、跑道线、双杠、五线谱等具体的素材，而没有透过现象看本质的过程，当学生提取“平行线”的模型时，呈现出来的一定是形态各异的具体事物，而不是具有一般意义的数学模型。而“平行”的数学本质是“同一平面内两条直线间距离保持不变”，教师应将学生关注的目标从具体上升为两条直线及直线间的宽度（距离）。可以让学生通过如下活动来组织跃进过程：
（1）提出问题：为什么两条直线永远不相交呢？
（2）动手实验思考：在两条平行线间作垂线。量一量这些垂线的长度，你发现了什么？你知道工人师傅是通过什么办法使两条铁轨始终保持平行的吗？
经历这样的学习过程，学生对平行的理解必定走向半具体半抽象的模型，从而构建起真正的数学认识。在这一过程的组织中，教师要引导学生通过比较、分析、综合、归纳、操作等思维活动，将本质属性抽取出来，构成研究对象本质的关键特征，使平行线完成从物理模型到直观的数学模型，再到抽象的数学模型的建构过程。
4、重视思想，提炼方法，优化建模的过程。
不管是数学概念的建立、数学规律的发现还是数学问题的解决，核心问题都在于数学思维方法的建立，它是数学模型存在的灵魂。如《圆柱的体积》教学，在建构体积公式这一模型的过程中要突出与之相伴的“数学思想方法”的建模过程。一是转化，这与以前的`学习经验相一致，是将未知转化成已知；二是极限思想，这与把一个圆形转化为一个长方形类似，是在众多表面上形态各异的思维策略背后蕴藏的共同的具有更高概括意义的数学思想方法。重视数学思想方法的提炼与体验，可以催化数学模型的建构，提升建构的理性高度。 5、回归生活，变换情境，拓展模型的外延。
人的认识过程是由感性到理性再到感性循环往复、螺旋上升的过程。从具体的问题经历抽象提炼初步构建起相应的数学模型，并不是学生认识的终结，还要组织学生将数学模型还原为具体的数学直观或可感的数学现实，使已经构建的数学模型不断得以扩充和提升。如初步建立起来的“鸡兔同笼”问题模型，它是通过“鸡”、“兔”来研究问题、解决问题从而建立起来的。但建立模型的过程中不可能将所有的同类事物列举穷尽，教师要带领学生继续扩展考察的范围，分析当情境数据变化时所得模型是否稳定。可以出示如下问题让学生分析：
9张桌子共26人，正在进行乒乓球单打、双打比赛，单打、双打的各几张桌子？”“甲、乙两个车间共126人，如果从甲车间每8人中选一名代表，从乙车间每6人中选一名代表，正好选出17名代表。甲、乙两车间各有多少人？”……这样，便可使模型不断得以丰富和拓展。
二、拓宽建模的途径
开展数学建模活动，关注的是建模的过程而不仅仅是结果，更多的是培养思维能力，特别是创造能力。因此，在小学数学教学中要转变观念，革新课堂教学模式，以“建模”的视角来处理教学内容。
1、根据教学内容，开展建模活动。
教材中的一些内容已经考虑按照建模的思路编排，教师要多从建模的角度解读教材，充分挖掘教材中蕴含的建模思想，精心设计和选择列入教学内容的现实问题情境，使学生从中获得“搜集信息，将实际问题数学化，建立模型，解答问题，从而解决问题”的体验。
2、上好实践活动课，为学生模仿建模甚至独立建模提供有效指导。
重点应放在对问题背景、问题条件的考察以及模型建立过程的引导与分析上，力图使学生弄清其中所蕴涵的思维方式与方法。可以结合教材内容，适当对各种知识点进行整合，并使之融进生活背景，生产出好的“建模问题”作为实践活动课的内容。如苏教版六（上）安排了这样的问题：找10盒火柴，先在小组里拼一拼，看看把10盒火柴包装成一包有哪些不同的方法、怎样包装最节省包装纸。
3、改编教材习题，放大功能，使建模教学成为一种自觉行为。
