时间：2023-10-05 15:56:32
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机辅助设计与制造技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
随着计算机辅助设计技术日益成熟和发展，计算机辅助设计技术开始广泛应用于各行各业当中。特别是机械设计制造业，由于计算机辅助设计技术的应用而发生了翻天覆地的改变。不仅大大提升了工作效率，同时保障了机械设计的精准度。到了今天，计算机辅助设计技术已在机械设计领域当中有了广泛的应用，已成为了趋势，对机械制造业的发展有着无可替代的重要作用。笔者就通过论述机械设计中计算机辅助设计技术的应用，提出几点建议，希望可以为我国的机械制造业的进步提供帮助。
关键词：
计算机辅助设计技术；机械设计；信息技术；计算机；CAD
随着科技不断发展，人们的生活方方面面都发生了改变。计算机信息技术对人类的生产、生活都有着至关重要的影响。目前，随着各种计算机辅助技术的成熟，在各行各业当中都发挥了极高的应用价值。其中计算机辅助设计技术主要的工作原理是通过计算机技术的强大运算能力和图形生成能力辅助技术人员开展工作，最终达到提高工作效率和工作质量的目的。如今，在机械设计、航天航空、建筑与化工机械方面都有了广泛应用。计算机辅助技术的普及，不仅使工作机械的效率大大提升，同时也使工作质量有了明显的提高。本文通过对机械设计当中计算机辅助技术的应用进行讨论，希望可以为相关从业者提供帮助和参考。
1计算机辅助技术在机械设计当中的应用
计算机辅助设计技术一般被称作CAD，是用来辅助设计人员完成工作的计算机技术以及设备，其中包括了五个方面，即设计、建模、方针、协作、集成五部分。在这里面还包括了一些细化的内容，例如优化设计、概念设计、计算机辅助图画、计算机方针技术管理等。其中计算机辅助绘图技术是CAD中应用最为成熟、广泛的领域。最初计算机辅助设计技术仅仅局限在计算机辅助图形绘画领域，后来随着计算机技术的发展，逐渐得到了广泛应用。特别是近几年，计算机辅助技术已是机械工程当中的重中之重，是开展机械工程工作的基础和前提。不管是图形优化、编辑设计还是数据的存储分析，如今都离不开计算机辅助设计技术，下面就计算机辅助设计技术在机械设计当中的实际应用进行分析探讨。
1.1计算机辅助设计技术在机械系统参数分析中的应用
在机械设计当中，机械系统毫无疑问是十分重要的一环。一般情况下，可以采用VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。例如，一般在分析全液压推土机的各种系统参数时，往往采用的方法是用系统计算牵引性能、液压系统速度、校正和效能等数据。
1.2计算机辅助设计技术在机械零件的制造过程中的应用
机械工程当中，零件，毋庸置疑是一切的基础、基石、根基。因此，在机械工程当中，往往需要设计大量繁杂和不同的零件。而这些零件则需要非常庞大的计算量，需要十分长的工时才能完成。而应用计算机辅助技术，只需要采用autoCAD、VisualBasic等平台来开发作图绘画，利用计算机强大的运算功能直接优化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精准度，一般性的机械零件往往都是采用这种方法。
1.3计算机辅助设计技术在机械设备中的应用
在机械设计当中，需要大量计算量的还有机械模具的设计，应用计算机辅助设计技术可以完美解决。首先了解注塑模具的设计特点，通过计算机辅助设计技术了解注塑模具性质、功能和各项指标。通过计算机技术来解决设计模具当中的问题，让机械设备的模具设计变得便捷、准确。
1.4计算机辅助设计技术在机械制造中的应用
计算机辅助设计技术在机械制造当中的应用，还包括了三维模型的构建、图形符号和绘图。由于大部分机械设计过程往往比较复杂，需要应用很多符号和图形，这就必须依靠计算机辅助设计技术来完成，除了可以让设计人员的工作变得简单快捷之外，还可以消除设计当中的一些错误和问题，从而让机械设计的设计结果精确度大大提升。而计算机辅助设计技术应用于绘图工作当中，为机械设计提供了极大的帮助，缩短了绘图时间，提高了工作效率，也提高了工作质量。计算机辅助设计技术还可以应用于机械设计当中的三维立体模型构建。应用计算机辅助设计技术将设计产品立体地展示在人们面前，有利于进行更准确的信息分析。将设计结果形象、直观地呈现出来，一方面提高了现代机械设计的精确度，另外一方面可以解决在机械设计过程当中产生的各种其他问题。
2计算机辅助设计技术在实际的机械设计中的实践应用
在汽车的制造过程当中，汽车覆盖模具是影响整辆车质量的一个重要因素，在工艺上对于汽车覆盖模具的要求十分严格，特别是对于汽车覆盖模具的设计图纸与实体模型的一致性要求较高。如果说实际的模具和设计图纸存在一定差距，就属于不合格的汽车覆盖模具，需要不断返工，这样就会降低工作效率、增加工作成本，甚至对于产品在市场当中的反馈和影响也不好。但应用计算机辅助设计技术，就可以根据具体的情况修正和改进图纸的相关参数，可以及时完善实体模具的结构，极大保证了设计图纸与实体模型之间的高度一致性，避开了返工之类的现象，节省了资源，提高了工作质量与工作效率。
3计算机辅助技术在机械设计当中的优势
随着计算机辅助设计技术的广泛应用，各行各业都因为计算机辅助设计技术的应用而得到了飞速前进。如今，计算机辅助设计技术已成为了人们日常生活中、生产当中必不可少的工具。而在机械设计当中，计算机辅助设计技术的优势充分展现出来。
3.1计算机辅助设计技术与人脑思维相互适应
在设计过程中，一般都是先进行大脑的构思，在脑中产生一个立体的想法，然后再表达出来。而计算机辅助设计技术所使用的三维实体技术，可以真实、直观地将产品呈现出来。利用设计人员的思维表达，让设计人员有更多的时间去致力于产品研发和设计，而不是费力去思考、构建一个产品的形象表达，实现了产品设计的连续性，更提高了设计师的创新思维能力和想象力。计算机辅助设计技术所构架的三维立体图让设计变得更深入、思维更广泛、交流更简单。
3.2计算机辅助设计技术便于提升机械设计中整体质量
随着机械技术的不断发展，计算机辅助设计技术已逐渐与机械产品产生有机结合。首先，计算机辅助设计技术实现了装配环境下的零件设计，确保了相邻零件之间的完美结合，减少不匹配和单独设计的情况发生，让整个过程变得方便、快捷。同时在需要修改零件时，可通过计算机辅助设计技术将零件修正的全过程用动画或者平面的方式呈现出来，提高了过程的透明度，让整个修改过程十分方便。新技术的应用不仅大大提高产品的设计水平，还可以通过对机械设计中对象的形状描述、大小和位置信息的确定，将设计对象的几何形状和工作环境表达出来，能够大大提高产品质量。
3.3计算机辅助设计技术便于提高机械设计的效率
通过计算机辅助设计技术中三维机械设计技术的应用，可以更直观和迅捷地解决复杂的几何造型问题。通过计算机辅助设计技术利用简单的几何体就能计算出复杂的几何体，降低了工作强度，缩短了整个设计周期。而在进行全新的机械设计时，只需要重新设计和制造其中的部分零件就能够完成任务，大部分的零件依旧按照以往的情况使用，极高提升了设计工作效率，降低了设计工作的难度。
4结语
科技日新月异，各行各业都发生了巨大的变化。对于机械领域来说也一样，计算机辅助设计技术在机械设计中的应用为机械行业带来了巨大的变革，在未来已成为一种趋势。本文通过各个方面描述了机械设计当中计算机辅助技术的应用，希望可以通过这篇文章，为我国的机械行业发展带来帮助。
参考文献
[1]厉勇.浅谈计算机辅助设计软件在机械设计中的应用[J].中国科技纵横,2014(7):64.
