三维模型库或称为３Ｄ虚拟模型库具有经济性、灵活性、直观性、可复制性等优点［３］。其在《工程制图》中的教学优势体现在：（１）替代并扩充传统的实物模型。它不仅能完全取代传统的实物模型，消除实物模型携带不便的缺点，还能根据教学内容的更新，及时扩展新的三维教学模型，克服传统教学模型数量有限、无法修改等缺点。(2)是教育和学习的辅助工具，是师生交流的载体。不仅能在课堂上生动地表现教学内容，还有助于教师对知识的讲解和学生的理解，以及教师和学生的交流和讨论。三维模型库可以作为从课堂延伸到课后的载体，帮助学生完成课后练习，提高学生的学习兴趣和学习效率。

此外，三维模型库具有丰富的实践教育素材库等多种优点，但目前在教育中应用的三维模型库客观存在(1)不完全开放、修正和更新能力差的问题。目前，大多数虚拟三维模型库不能随意修改、扩展或删除，大大降低了这种三维模型库的利用率。(2)基于单一三维CAD软件，通用性差。为了满足教育的需要，教师熟练掌握的三维CAD软件，如UG、PGG/E、Slddwords、CATIA、Slddeideee等，相应的虚拟三维模型库相继建立，在制图教育中也发挥了提高教育效果的作用。

但这类三维模型库最大的缺点是基于某一种ＣＡＤ软件的，对不能熟练掌握该软件的教师来说大大提高了其应用难度［４］；另一方面，学生在使用这些三维模型时需要安装专业化的软件，而对于还未接触三维ＣＡＤ软件的学生来说也是非常有难度的，这就大大降低了学生学习这类三维模型库的积极性。（３）非网络化，共享性差。三维模型库大多在单机环境下运行，其共享广度和方便程度是非常有限的。虽然也可将三维模型库载入网络共学生浏览，但这仍旧只是单一的传授模式，在信息技术高度发展和应用的今天，还缺乏一个教师实时发布与之教学及课后辅导内容高度一致的三维模型的通道，缺乏一个师生间实时互动与交流、三维模型资源高度共享的公共网络平台。综上所述，建立基于Web和异构三维CAD软件的三维模型资源共享平台是必要的，通过网络，不仅可以提供大量的模型资源，还可以整合教育资源，还可以为教师和学生的交流提供交流平台，支持远程教育、网络教育。

２Ｗｅｂ三维模型共享平台的设计与实现

２．１总体架构设计

为克服目前模型库在工程制图教学中存在的缺点，Ｗｅｂ三维模型共享平台采用了Ｂ／Ｓ模式，其总体架构如图１所示。系统大体设置了５个层次：用户界面层、业务逻辑／功能层、数据层、应用程序服务层和接口层。(1)用户界面层:用户界面为终端用户(教师和学生)提供系统访问的工具。教师和学生只需通过Web浏览器安装简单支持Web3D的三维模型可视化插件(BSContactvRML)，即可在线浏览平台的各种三维模型，无需安装专业化软件。(2)业务逻辑/功能层:业务处理层是系统的核心，负责处理三维模型共享平台的核心功能，包括三维模型的在线预览、在线参数驱动设计、三维模型的发布和知识交流、三维模型的快速建设和扩展工具等。(3)数据层:数据库是三维模型共享平台的支持，三维模型资源库是最重要的数据来源。根据其来源分为基础模型库、扩展模型库和用户模型库等。(4)应用服务和接口层:该系统基于异构三维CAD软件系统，包括UGNX、PDD/E、Soloeee、SloeWoks、CATIA等，通过接口连接，以服务的形式满足不同CAD软件用户的教师需求。

2.2工程制图教育的基础模型库建设和扩展

不同教师、教育对象和教育内容的多样性和复杂性特征，为了满足现代工程制图教育的要求，共享平台中的三维模型资源库分为基础模型库、扩展模型库和用户模型库3种。三维模型资源库结构如图2所示。扩展模型库是指教师根据自己的教育、教育班的学生和不同专业的特点和要求，利用平台提供的快速建设和扩展工具，根据需要适时扩展和调整基础库。用户模型库是平台各用户实时上传交流而实时上传到平台的丰富的三维模型资源，也是三维模型资源库的有效扩展。学生在校园网上打开浏览器，可以从各个角度观察和控制三维模型，对模型进行评论和交流，有效提高学生积极学习的积极性，实现模型资源的高度共享，扩大学生知识面，达到提高教育质量的目的。

3工程制图教学中的应用实践

Webb三维模型共享平台是针对应用于工程制图教学中的大量三维模型资源开发的，集用户在线应用和在线管理于一体。教学是教师和学生共同参与的过程，Web3D模型共享平台在工程制图教学中的应用如图3所示。(1)教师必须作为教师登录系统访问主页和系统管理页面。在课堂教学中，教师通过上门系统浏览现有的三维模式辅助教学，通过加强学生对各种图形的感性认识，提高课堂理论教学效果；利用平台提供的在线参数驱动设计功能，通过改变模式尺寸，更形象地展示图形的变化情况，如通过在线改变圆柱直径大小，展示双正交圆柱或圆柱与圆锥正交相贯通的趋势；利用平台提供的快速建库和扩展工具，调整和扩展基础库中的模型，满足教师自身教学的特殊需求。这些扩展模型可以是任何三维CAD软件制作的模型，与基础仓库的模型一样被教师和学生看到，可以进行参数化的再设计。(2)学生作为学生登录系统访问主页，根据自己的需要选择相应的链接，进入三维模型的预览和参数化设计页面，实现模型的观看和操作。另一方面，复习和补充课堂知识更重要的是，通过查看练习题模型库，能够及时校正练习的正确性，弥补教师不能及时指导的缺陷，有效提高学生的学习兴趣和效率。

4结束语

这种利用资源共享、辅助教育、交流交流、师生共建等指导思想建立的Web3D模型共享平台也可应用于机械原理和机械设计等专业基础课程教育。利用Web3D等网络技术，不受时间场所的限制，可以正确表现机械的形状和结构，展示机械的功能和原理，学生可以通过观察和操作更全面、更深入地了解机械。网络化三维模型共享平台是顺应信息技术快速发展的产物，是计算机辅助教育的工具之一。对加强工科类学生学习专业基础课程兴趣，提高教学效果，促进专业基础课程教学改革起着重要作用。