教材上许多应用题已不是实际问题的原形，可以根据需要对一些题目进行开发，使其成为建模的有效素材。如将教材“从一点画一条已知直线的垂线”的内容改成：“从某村庄修一条到河边的小路，怎样最近？”再如教材中“正方形面积是8平方厘米，求其内接圆的面积”，如果只是一做了事，那么它的价值就不能完全体现出来。可以利用它开展建模活动：可以设圆的半径是r，探讨出圆的面积与正方形面积之间的关系：πr2/4r2=π/4，从而建立起关系模型，进而解决问题；也可以另辟蹊径，先通过“圆内接正方形面积是6平方厘米，求圆的面积”这一问题的解决，建立模型，圆的面积是正方形面积的 倍。再将原问题进行转化，从而获得解决。
学生学习数学模型的方法需要经历一个长期的、不断积累经验、不断深化的过程，需要教师在教学的实践中结合数学知识的教学反复孕育，让学生亲身经历建模过程。
三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用
三维地质实体模型的建立对于工程设计和决策具有十分重要的意义.由于其几何形态的复杂性,这也是三维地学信息可视化的一个难点.在详细介绍了在建模过程中经常需要解决的主要技术难点,包括TIN不规则三角网结构、线性八叉树码、三维图形消隐技术和交互切割技术.最后结合实际工程实例,建立了某矿的'地形表面模型、主要岩层模型和矿体模型,并在工程设计、支护方案决策、采掘计划编制中得到了很好的应用.
作 者：王李管 何昌盛 贾明涛 Wang Liguan He Changsheng Jia Mingtao 作者单位：中南大学 刊 名：金属矿山 ISTIC PKU英文刊名：METAL MINE 年，卷(期)： “”(2) 分类号：P61 关键词：实体模型 可视化 矿山设计 计划编制问题教学法在数学建模中的运用论文
一、问题教学法的教学模式
问题教学法是一种新的教学模式，与传统教学有很大的区别。在传统的教学中，教师考虑最多的是“教什么、怎样教”的问题，很少顾及学生“学什么、怎样学”，限制了学生学习的主动性和创造性。[1]为了改变这种现状，美国神经病学教授HowardBarrows于1969年创立了基于问题和项目的学习（ProblemBasedLearning）理念教学法。[2]这种方法不像传统教学模式那样先学习理论知识再解决问题，而是让学生围绕问题寻求解决方案。它强调让学生置身于复杂的、有意义的问题情境中，并让学生成为该问题情境的主体，自己去分析问题，学习解决该问题所需的知识，进而通过合作解决问题。此外，教师在该过程中也可以通过提问的方式，不断地激发学生去思考、探索，培养学生自主学习的能力。与传统的教学模式相比，问题教学模式更注重对学生自学能力、创新能力、发现问题和解决问题能力的培养。问题教学模式刚开始主要被应用于医学、市场营销、实验教学、毕业论文的写作等领域。[3]近年来，一些学者开始探索将这种教学模式引入到“数学建模”课程的教学中。黄河科技学院从级信息与计算科学专业的学生开始，在“数学建模”教学活动引入问题教学模式，已经取得了初步的成效。
二、基于问题教学法的实施步骤
1.教师提出问题
教师在每次上课之前要精心设计适合学生自学的问题体系，目的是为了诱导学生的思维，激发学生的学习兴趣，让学生置身于特定的问题环境中，营造一种质疑、探究、讨论、和谐互动的学习氛围。这一步骤要求教师不仅需要熟悉教学内容，还必须更好地了解学生的实际情况，这是成功实施问题教学模式的基础。
2.积极分析问题
问题教学法的基本特点是教学环节由一连串问题组成，并且问题与问题之间的联系具有链接性和层次性。前一个问题是后一个问题的铺垫，后一个问题又是前一个问题的深化和拓展。在学生熟悉了相关知识的基础上，根据给出的实际问题，教师引导学生进行探索。探索活动一般包括自学教材、观察实验、小组讨论等方式。学生一方面要充分利用原有认知结构中存储的有关知识信息，另一方面可以利用教材、实验或教师提供的阅读材料，获取解决问题的方法。在对问题讨论中教师要创设和谐民主的教学环境，要让学生充分发表自己的见解，大胆质疑，相互答辩，相互启发。