[2]张胜文,吴永麟.成组技术在船用柴油机零件工艺设计中的应用研究[J].现代制造工程,1996(1):21-23.
[3]郑长松,谢昱北,郭军.SOLIDWORKS2006中文版机械设计高级应用实例(附光盘)[M].北京:机械工业出版社,2006.
关键词:载体 计算机辅助设计 制造 分析
中图分类号:TN410 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0172-01
实践教学是学校教学工作的重要组成部分,是深化课堂教学的重要环节,是学生获取、掌握知识的重要途径[1]。强化实践教学,全面提高学生工程训练质量,突出学生的实践动手能力培养[2-3]。
计算机应用已经渗透到了机械产品生产的各个环节。利用计算机可以进行产品的计算机辅助设计(Computer Aided Design)、计算机辅助绘图(Computer Aided Drawing)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程分析(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、产品数据管理(PDM)、企业资源计划(ERP)等。
成都理工大学工程技术学院是由中国核工业西南物理研究院与成都理工大学在“产、学、研”全面合作的基础上强强联合,于2000年创办的全日制普通高等本科院校,是一所立足于工科应用型人才培养的本科院校。作为应用型本科院校,强调学用结合,重视将知识直接转化为现实的生产力。以立足地方、扎根四川、服务西南、面向全国,突出为地方经济建设和社会发展服务,以培养具有扎实的理论知识基础,具有较强专业实践能力和创新意识的应用型高级专门人才为目标,在满足应用型人才的培养质量与特色上下工夫。注重服务地方,巩固发展专业特色。
1 计算机辅助设计实践教学现状
针对我院培养应用型、技能型高级技术人才为主,计算机辅助设计实践教学现状如下。
(1)实践教学体系陈旧,教学内容、方法和手段单一,不适应当前独立学院应用型人才培养要求。目前独立学院执行的计算机辅助设计实践体系中,实践教学内容比较单一,所涉及的知识面较窄,计算机辅助设计各软件间缺乏相互的关联性和交互性,也缺乏创新意识。
(2)实践教学与企业实际应用有一定差距,实践教学中,绝大部分教师缺乏工程背景,在进行计算机辅助设计实践教学时,只是采用教材中的实例进行分析、讲解、训练,不能与企业实际应用相吻合。
(3)实践教学中缺乏实际的载体,通常是教师随意的去选择某一个图形或零件,使学生在进行计算机辅助设计、制造、加工、装配、分析过程中,没有得到系统性的训练,使设计、制造、加工、装配分析环节脱节,不能循序渐进,不利于学生提高计算机辅助设计、制造、加工、装配、分析能力。
2 以科研项目为契机,研制放射源取样机
核工业西南物理研究院主要研究受控核聚变[6],其实验对象主要是具有放射性的放射源,主要置于乐山基地的放射源裤中,做实验时首先应从源库中将试样取出,在取样过程中,以前都是人工取样,这样对人的身体危害很大,2007年,核工业西南物理研究院进行科研立项—— 研制放射源取样机[7],采用距离保护措施,使放射性对实验人员的身体危害降到最低。此项目由学院承接,于2009年底完成。
待取的试样是放射源,由于其有放射性,被置于起吊容器中,放在源库的地下深0.5m的区域内,以减少对人体的危害。取样机工作时,首先将整个取样机通过脚轮移动到合适的位置然后将抓取系统7的抓取组件张开,通过驱动电机2经过蜗杆减速器1进行降速增扭驱动回转系统6,将抓取系统7调整到合适的位置,再通过升降系统5使抓取系统7匀速下降,待抓取系统7中的传感器探测到密封容器的信号源时,升降系统5停止运动,使抓取系统7缓慢抓合,抓钩将可靠抓入压力容器的把手上,通过升降系统5向上提升,由回转总成摆正位置,将密封容器置于工作台上,再将抓取系统7张开,完成一次取样过程。
3 以放射源取样机为载体,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力
放射源取样机中包含多种机构,如蜗轮蜗杆、螺旋传动、曲柄滑块机构等,主要由箱体类零件,轴类零件、钣金类零件、丝杆、蜗轮、蜗杆组成,以放射源取样机为载体,更改不同参数,让学生根据自己的所学知识,进行改进和创新设计,用CAD软件绘制总装图和零件图,再通过Pro/E等三维软件进行制作三维数字样机,并进行仿真运动分析,再选用典型零件采用三维软件进行仿真虚拟加工,形成数控加工NC代码,针对重要零件采用ANSYS有限元分析软件分析应力、应变分析。通过机械CAD、计算机图形学、机械制造工程基础训练和虚拟制造分析课程设计等实践教学环节,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力,大力提高学生的设计、工艺、加工、装配、计算和分析能力,更好地适应行业发展和社会对应用性人才的需求。
4 结语
以社会需求和行业发展为导向,在虚拟设计、制造、加工、装配的实践教学环节中,以放射源取样机为载体,全面贯穿整个实践教学环节使教学内容具体化,虚拟过程更现实化,训练对象实际化,更新教学体系,强化学生和教师的工程背景,全面提高我院学生计算机辅助设计、制造、分析能力,更好地实现我院应用型人才培养目标,满足社会需求。
参考文献
[1]周海,葛友华,朱龙英.计算机辅助机械设计综合实验教学改革探索[J]．盐城工学院学报,2005.
