朱信荣
江苏省滨海中等专业学校 江苏滨海 224500
摘 要：针对传统命题方法的弊端、结合现代三维建模技术提出了利用SolidWorks三维设计软件建立模型的灵活性，及其所建三维模型与二维工程图的全相关性，来辅助机械制图试卷命题的新方法。即从三维角度构思试题的内容，实现思维过程的可视化，利用其三维模型到二维图形的实时转换，并可方便、实时地修改试题，极大地提高命题的灵活性、针对性、准确性和效率。
关键词： SolidWorks，机械制图，试卷命题
机械制图是机械类及其相关类专业的一门必修重要专业技术基础课。每学期都要进行期中、期末考试。试卷命题是教学中的一个重要环节，机械制图试卷的命题过程一般较为繁重，命题教师通常需要经过较长时间的思考，既要顾及考试内容、范围、重点、难点，又要保证试题难、易程度的比例，还要利用绘图软件画出试题，组卷后还要经过试做、检查，确认无误后形成参考答案才能定稿。因此每次的考试命题就成了命题教师非常头疼的一件事情。
根据机械制图试卷的特点，试卷中只有少部分理论性题目以文字方式呈现，大部分题目以配置图形方式呈现。其中，对于较简单的平面图形几何作图、点线面投影作图，可用常规的平面绘图软件（如AutoCAD等）直接绘制成试题；对于组合体作图，因其涉及截交线、相贯线、多视图间的关联性等较为复杂，利用常规的平面绘图软件绘制试题耗费时间长、容易出错。本文针对传统命题方法的弊端、结合现代三维建模技术提出了利用SolidWorks三维设计软件来辅助机械制图试卷命题的新方法，该方法能提高命题的直观性、灵活性、针对性和准确性，缩短命题时间，减轻教师命题的劳动强度。
SolidWorks是一个基于Windows开发的三维CAD软件，其功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使其成为主流的三维CAD解决方案。设计工程师使用它能快速地按照其设计思想生成三维模型和二维工程图，被广泛应用于企业，也成为中、高职院校机械类学生必学的软件之一。
一、常规的机械制图试卷命题方法
1.手工拼凑式命题法
此命题方法是最原始的方法之一。在计算机绘图软件应用之前，教师们大多采用这种方法命题。一般有两种手段：一种是手工从习题集、以前的试卷或教材等资料中找到合适的题目复印下来，进行剪裁，再将题目贴在A3 纸上进行排版后再复印成试卷；另一种是从已保存在计算机中的以前用过的电子版试卷中找到合适的题目，采用复制或截图，再粘贴到Word文档中，经过排版拼凑出电子版试卷。
此命题法优点是使用现成题目，出卷较容易，耗时少，一般不会出错。缺点是题目针对性差，重复率高，缺少美观、灵活和创新，难以对学生的成绩作出客观评价。
2.绘制式命题法
此命题方法是教师用手工或借助于计算机软件绘制试题，通常在原题的基础上进行修改或重新命题。手工绘制繁琐、工作量大，目前很少采用。随着AutoCAD、CAXA等专业二维绘图软件的推广应用，为命题教师提供了便捷的计算机绘图工具，既方便修改和保存，又可直接排版打印出卷。
此命题方法优点是针对性高、美观、灵活。缺点是命题时需要边绘制边在脑子里构思二维与三维的转换关系，空间感不强，并且每一处结构的变动都要同时修改其它多个视图，容易出错，命题时间周期较长，命题的劳动强度高。
二、基于SolidWorks的机械制图试卷命题方法
Solidworks三维设计软件在三维实体建模时非常便捷，尤其它的三维模型与二维工程图具有全相关性的特点，即当修改三维模型的结构、尺寸时，二维工程图的各个视图都会自动实时更新，使其在工业产品造型、模具设计、辅助教学等方面得到广泛的应用。随着Solidworks 软件新版本的不断推出，更符合国家制图标准，给机械制图试卷命题方法带来便捷和创新。