3.解决问题
当所有学生都对问题的解决方案有了一定的思路之后，教师组织课堂发言。让每一小组推荐一位表达能力强的学生，在课堂上把他们对解决问题的方法及结论的合理性进行讲解。在每组讲解完之后，其他学生可以对他们进行提问，而发言小组的学生要向其他同学和老师进行解释。教师在主持和引导的同时，也可以向学生提问。这样通过对一个又一个问题的提问，推动学生思考，将问题引向纵深层次，一步步朝着解决问题的方向发展。
4.对问题的结果进行评价
问题教学法不仅以问题为开端，还以问题为终结。教学的最终结果不是传授知识来消灭问题，而是在解决已有问题的基础上引发更多、更广泛的问题。因此教师在对问题的结果进行总结时要注意引导学生反思“这个问题为什么要这样解决”，“这个问题还可以怎样解决”，“从解决这个问题中我学到了什么”以及“这种解决方案还有什么不足之处”等等，从而激发他们提出新的问题，这是问题教学中最重要、最有教益的一个方面。
三、基于问题教学法的实施案例
在基于问题教学的过程中，每次讨论的问题都围绕某一专题进行讨论学习，下面以“公平的席位分配问题”[4]为例，说明在“数学建模”中如何运用问题教学法。
1.合理设计问题
奖学金评定是学生比较关心的问题，笔者根据学生的兴趣及认知水平选择“奖学金名额分配问题”。设某校有5个系A、B、C、D、E，各系学生数分别为345、72、894、68、39，现在有74个奖学金名额，问每个系分配几个名额比较公平？[5]在给出问题后，我们将相关问题印发给学生，并让学生课下先收集关于“公平的席位分配问题”的模型及相关求解方法并认真研读。
2.小组讨论分析问题
根据课下学生收集的求解方案，上课时首先以小组为单位初步讨论。首先提出如果让同学们进行分配的话，他们会使用什么方法进行分配，让他们进行讨论。学生首先会给出比例分配方案，如果按人数比例分配到各系的名额恰好都是整数，可以得到完全公平的分配方案。但在很多情况下，按人数比例分配到各系的名额带有小数。比如在这个问题中各系分配的'名额数分别为：18.00、3.76、46.65、3.55、2.04，有小数部分。可以先把整数分配完，这时各系分配的名额数为：18、3、46、3、2。共分配了72名额，还有2个名额该如何分配？大家经过讨论，会提出谁的小数部分大就把名额给谁的分配方案，于是第73个名额给B系，第74个名额给C系。最终的方案是各系名额数分别为：18、4、47、3、2。接着老师会提出下面的问题，这种分配方案对谁最不公平？学生会进一步讨论每个名额代表的人数，A为19.17人，B为18人，C为19.02人，D为22.67人，E为19.5人，说明这种分配方案对D系最不公平，而B系最占便宜，两个系中每个名额代表的人数相差了4.67人。那么要重点讨论有没有相对来说比较公平的席位分配方案。
3.学生进行发言讨论
在所有小组都讨论完之后，教师组织各组学生进行课堂发言和讨论，让每组选一人报告本小组讨论结果。教师对各组的报告进行评价，指出在讨论过程中的问题及不足之处。在这个问题中，学生根据课下收集的文献资料会逐步提出Q值分配方案，Q值分配方案的改进，Q值+D’Hondt分配方案，席位分配的平均公平度方案等等。每种方案都是前面方案的改进，最后我们提出问题，这些分配方案公平度如何？让学生逐一讨论，从而营造出一个讨论主题鲜明、学习氛围良好的课堂环境。
4.教师对结果进行评价总结