关键词：计算机辅助设计；软件；建设
中图分类号：G633文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)06-11736-03
1 引言
所谓的计算机的计算机辅助设计，就是计算机辅助设计人员进行产品或者工程的设计。在设计过程中，设计人员处于主导地位，而计算机处于辅助地位。在生活和生产中的诸多领域，计算机辅助设计已经得到广泛的应用。随之出现了很多设计软件和设计方法技术，只有不断的学习，才能更好的掌握进而为工作提供便利。
2 CAD定义
计算机辅助设计(CAD)――是在计算机硬件与软件的支撑下，通过对产品的描述、造型、系统分析、优化、仿真和图形处理的研究，使计算机辅助技术师完成产品的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产品图形。
3 CAD技术在产品开发设计中的应用
随着人们物质生活和文化艺术水平的提高，对工业产品要求也越来越高，从家庭日用品、家用电器、家具等，到各类生产设备、仪器仪表、办公用品及各类交通工具、公共设施等，要拥有良好的外观形态、宜人的色彩、舒适的表面质感，可以美化人们的生活和生产环境，丰富人们的精神要求。因此，作为工程技术与美学艺术相结合的一门新科学――CAD产品造型设计，是现代工业产品设计中的一种现代设计方法。合理美观的造型设计可以在市场竞争中吸引更多的用户，争取市场的占有率，创造更多的经济价值。
计算机辅助技术和手段用于产品设计，具体体现在以下几个方面：
(1)设计表现展示向“无纸笔化”转变
计算机辅助产品设计，不需要各种各样的尺、规、笔、纸等传统工具，电脑的操作平台提供了用之不尽的空间，表现的实施过程就是鼠标的点击与键盘的操作，复制、修改等从前繁杂的工作瞬间即可完成，而且干净、简单、高效。
(2)设计程序灵活高效，产品开发周期缩短。
产品的创意可以通过三维建模、渲染等功能随时调整形体、形态、色彩、肌理等方面变化；工作效率的提高使产品开发周期明显缩短，计算机辅助制造使样机的制作周期也大大缩短。
(3)设计成果仿真，设计检验可靠
利用CAD系统的三维图形功能，设计师可在计算机屏幕上快速地模拟出所设计产品的外形状态；而且在新产品试投产前，就可以对其制造过程中的结构、加工、装配、装饰和动态特征做到恰如其分的分析和检验，从而提高了产品设计的一次成性。
(4)设计与制造的紧密结合
CAD的设计数据直接用于产品零配件的加工，即计算机辅助制造(CAM)，从而可以完成从设计到加工程序的转换。
4 两类CAD设计师
产品的造型设计是一种与艺术、人文、历史、及自然等相结合的设计，这种设计宜用专门的图像设计类的软件，如CorelDRAW，PhotoShop，Painter，3DSMAX，ALIAS等。这类软件通常是无太多的数据限制，比较自由、随意。产品造型设计一般由艺术类的造型设计师来承担。
产品的结构设计是一种严谨的设计。它要求数据准确，符合国家或国际标准，产品的每个尺寸及公差都是以数据为基础，不可差之毫厘。这种设计是采用专门用于产品结构设计类的软件，如：AutoCAD，UG，Solidedge，Pro/ENGINEER，SolidWork等来完成。尽管目前一些高端的设计软件，已经具备了产品复杂造型的设计与渲染功能，但要艺术类的设计师掌握并运用这类软件，至今还不是一件容易的事。所以从事结构设计的设计师们大都是机械工程师出身，设计的思维与方式完全不同于造型设计师，他们思维是一种完全符合机械设计标准的设计思维方式。
5 CAD设计流程
(1)方案设计：由造型设计师进行概念草绘，可用二维平面软件进行方案效果图绘制。
(2)三维造型设计：方案确定后，由设计师利用CAD进行立体造型设计。
(3)三维造型设计确认：将CAD里面的模型直接转入CNC(数控加工)，或RP做出实物模型进行造型检验。
(4)结构设计：在CAD中进行细节结构设计。
(5)结构设计确认：进行装配和结构模拟分析，确认结构。
(6)模具设计：将CAD里的产品传递给模具厂进行数控编程。
(7)生产：将三维图转化为二维工程图，进行工艺设计，进行生产。
6 中等职业学校CAD专业定位
现在许多大专院校开设CAD专业，都以造就产品造型设计师、产品结构设计师作为培养目标；而我们职技校，学生文化水平和学习能力相对较低，学习艺术设计或深奥的机械设计有困难，那么如果开设CAD专业，培养目标该如何确定?
我觉得必须做到以下几个方面：
(1)能协助产品造型设计师将设计创意转化为CAD效果图或数学模型。
(2)能协助产品结构设计师将设计方案转化为CAD零件装配模型。
(3)能将CAD三维图形转化为二维图形，进行工艺设计和生产。
(4)懂得CAD模型转化到CAM中进行数控加工。
因此，本专业在培养要求上，要以各类产品为主要研究对象，以计算机为主要设计辅助工具，注重美学品质的工业化手段。要求学生树立“以人为本”的设计思想，能处理在特定条件下工业产品的结构与功能、结构与外形、结构与材料等的关系，并能创造性地将这些关系协调地表现在产品的结构造型上，协助设计师开发出具有时代特征的现代工业产品。
7 中等职业学校CAD专业课程设置
按中职计算机辅助专业培养目标要求，充分考虑目前市场需求，将其学习内容分为四个层次：
(1)计算机应用能力――计算机硬件结构、WINDOWS操作系统、常用工具软件及病毒知识、文字处理WORD和电子表格EXCEL、INTERNET，互联网应用、PHOTOSHOP图像处理、网页制作等。
(2)计算机辅助工程制图――机械制图、公差配合与技术测量、机械基础、AUTOCAD、零件测绘和金工实习等。
(3)CAD三维造型设计――CAD三维软件、3DMAX、造型材料与工艺、人机工程学、CAD/CAM技术等。
(4)产品设计美学――色彩构成、产品表现技法、工业摄影等。
8 CAD软件的选择
目前流行的CAD软件包有：
(1)Unigraphics(UG)
UG是UnigraphicsSolutions公司的拳头产品。它集成了美国航空航天、汽车工业的经验，成为机械集成化CAD/CAE/CAM主流软件之一。主要应用在航空航天、汽车、通用机械、模具、家电等领域。采用基于约束的特征建模和传统的几何建模为一体的复合建模技术，在曲面造型、数控加工方面是强项。Unigraphics提供给公司一个从设计、分析到制造的完全的数字的产品模型。
(2)Pro/Engineer
Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(ParametricTechnology
Corporation，简称PTC)的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械CAD/CAE/CAM的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/Engineer软件，采用全参数化造型技术，能将设计至生产全过程集成到一起，比较适于零件相对简单，部件结构比较复杂的产品设计。
(3)SOLIDEDGE
来自EDS公司的Solid Edge是一个功能强大的三维计算机辅助设计(CAD)软件，是真正Windows软件。它不是将工作站软件生硬地搬到Windows平台上，而是充分利用windows基于组件对象模型(COM)的先进技术重写代码。SOLIDEDGE与Microsoft 0ffice兼容，与windows的0LE技术兼容，这使得设计师们在使用CAD系统时，能够进行windows下字处理、电子报表、数据库操作等。SOLIDEDGE是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计CAD系统，它是为设计人员专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。目前应用最多的领域是钣金设计，虽然它只是EDS公司中低端产品，但它强大和专业的钣金设计功能也是相当有特色。现在中国图学会正在推广Solidedge软件。
(4)SolidWorks
SolidWorks软件是世界上第一个基于windows开发的三维CAD系统，是生信国际有限公司推出的机械设计软件。其是以windows为平台，以SolidWorks为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，为中国企业提供了梦寐以求的解决方案。功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点。现在中国机械工业学会正在推广Solidworks软件。
(5)Cimatron
Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的产品，这套软件的针对性较强，被更多的应用到模具开发设计中，该软件能够给应用者提供一套全面的标准模架库，方便于使用者进行模具设计中的分型面、抽芯等工作，而且在操作过程中都能进行动态的检查，可以说该软件在模具设计领域是非常出色的，国内南方的一些模具企业都在使用这套软件。
(6)AutoCAD和MDT
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品，是当今最流行的二维绘图软件，拥有全球最多的用户群，也是全球规模最大的基于PC平台的CAD和动画及可视化软件企业。MDT是Autodesk公司在PC平台上开发的三维机械CAD系统。它以三维设计为基础，集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为一体；为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。
(7)CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师
CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师软件的开发与销售单位是北京北航海尔软件有限公司。CAXA电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合，CAXA-ME是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件。
以上介绍的种种软件都是笔者个人认为比较成熟的、比较可靠的软件，当然由于篇幅限制，很多的软件不能一一详细的介绍到。选择CAD软件教学，要跟实际情况结合起来。我个人比较偏好UG或Solidworks软件。
9 CAD专业的软硬件建设
(1)软件建设：由于技术的更新，知识结构发生了变化，专业教师原来的知识水平显得落后，而且目前职业学校的专业教师大都缺乏企业实践，因此，我们要有计划地安排教师参加技能培训，并定期下企业实习；要鼓励教师开展科技制作和技术革新，在实践中学习运用先进实用技术；要引导教师走理论实践一体化的道路，争取成为本专业的教学专家和技术专家。
(2)硬件建设：建立计算机辅助设计实验室，购买一批高配置的计算机，安装相应的CAD软件，同时还要购买投影仪和扩音系统，实现了现代化多媒体交互式教学，提高了教学的科学性和先进性，使学生在掌握理论知识的同时，提高了实际操作能力。
10 结束语
CAD技术的飞速发展是制造业一场技术革命，需要大量的设计专业人才。工欲善其事，先必利其器。让我们为培养未来CAD复合型人才一起努力吧!