借助SolidWorks所建模型与工程图的全相关性，从三维角度考虑机械制图试题的内容，实现思维过程的可视化，利用其三维模型到二维图形的实时转换，并可方便、实时地修改试题，极大地提高命题的灵活性、针对性、准确性和效率。
利用SolidWorks软件命题的思路及流程为：
1.初步创建试题的三维模型
打开SolidWorks，新建“零件”，依据试题构思首先选定基准面，利用“草图”工具绘制草图外轮廓，再通过标注尺寸和添加约束完成草图设计，然后利用“特征”工具的来初步完成三维模型的创建。重复上述操作，可实现较为复杂的组合体三维模型的创建。
还可利用SolidWorks软件设计树中的配置管理器，添加派生的配置，实现同一模型多种配置形式，来满足命题时对同类型试题的变换需要。最后，对创建的三维模型进行保存。
2.创建关联的二维工程图
首先，创建空白的二维工程图，选择“视图布局”工具中的“标准三视图”，再选择刚才保存的三维模型，点击“√”确认，完成与三维模型实时关联的二维工程图创建。
3.修改试题三维模型
如果对形成的二维工程图结构或尺寸不满意，可切换至三维模型窗口进行修改，再切换至工程图窗口观察修改后实时关联的二维工程图情况。可重复进行修改，直至符合试题设计要求。生成的二维工程图作为试题初始图形，根据需要也可作为试题的初始答案。
4.定制二维试题图形
上述生成的二维工程图作为试题图形有时会不能符合命题的要求，如：补画视图中的缺线、画除基本视图外的其它各种视图和剖视图等，则需要运用软件的视图布局工具、草图工具和注解工具对已生成的二维工程图进行修改，直至符合试题图形要求。最终形成的二维工程图作为试题最终图形，根据需要也可作为试题的最终答案。
5.编辑、排版形成试卷和答案
利用常用的屏幕截图工具，如QQ软件等，对二维工程图上已形成的试题图形进行截图，形成图片，再粘贴到Word文档中，经编辑、排版形成试卷及答案。
三、实践效果
基于SolidWorks的机械制图试卷命题这一新方法，首先在我校部分机械制图教师中试用，取得良好效果。
以前，要完成一份机械制图试卷的命题，教师往往需要十多天时间。现在，采用SolidWorks来辅助命题，只需一两天就可完成命题。
命题时，试题的构思直接从三维角度考虑，实现思维过程的可视化，扩大命题设计的直观性；命题时只要依题意设计，创建好试题的三维模型，就能直接实时生成二维工程图，即试题图形;并且修改方便，避免了试题图形出现错误；命题的灵活性也增强了，改变了以前试题重复性高的现象；利用软件中添加派生的配置功能，可实现对同类试题的变换，来满足课程中同一考核内容以不同形式的试题呈现，使命题更加科学合理、更加有针对性；组卷后，试题也不再需要试做，试题答案在二维工程图中直接产生，避免出现答案出错。
以前教研组安排教师命题时，大家因怕麻烦、耗时间，都不愿意积极参与。随着这种新的命题方法在我校教研组的推广，现在大家学会了这种新的命题方法后，都愿意去做这项具有创新性的命题工作。
总之，这种基于SolidWorks的机械制图试卷命题的创新方法，改变了传统机械制图命题方法的中很多的弊端，极大地提高教师命题的直观性、针对性、灵活性、准确性和效率，试卷命题质量显著提高，也更能符合对学生学习成绩作出客观公正的评价。
四、结束语
随着Solidworks三维设计软件在工业产品造型、模具设计、辅助教学等方面得到广泛的应用，也促进了机械制图的教学改革。试卷命题作为教学中的一个重要环节，命题的质量、科学性、方法等直接影响教学质量。基于SolidWorks的机械制图试卷命题方法的研究，着眼于改变传统命题方法的弊端，探索出直观、灵活、高效、更加有针对性、更加科学合理、更加符合对学生成绩客观公正评价的命题新方法。
参考文献：
[1]侯恩光.基于SolidWorks的工程图模板的快速设计[J].兰州工业学院学报,2016:80-83.