在这个问题中，经过逐一讨论，大部分学生认为问题已经圆满解决了，不会再对结果进行归纳整理，不会反思问题解决的思路。因此在最初的问题解决后，老师要引导学生进行评价总结，比如：“各个方案的公平度如何”，“我们还有没有更公平的分配方案”，“公平的席位分配方案应满足什么原则”等等。
四、结论
从“公平的席位分配问题”这个案例可以看到，在教学中为学生设计一个真实的问题进行教学，学生可以通过真实问题进行学习，并且以一个真实问题的解决为主线，激发学生的学习兴趣和探索精神，再通过结果反馈信息，引导学生逐步深入理解学习内容。学生在研究问题的过程中不仅学习了课本上的知识，而且还亲身体会了解决实际问题的乐趣，为学生以后自主学习提供了极大的帮助。[6]四、结语当然，在“数学建模”课程的教学过程中问题教学模式也存在不足之处，比如课程内容多、课时少，问题讨论时间和讲授时间出现矛盾，对有的专题讨论不够深入，学生参与度不够，学生发言的深度和广度都有待于进一步提高等等。这需要教师认真归纳讲课内容，尽量分离出较多比较有吸引力的专题供学生讨论，以问题为中心规划教学内容，让学生围绕问题寻求解决方案，从而提高学生学习的主动性，提高学生在教学过程中的参与程度，激发学生的求知欲。“数学建模”课程教学的本身就是一个不断探索、创新和提高的过程，选择正确有效的教学方法能更好培养学生的创新能力，激发学生对数学建模的兴趣。
GIS在测绘工程的运用论文
摘要：在电子测绘工具中，GIS极为突出，拥有更加强大的功能，除了基本测绘功能，还可以实现空间查询、分析评价等功能，为实际工作带来了极大的便利，不仅仅缓解了测绘人员的工作压力，并且可以进一步提高测绘工作效果。本文主要简单介绍GIS在测绘工程中的实际运用，希望可以对于GIS的推广运用有一定的参考意义。
【关键词】GIS；测绘工程；运用
随着时代的发展，人们对空间的了解越来越深入，与现代空间信息处理技术相关联的GIS不断得到改进和完善。目前，GPS、RS以及因特网技术都被广泛运用于地理信息系统。随着技术的不断进步，GIS的出现与不断发展对于测绘工程而言意义重大，在节约成本的同时提高了测绘的准确度。
1数据采集
GIS的数据采集系统与传统方式存在许多不同。它不再需要对测量目标进行实地测量，利用新技术对于目标的地理信息进行采集，在计算机内建立一个关于地貌与地表物体信息的模型数据库，在将这些数据进行合理的分类管理。通过这样的手段，有两点主要好处：（1）降低了对于人工的依赖，通过计算机可以更加高效的完成任务；（2）较少了外部因素的干扰，提高了测绘的精确性。但是GIS并不是独立运作的，它需要GPS系统进行定位配合，将卫星定位数据传输回系统内部，进行科学处理。并且在GIS平台中，各个平台之间不但自配产设备，且各个平台传感设备之间的数据可以互通，并且是一致的处理平台上进行处理，体现了网络时代的优越性。
2数据转换与处理
GIS的数据转换与处理属于预处理数据，处理方法是借助数据处理软件。GIS的软件可以识别各种类型的数字之间的联系，并实现空间实体的连接。GIS数据处理较为复杂，而最重要的是要确保数据拓扑正确，在此基础上才可以进一步完成对其他向量数据与类向量数据的分析。传统数据转化中，测绘出现的交叉点会存在较小的错位现象，准确性难以保证。此外在测绘地图上如果出现污点，其测绘结果的误差性就更大了。而对于这种情况，GIS可以较好处理，这是基于其的污点自动处理功能，会自动排除干扰因素的影响。在最终由GIS将地理信息数据转化为空间模型，在有技术人员进行分析模拟。
3数据精细测量