参考文献：
[1]李学志.计算机辅助设计与绘图[M].清华大学出版社,2002,8,1-3.
[2]刘明,李录明,李薇.计算机辅助立体构成表现技法[M].人民邮电出版社, 2002,8,3-9.
[3]李平.计算机辅助设计与制造[M].华中科技大学出版社,2005,34-39.
[4]郑子罕.计算机辅助设计基础[M].人民邮电出版社,2001,9,12-19.
关键词：计算机辅助设计；应用；机械设计
Abstract: With the development of society, the application of computer technology in all walks of life, in the field of mechanical manufacturing, computer aided design has brought a new revolution for the machinery manufacturing industry, not only improve product design accuracy, shorten the product development cycle, to create efficient, safe products. In this paper, based on the development of computer aided design illustrates the importance of computer aided design; then to design application, the reverse engineering technology of CAD automobile cover mould as an example, discuss the application of computer aided design in mechanical design.
Keywords: computer aided design; application; mechanical design
中图分类号：TH122
1计算机辅助设计的发展及重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机器生产的前提，同时也是决定机械性能的最主要因素，一部机器的质量及工作性能的好坏很大程度上取决于设计质量，狭义的机械设计仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据使用要求和现有的条件，对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这不仅是一个创造性的工作，同时也是建立在丰富的成功经验基础上的工作，只有将两者结合起来，才能设计出高质量的机器。
机械设计的所有步骤几乎都需要计算机的帮助。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。除了这些繁琐的工作可由计算机替代外，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，也就是根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，根据出现的状况修改原设计，从而达到完善的程度。随着计算机技术的发展，计算机正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面以及各种各样的机械设计中，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，发挥着重要作用。计算机辅助设计便是伴随着计算机技术的发展而出现，并广泛应用于多种学科的一种方法。计算机辅助设计又被称作“CAD”，是由计算机帮助设计人员完成机械设计中的计算、制图、模拟等工作，并在不断修改和反复验证的基础上，输出满意的设计结果和最后的产品图纸的一门技术。
20世纪 60 年代初，麻省理工学院的一名研究生发表了题为《人机对话图形通信系统》的论文，首次提出了交互技术及计算机和图形符号的存储采用分层的思想，为 CAD 技术的确立提供了理论支撑。随着这一理论的不断完善，众多行业的领军人物开始认识到计算机辅助技术的重大作用，并投入重金研发。美国的 IBM公司开发了以大型机为基础的CAD 系统，该系统具有绘图、数控编制等功能，之后有关计算机辅助设计的研制与开发接踵而至，通用汽车公司研制出了用于汽车设计的DAC- 1 系统，洛克希飞机公司研发的 CADAM系统，适用于不同阶段的飞机设计。这时的计算机辅助设计系统都是在大型机或超级小型机的基础上开发的，购买这套系统通常需要上百万美元，因而这一系统只在经济实力比较雄厚、规模较大的航空、汽车、轮船、石油等行业应用。在 20 世纪 70 年代初出现了柔性制造系统FMS，“柔性”意为在使用计算机制造产品的过程中，制造系统会根据所编程序中指令的变换而改变加工过程，这种适应性以及加工的灵活性被称为“柔性”。我国对 FMS 的定义为：柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量的生产。随着计算机技术、通讯技术等的发展，CAD 技术也日益走向完善，比如 80 年代出现的由超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件，使得 CAD 技术在中小企业逐渐普及，从飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都开始采用 CAD 技术。如今，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的 CAD 应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD 的常用软件有很多，但由ParametricTechnology 公司推出的Pro/Engineer 产品，在目前三维造型软件领域中占有重要地位，引领着CAD 技术的新潮流。
2逆向工程中CAD的应用
逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要，但研发成本却是相当高昂的，而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响，因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间，这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而，充分利用他国的科技成果，在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。日本在二战结束后的重新崛起，很大程度上是因为他大规模引进美国、英国等欧洲发达国家的先进技术，并做了很好地消化吸收，从而转化为本国生产力的一部分。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下，在了解产品原设计的基础上，逆向重构产品零部件的 CAD 模型，已达到设计创新的目的。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面，即在拆解原有产品的过程中，重建产品实物模型，以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展，可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法，把实物样件转化为 CAD模型，综合利用 CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统） 等技术对其进行处理和再设计。Pro/Engi-neer软件中 SCAN- TOOLS是一个专用的逆向设计模块，可以通过数据点构造网格曲线，并对点云进行拟合，以得到光滑、连续的曲面，再对曲面进行交互修改，从而得到与实物一致的CAD 模型。SCAN- TOOLS与 Pro/SURFACE 配合使用，可以在曲面生成后，通过切割、裁剪、延伸等工作，将曲面转换为实体，再利用Pro/Engineer软件基于特征的参数化设计功能，完成模型的二次设计，实现 CAD模型的重建。
3 汽车覆盖件模具设计中的 CAD 应用
汽车覆盖件模具设计不仅影响到汽车车型，也是汽车个性化和更新换代的标志。然而在现实的汽车覆盖件模具设计中，经常发生设计人员的设计与制造、工艺人员的工作相冲突的情况也就是设计者的设计不能很好地进入生产、制造环节，甚至还会进行返工、再设计，这不仅增加了设计成本，拖延了生产时间，还可能造成失去市场竞争力的严重后果。为避免这种情况的发生，应尽量在设计环节排除这些问题。
汽车覆盖件模具的设计过程一般包括：根据市场需求进行模具概念设计；对模具的结构、热度、工艺问题等进行分析并画出图纸；根据图纸进行 CAD模具结构造型设计；将 CAD 造型铸造为实物，如有矛盾或不当之处，再返回 CAD 设计。CAD 造型设计是整个设计的关键环节，此处出现问题将会影响后期的汽车生产，因而必须要做好 CAD 的造型设计。比如对某款汽车的车门做一些设计上的更新，首先需要获得车门零件的几何模型，然后运用三坐标测量机对零件的结构进行分析，再使用特定的测量方法采集数据，运用相关测量设备对数据进行处理，最后再利用 Pro/Engineer 软件进行模型重建，通过Pro/Engineer 的模具设计及数控加工功能，迅速完成汽车车门的模具设计及零件的 NC加工。
4 结语
算机辅助设计技术在确保机械设计的精度、处理机械设计中的大量数据、绘制复杂图形等方面发挥着重要作用，但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家，我国自主研发的较少，加之对引进他国的技术没有完全消化，致使我国的机械制造业水平同国外相比，还存在较大差距，仅以目前的矿山机械设备为例，我国的输送机特性研究只有理论，还没有成熟的安全设计方法。因而，应加强计算机辅助设计的自主研发能力，为我国的机械设计提供必要的技术支撑，从而提高我国的机械装备水平。
参考文献：
[1] 刘书君. CAD技术在机械设计中的应用[J]. 化学工程与装备. 2008(11)
[2] 张潇云. 浅谈计算机在机械设计中的应用[J]. 陕西煤炭. 2001(01)
关键词 计算机辅助概念设计；研究现状；发展
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0001-01
计算机辅助设计技术不仅可以有效的提高设计效率，而且保证了产品的质量，但是它主要是对设计者在计算和绘图等设计后续阶段进行支持，对早期创造性的方案设计阶段并不能够凸显其效果。传统的计算机辅助设计存在着很多限制，想要完成快速输入和再现不完备的概念造型，使用传统的CAD是行不通的，这说明早期的计算机辅助系统并不能做到真正的辅助设计产品，而是对设计方案定型后的产品进行绘制。而在方案设计过程中要使创造性得以发挥，就成为了计算机工作人员所要解决的问题。这就为计算机辅助概念设计（CACD）系统的研究、开发和应用提供了条件。CACD系统从根本上解决了传统CAD的不足，使产品在早期的创新方案设计中得到有效的支持。它不仅能够提高概念设计的质量，使设计对象简单快速地生成，而且提供了可靠的信息交流平台，对产品的评价更加贴切，并且避免了设计失败所造成的浪费。
1 通讯系统的概念及其分类
1.1 通讯系统的概念
通讯系统被称为电子系统，是用于传输光信号和电信号的系统。通讯系统是一个有机的整体，它是由特定功能、相互作用、相互依赖的N个单元格组成的，使统一目标能够完成。
最简通讯系统只提供两点用户，并且供用户接受和发送信息。而一般的通讯系统可提供交换设备，使用户在系统内与其他用户进行通讯。
1.2 通讯系统的分类
通讯系统的种类很多，按照传输媒介可以分为两类，第一类是用金属导体为传输媒体的通讯媒体，像我们通常使用的通信电缆就属于其中一种，这种以线缆为传输介质的通讯系统我们称之为有线电通讯系统；第二类与第一类相反，它是由无线电波为传输介质来进行通讯的，它被称为无线电通讯系统。这两种通讯系统有“无线”和“有线”之分，同时它们所用的传输介质也是不同的，前者为光学电缆，后者为大气、水、空间、土等。
2 国内通讯软件的现状
由于我国的通讯软件发展比较晚，而且错过第三次科技革命，所以与国外的企业相比有着很大的差距。在通讯制造业，我国有3/5的企业没有真正的属于自己的核心技术，而是打着国外的牌子进行经营。通讯运营业所使用的软件大多是靠引进得来的，只有很少的企业对软件的增值业务进行开发和利用，这就决定了我国通讯技术发展落后的局面。
从上述中可以看出，我国的通讯软件业处于初级发展阶段，并且水平比较低，大多数企业并没有对系统软件进行相关的研究、开发，这就意味着他们很少使用先进的开发工具和软件开发平台。而且由于很多公司没有资金的支持或者不愿投入大量的资金，使得大型的软件开发的很少。这种状况与国外同类型的通讯软件企业相比仍存在明显的差距，同时制约了我国通讯软件技术的发展，并且在很大程度上限制了国内相关企业想要赶超国际领先水平的步伐，打击了企业的积极性。从好的方面看，国内中低端产品发展较快，与国外没有明显的差距，但是在以后的竞争中会越来越激烈。
3 计算机辅助概念在通讯系统中的发展
从国内外对产品的计算机辅助概念设计方面的研究中，可以看出，大多数国家把研究方向都集中在概念的功能和形状设计的建模上。从发展的角度看，今后的概念设计研究的重点和方向主要有两个方面。第一个方面是概念设计在计算机技术方面的研究，它主要包括CACD信息建模技术和CACD推理技术两个方面的研究。另一个方面是概念设计在全方位设计中的集成应用，它包括CACD与其他计算机辅助工具的集成，从而建立起一个全方位的计算机辅助设计环境。
概念设计阶段要求对功能设计、原理设计、形状设计、结构设计、以及布局设计等方面进行综合考虑，因为在概念设计阶段确定的信息和不确定的信息很多，而且在其内部的各个环节都是相互依赖、相互驱动、不可分离的，因此概念设计阶段有两个部分构成，第一部分被称之为问题概念化阶段，它主要是为了解决概念的形成；第二部分被称之为概念实体化阶段，该阶段是为了解决概念生成和概念可视化这两个问题。这种划分方式，有利于解决在设计的全部环节中出现的一系列问题。除此之外，计算机辅助概念设计在研究过程中应注意把设计实践和流程结合起来，其他设计方面的集成研究也要加以重视，使其实现无缝连接，并建立一套完整的设计方法理论体系。
4 结束语
随着我国科技的不断发展，计算机科学技术的发展也从教育、经济、军事及国防部门等社会的方方面面体现出来，它的产生与发展给人们的生活带来了巨大的改变。在第三次科技革命中，计算机的发明及其应用成为核心内容，人类社会由此转变到信息社会，标志着“信息时代”的到来。知识经济深入发展使计算机的发展趋势不断升华，更新换代速度加快。计算机科学与技术的发展体现了人们生活条件的进步，它的应用领域也从以前的单一化向多元化迈进，同时人工智能化技术方面的研究也得到了很大的进步。在计算机的应用领域方面，计算机辅助设计将会在未来得到很大的突破，从传统的后续设计模式转变到全面型的设计方式，同时减少在产品设计中产生的设计误差，提高设计效率，同时为产品设计公司的转型提供了客观条件。
参考文献
[1]冯培恩，徐国容.基于设计目录的原理方案及其求解过程的特征建模[J].机械工程学报，2008，34（2）：79-86.