在进行实际数据测量时，GIS使用电子设备进行数据自动测绘，技术人员只需要对测绘系统参数设置合理，读数与操作误差可以大致消除。对于测绘精度，主要依赖于卫星定位技术精度，而目前已经达到较高水平，对目前的精度要求可以忽略。并且，通过在测绘点之间设置回路，操作人员设置检测的标准，通过对比分析，在各个测试点回馈的差异数据中进行进一步检测，这使得GIS在现代测绘中得到广泛运用，测绘成果有很强的'可信度。
4空间系统分析
GIS系统最为核心的功能是对于空间三维物体的分析。由于环节的复杂性，以及涵盖多种知识、多种学科，它具有很强的技术性，需要专业的操作。其中，需要考虑的学科知识有工程的经济性、物理力学性能考量以及最关键的地理学知识。空间分析是在远程测绘数据的基础上进行科学整合，建立合理完善的空间模型。建立地理信息系统的模型比较复杂，但由于其操作简单，智能化，得到了广泛的认可，GIS在工程中的经济效益和社会效益显著，为工程测绘打下了坚实的基础。
5立体式输出
GIS的一大优势还体现在立体式输出，这就解决了传统测绘工具在对于测绘工作后期的数据处理的巨大工程上。首先GIS有性能良好的内置软件，可以绘制较为精准的前期图纸，而这一步在传统的绘制工程中往往耗时巨大，并且由于数据对比复核的问题，时间消耗还会成倍增加。并且，利用GIS还可以外接一些功能强大的绘制软件，便捷高效的绘制高质量的精准图纸。除了输出较为直观精确的三维地理信息图样之外，还可以利用一些其他外接软件，将输出的数据进行更进一步的处理，在测绘图外还可以生成详细的数据分析报告，对于测绘工作的后期复核分析带来较大的便利。
6虚拟现实应急应用
虚拟现实技术是在3D绘制方法的基础上进行更进一步提高的新型测绘技术，在原有直观视觉模拟的基础上，还加入了对于其他感官体验的模拟，如触觉、听觉等，将测绘点的事物状态直接传输到远程处理平台。这样数据模拟的形式为许多领域的发展带来了新的方向，通过身临其境的感官体验可以实现远程方案的规划，例如对于一些自然灾害的救援计划设置，在以往只能依靠地形图、灾害数据进行方案制定时，难免出现一些未曾考虑的突发状况，但是通过虚拟现实技术，可以更加高效的为人群规划逃生路线，实时观察灾害的变化情况，这对于未来的抢险救灾有着极为重要的意义。此外虚拟现实应急技术与其他技术相结合还可以应用于灾害模拟、科教等等领域，实现更多实用的功能，比如通过集成室内定位系统以及GPS，在虚拟现实场景中将救援人员的定位信息显示出来，以便制定救援方案指挥救援；同时通过物联网中的视频监控，查看实时视频信息，以深入了解现场的实际情况。
7测绘应急数据快速处理技术
测绘应急数据，在得到原始数据后，可以通过一系列加工处理软件，在紧急情况下得出较为准确的三维测绘图像。在这一技术中，遥感影像一体化测图系统以摄影测量技术为基础，从序列影像中，确定物体的大小、形状、位置信息，从而加快对DEM/DOM、全景图、三维模型、点云等的处理；应急快速制图系统在现有的数据成果的基础上，并联合测绘应急过程所获的相关数据，从而加速对关键地物的数据提取，最后通过符号化、地图整饰以及注记得到应急图件。
8结语
传统的测量方式早已不能满足测绘工程的需要，地理信息技术作为一种新型自动化测量技术凭借其强大的信息收集以及处理的能力不但满足了测绘的需求，还提高了测量的精准度。由于该系统强大的功能，在测绘工程中已被广泛的运用。随着经济的发展，GIS在测绘工程上的运用势必会越来越广泛。
参考文献
[1]侯帮早.GIS的工作原理及其在测绘工程中的应用研究[J].中国新技术产品,2014(12):23.
[2]邹亚未.地理信息系统在测绘工程中的应用[J].勘探测绘,2016(26):72-73.
[3]王守中.试论当代测绘新技术在测绘工程中的应用[J].门窗,2017(02):249.
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