1计算机应用现状分析
1.1数据管理
这种计算机技术的应用是管理者依据数据库管理系统做出相应决策，使得管理决策水平有所提升。数据、数据检索、数据排序、数据加工分类、数据存储、数据采集是管理数据的主要程序。数据管理作为现代化科学管理的重要前提，逐渐发展成为当代计算机技术应用的核心内容。据权威调查，用于数据管理的计算机应用占整体的百分之八十，可见数据管理在计算机技术应用中的重要地位。现阶段，计算机技术在数据管理方面的运用多种多样，动画设计、会计电算化、电影设计、情报检索、公司机构计算机辅助管理、现代办公自动化技术都是计算机计算在数据管理中的应用代表。
1.2科学计算
计算机技术早期主要应用于科学计算，工程技术研究和科学研究中的相关数据计算和问题都通过计算机技术进行处理。复杂程度高、计算难度大是当代工程设计和科学研究中数学计算的重要特点，一般的计算工具或者人工对于这些问题难以进行有效计算，这些人力难以解决的工程和科学研究问题能够同过计算机的连续运算、数据存储得到有效解决。现在社会发展中的众多复杂数据计算都是通过计算机来处理的，包括微观数据、工程设计、天气预报、卫星运行轨道距离等的计算。
1.3计算机过程控制
分析、采集数据并依照事先确定的目标对控制对象进行控制是过程控制的主要内容。控制的效率、控制的准确性、控制的真实性通过智能化和自动化水平的提高而得到提高是过程控制技术应用的核心目的，进而使得工作能力得到有效提高。近年来计算机过程控制的应用范围随着经济的发展和科技的进步被不断拓展，电力企业、交通运输业、机械制造、生产开发等等都出现了计算机过程控制的身影，并且其应用的深度和广度还在不断深化。
1.4计算机辅助技术
计算机辅助设计是计算机辅助技术的主要应用之一，计算机辅助制造、CAD是计算机辅助设计的重要内容，还包括通常所说的计算机辅助教学、CAM。首先，人们通过计算机技术的辅助对相关设计方案效果进行设计是计算机辅助设计的主要实现方式。现阶段，交通工具设计、建筑方案设计、集成电路设计是计算机辅助设计应用的主要领域。通过计算机辅助设计的应用，相关行业获得了较为深入的发展。设计方案质量的有效提升和设计时间的缩短使得工作效率被大幅提升，资金成本被大幅压缩，有效地促进了行业的健康发展。其次，利用计算机系统控制和加工产品是计算机辅助制造的主要内容。在具实现过程中，刀具运行轨迹信息的输出以工程和工艺路线的输入信息为依据。当代设计制造自动化的实现主要通过计算机辅助指导和计算机辅助设计的结合实现，设计制造的自动化也称为集成制造系统。最后，利用计算机技术开展教学是计算机辅助教学的主要内容，PowerPoint、Flash等就是计算机辅助教学的典型应用。它能够增加教师在课堂中的教学内容展现形式，使教学变得更加灵活，让学生更加积极主动地参与到教学中来，已经成为我国各级院校的重要教学手段。
2计算机未来发展趋势分析
2.1功能全面化
随着计算机技术应用的拓展和应用程度的加深，人们对计算机的功能全面化提出了更高的要求。因此，功能朝着全面化方向的发展是未来计算机技术的必然趋势，特别是生物科技、天文、文化、军事等相关领域对计算机的全面应用提高了对处理器处理速度和存储容量的要求，计算机具备全面功能不仅是一种要求，更是一种趋势。
2.2智能化
现阶段，人类从事的部分体力劳动和脑力劳动已经为计算机所替代，但逻辑能力差、依赖人工程度高仍是其中的致命缺点。可见智能化是未来计算机发展的主要内容，相关科研人员应当着力研究能够替代各种人类行为和计算的高智能化计算机，在计算机处理方面真正实现智能化和人性化。目前计算机存在的各种问题需要计算机技术的改进和完善，进而为社会文明的进步和发展提供支撑和保障。
2.3体积微型化
计算机的发展共经历了四个阶段，它们分别是电子计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路。计算机的可靠性、造价、运行速度、体积、功能也随着计算机的发展而不断被优化。随着经济的发展，计算机成本被大幅降低，社会生活中和行业生产中开始广泛的应用计算机设备，计算机的相关性能要求也随着计算机的普及被不断提高。人们希望计算机能够具备更加强大的功能，能够方便携带，具备更小的体积。计算机的部分功能已经在新兴的穿戴设备中实现，朝着微型化方向发展已经成为计算机发展的必然趋势。
3结语
关键词：图形学；发展；应用
1 计算机图形学的发展
计算机图形学是利用计算机研究图形的表示、生成、处理，显示的科学。经过30多年的发展，计算机图形学已成为计算机科学中最为活跃的分支之一，并得到广泛的应用。1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风一号——（Whirlwind）计算机的附件诞生．该显示器用一个类似示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：“被动式”图形学。
2 计算机图形学在曲面造型技术中的应用
曲面造型技术是计算机图形学和计算机辅助几何设计的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它肇源机、船舶的外形放样工艺，经三十多年发展，现在它已经形成了以Bezier和B样条方法为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值（Intmpolation）、拟合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）这三种手段为骨架的几何理论体系。随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设计对象向着多样性、特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业和制造工业迈向一体化、集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。
2．1 从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面位差。
曲面变形（Deformation or Shape Blending）：传统的非均匀有理B样条（NURBS）曲面模型，仅允许调整控制顶点或权因子来局部改变曲面形状，至多利用层次细化模型在曲面特定点进行直接操作；一些简单的基于参数曲线的曲面设计方法，如扫掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋转法和拉伸法，也仅允许调整生成曲线来改变曲面形状。计算机动画业和实体造型业迫切需要发展与曲面表示方式无关的变形方法或形状调配方法，于是产生了自由变形（fFD）法，基于弹性变形或热弹性力学等物理模型（原理）的变形法，基于求解约束的变形法，基于几何约束的变形法等曲面变形技术和基于多面体对应关系或基于图象形态学中Minkowski和操作的曲面形状调配技术。
2．2 从表示方法来看，以网格细分（Sub-division）为特征的离散造型与传统的连续造型相比，大有后来居上的创新之势。而且，这种曲面造型方法在生动逼真的特征动画和雕塑曲面的设计加工中如鱼得水，得到了高度的运用。
3 在计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的应用
论文摘要：艺术设计领域计算机辅助设计应运而生，计算机辅助艺术设计对现代教育教学即产生了巨大的推动作用，这便促使高校将计算机辅助设计提高到一个重要的位置。但高科技的介入也从另一方面阻碍并制约了现在艺术设计教育教学的发展。
当今社会，随着计算机各项技术的发展，计算机辅助设计得到了社会各界广泛的重视和运用。在艺术设计领域计算机辅助设计也应运而生。所谓视觉艺术，是通过人的视觉感受而将客观内容纳入主观心灵并予以对象化呈现的艺术形态。计算机辅助设计软件帮助设计者将作品意图得到充分表现，同样也使用这种先进手段使受众达到精神的审美愉悦。随着人们的生活物质水平的提高，人们的精神水平也在不断提高，视觉品味也随之升高。这都得益于计算机技术的发展推动了人们审美观念的进步，所以计算机技术的发展对于社会和艺术设计产生了不可低估的强大作用。例如在平面设计中标志设计、招贴设计、版式设计、字体设计使用电脑制图辅助设计比比皆是。在环境艺术设计中室内空间设计、景观设计、家具陈设等大都也都是利用计算机设计方案。
1 计算机辅助设计对现代艺术教育教学的推动
计算机辅助设计是计算机技术与艺术设计相结合的边缘学科。它在设计的艺术创造规律、形式美法则等方面与先前传统的艺术设计是一样的。只是在完成途径与传统教学大不相同。并且得到的作品效果较从前的传统教学相比大有提高，教学效果从理解专业课程的角度来讲，效果较从前要好。
以三大构成学科为例，在三大构成设计中：①平面构成的训练基本可以分为重复、近似、发射、渐变、特异、密集、肌理等几个大类。以重复和特异为典型例子，大量相同单元形的重复出现可以体现出整体感、秩序感、节奏感和韵律感，从而制造出强烈的视觉效果。在传统的基础训练中，手绘是唯一办法。但耗时不短，以有作用骨骼和绝对重复为基本条件，以基本可以形成规模的单元形数量来训练，想要达到理想效果并突显其构成特点，一般要花上好几个小时。而这只是平面构成中一个小的单元，所以考虑到学生的手绘能力与程度，一般在作业中省去几个单元，只挑选相对重点的单元进行手绘练习。在练习过程中很多学生有畏难情绪，很多好的想法被复杂的形式所打断，不再考虑。②再有就是在色彩构成明度训练中的九调训练。九个调子要分别调色组合表达以达到某一种效果，从而理解色彩之间的关系和实际应用效果。在这个训练中，几种颜色的分阶段渐变以及画面中的平涂效果都将会影响学生对色彩关系的理解。颜料脱胶、调配、绘画功底都将在很大程度上制约着画面质量，从而影响学生的理解程度。③在立体构成训练中，点线面体块的练习必不可少。材料的寻找以及制作对于高职学生有一定的难度。这也阻碍了学生在形式上的发挥，影响作业效果，也影响对立体构成设计的的理解。
计算机辅助设计介入到三大构成教育教学中后，上述情况得以改观。首先，作业可以较从前多布置一些草图，让学生多几种想法，在很多种设计方案中选取几幅作为作业。这样可以得到最好的设计结果，使学生从大量的手工作业中摆脱出来，而且不用再考虑手绘功底给作业带来的影响。其次，使学生将重点放在设计想法上，用更多的时间来拓宽自己的设计思路，锻炼自己的设计思维。最后，在修改作业方面，用计算机软件制作的构成作业也体现出巨大的优越性。随时可以修改画面效果，其灵活性可塑性都是手绘作业所不能比拟的。
再以建筑环境艺术设计为例。第一、手绘的室内外空间设计效果单一，真实感差，与设计出的实体有很大的差距，而设计师的目标正是使效果图具有和最终场景相同或接近的真实感，能够模拟和演示即将成型的空间设计的最后效果，具有非常高的参考价值。在实际教学中就是学生要以效果图来表达自己的想法和多种设计方案，要将设计方案表现的淋漓尽致来提升自己设计理念与目的，从而完成教师布置的作业。由于绘画基础和表现技法以及工具的制约会使学生的设计效果大打折扣，也使自己的设计意图暗淡无光。第二、手绘效果图在速度上同使用计算机软件设计效果图也有很大差距。手绘效果图占用了大量时间，使学生将丰富多样的富有实际意义的想法因为时间原因而被搁浅。所以在教学中也不能满足学生提交多种方案的速度要求。第三、用手绘效果图由于数据的误差较大，作为实体的参考依据已不能满足现代社会对设计表现的要求。
从前在教学中手绘的建筑环艺的效果图主要以静态为主，以很多各个角度的场景做辅助，来了解设计单体之间的关系和相互之间的影响。这种方式只能给人一种片面的印象，而没有身临其境的感受。而学生则可以利用先进的计算机软件（主要是通过3DSMAX，Lightscape，Photoshop等计算机软件）创造出审美对象、设计方案，不仅可以制作出事物及场景的外观效果，还可以将筑物内部空间的效果让人一览无余，而且还可以让人们能够在即将设计出的未来建筑物中漫游（利用3DSMAX软件的三维动画功能）。在这里计算机软件制作的效果图以虚拟现实的技术实现了真是的三维的场景。这样便可以全方位、多角度的在场景中漫游，也使教师与学生可以从多个角度研究推敲设计方案，得到最客观的结果。
从环境艺术设计效果图的最终效果而言，计算机辅助设计帮助学生将图纸以最精美和最精确的一种方式呈现在教师和众多同学面前。而在设计过程中，在环境艺术的室内或室外的设计从一开始就能以可视的、动态的方式全方位展示设计实体所处的地理环境、实体外貌和各种附属设施以及实体内部空间的效果。计算机辅助设计最终成为设计方案及装修效果展示、教师对作品评价的有力工具。
2 计算机辅助艺术设计对现代教学的制约
现代艺术设计经过近百年的历程，虽然与计算机技术的相结合，得到了从内容到形式上的变化和发展，但是目前一些设计似乎走进了一个误区，好像电脑画面效果越精美就越能吸引人，越能体现其设计水平。很多学生在做平面设计类作业时忽略原创想法，只想借助高科技手段将美轮美奂的精美图片进行简单拼凑，以求得在设计视觉上的冲击，以此掩盖设计理念想法上的空洞，却不知这种片面追求画面效果不但是舍本逐末，而且近于无的放矢。将应该关注的内容放在了一边，以高科技为借口将设计想法掩埋在美丽的视觉效果下。学生正确方式应该将原本要学习内容理解消化，然后借助计算机辅助设计表达出自己的想法。因为一切技巧必须从内容出发，目的是为了传达设计所要表达的信息，技巧不过是一种比较先进的手段，是用来辅助制作最终效果的。
计算机辅助设计进入到设计教育领域，减少了一些由于小的误差而出现了多种设计方案的可能性。做过设计的人都知道，手绘草图虽然费时而且不太精准，但是正是由于这些原因也会为原本已经僵化的设计思路打开一条很偶然的通道。手绘的人为因素比较多，多种画笔的应用，会带来多种肌理效果，突然画歪的一个线条有可能就可以演变成另一个设计方案。在教育教学中，对于正在学习设计的学生来讲，这无疑可以为他们的设计思路多一种可能性而埋下伏笔。从而缓解肠思枯竭的学生们“憋不出”设计方案的状态。计算机辅助设计的出现加快了设计想法“成型”的速度，过程相对简单，这也不利于教学中学生对教学内容的理解。而手绘作业在绘制过程中可以控制其消化理解的节奏，在学生将设计想法付诸实现的过程中把课上所学的概念内容逐步消化理解。
在教育的大的指导方向上有很多高校似乎也进入到了一个误区。有很多设计课程被简单的加入到计算机专业中去，或是将艺术专业与计算机专业合并共同培养人才。这些都是高科技出现的弊端。社会对新型人才的需求，使高校中新的学科和课程急剧增设。例如：电脑广告设计、动漫设计、网页制做、数码影像设计等数码艺术课，但在增加的同时也要符合教育的内在规律。艺术教育教学由此走到了了一个模棱两可的地步，是培养计算机人才还是培养艺术人才？然而计算机的软件制作与艺术设计并不矛盾，只是要在艺术的前提下，利用先进手段提高设计的表现力。
3 总结
计算机辅助设计的出现推动了现代设计的教育教学，使学生在设计学习中进入到了一个非常先进的领域。计算机辅助设计的出现提高了学生的设计思维，拓宽了学生的设计思路，但同时也在很大程度上制约了艺术设计教育教学。所以，高科技的介入要在某个前提下有度的实施。但无论如何，计算机辅助设计最终会进入艺术设计教育领域，这无疑是历史的进步、艺术的拓展和教育革命的成果。我们在教育教学中更应不断地更新观念，接受新的高科技手段来服务于教育教学。
参考文献：
[1]电脑在平面设计中带来的革命《世界现代平面设计史》王受之.
[2]对数码技术的理性思考《数码设计》2001/3.
【关键词】计算机 图像处理 相关技术
计算机图像处理技术是指利用计算机对图像进行相关处理。计算机应用于图像处理，能够对复杂图像进行处理，缩短图像处理时间，有效提升图像处理工作效率和准确性，被广泛应用于目前的各个领域中。
1 常见计算机图像处理技术
近年来，随着计算机技术的不断发展，推动了计算机图像处理技术的长足发展，计算机图像处理技术广泛应用各个领域中，并发挥着不可替代的作用。目前，常见计算机图像处理技术的应用体现在以下方面。
（1）计算机辅助设计与制造技术。计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）是计算机图形学目前广泛应用的重要工具，同时该技术也是在计算机技术和制造工程技术渗透和结合的基础上发展而来的综合性应用技术，学科交叉、知识密集以及应用范围广泛是计算机辅助设计与制造技术的重要特点。目前，计算机辅助设计与制造技术广泛应用于建筑设计、机械产品设计、飞机外形设计、汽车外形设计以及船舶外形设计等领域。
CAD是一种广泛应用于国内工程建筑图纸设计中的三维软件，以二维为模型为基础，将二维信息所对应的三维形体重新构造在三维空间中，以实现形体点、线、面及其拓扑关系的恢复，达到重现形体的目的，能够有效增强建筑图纸设计的立体感，以便更好地指导建筑工程的施工。计算机辅助设计和与制造技术的快速发展，推动了UG等技术的不断发展，通过UG 技术能够有效将难以用数据表的曲面通过软件进行设计，在设备中设置好运行参数后再通过计算机进行处理，便能设计出人们所需要的图形图像。
（2）遥感图像处理技术。目前，计算机的图像处理技术广泛应用于我国航空和卫星遥感方面，同时也是遥感技术的自动化处理及应用程度的重要体现，能够为专业的快速成图与信息提取自动化系统的形成提供重要技术保障。计算机图像处理技术在卫星与航空遥感领域的应用，能够有效从采集到的图像中有效提取最重要信息，对于推动遥感技术的发展具有重要意义。同时，计算机图像处理技术还能够将遥感技术获得不同波段图像高质量地传输给气象部门、军事部门等，为这些部门提供重要图像信息，使得这些部门的功能得到了不断的扩展和完善。
（3）计算机艺术和动画设计。随着计算机技术的快速发展，推动了计算机图形学及其硬件设备的快速发展，催生了计算机艺术和动画设计技术。计算机图像处理技术在艺术创造和动画设计方面的应用涉及到的软件相对较多，既有Corel-Draw、photoshop以及paintshop等二维平面应用程序，同时又有3D MAX、Maya 等三维动画建模和渲染软件，广泛应用在目前各大领域且占有主要位置。如photoshop 能够实现在广告、小型平面设计实例以及特效字中运用一些图像，同时具有美化图像的功能，能满足现代人们不同的审美需求。
（4）国家地形地貌和自然资源图勘察。目前，随着我国经济的快速发展，国土基础信息在我国国民经济体系中占有的位置越来越重要。计算机图像处理技术在国家地形地貌和自然资源勘察中的应用，能够有效利用存储的国土基础信息绘制平面图、生成三维地形地貌图，以便为国土的整体预测提供有效的方法与数据，科学规范和管理国土。同时，科学的地貌地形信息，也为军事方面提供了重要信息保障。目前，许多国家都在利用陆地卫星所获取的图像开展森林调查、海洋泥沙和渔业调查、水资源调查等资源调查，以便实现自然资源的最优化利用。我国也利用陆地卫星所获取的图像开展了石油勘查、矿产量探测以及大型工程地理位置勘探分析等一系列的资源勘察，并取得了良好的效果。计算机图像处理技术在自然资源勘查方面的利用能够为综合治理和资源利用开发研究提供科学依据，对于合理开发和利用资源具有重要意义。
2 计算机图像处理技术的发展趋势
目前，计算机技术和计算机硬件的不断发展，推动了计算机图像处理技术的不断发展，使得计算机处理技术日臻成熟。社会的快速发展对计算机图像处理技术的要求不断提高，对于推动计算机图像处理技术的发展具有重要意义。
计算机图像处理技术为了更好地适应社会发展的需要，计算机图像处理技术专业人员势必会加大对新型技术的探索和创新，扩大计算机图像处理技术的应用范围，使人们在图像处理时更加方便、快捷以及高效。
随着众多计算机图像处理软件的应用，计算机图像处理技术的优越性和可靠性日益突出，能够有效实现对综合信息进行多阶段、多目标以及多途径的处理及操作，从而满足不同图像处理的需求。随着图像处理技术的不断发展，图像处理在清晰度、真实度以及其他图像因素的技术手法方面日益成熟，同时在图像的分辨率、传输率以及多维成像等方面的性能也将不断提升，计算机图像处理技术在工业工程制图也会趋于标准化和精简化方向发展。
结语
随着计算机图像处理技术的不断发展，计算机图像处理技术作为一门新兴技术广泛应用于目前各个领域中，为人们带来了独特、新颖的图像视觉效果，为人们的学习、工作以及生活带来了极大的便利。计算机图像处理技术技术的广泛应用，使得计算机图像处理技术未来的发展与我国的经济、社会建设更加紧密。
参考文献
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[3]李创，黄迎春.计算机图像处理的相关技术研究[J].数字化用户，2013，（21）：203-203，204.
关键词 计算机辅助辅助设备；机械设备；应用
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0212-02
随着计算机技术的不断发展，绘图软件在机械设计中的应用为绘图提供了便利条件，使设计更加合理准确，对在设计中出现的错误可以及时进行修改，这样保证了机械设计质量、降低了生产成本，在机械加工中利用计算机对设计的产品进行模拟，增加了产品的合理性。
1 计算机辅助设计的发展和重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是进行机械生产的前提。同时也是决定机械性能的重要因素，机械性能的好坏取决于设计质量。从狭义上来讲机械设计是指在技术设计过程中，从广义的上来讲机械设计要根据设计者的要求和现有的条件。对机械的工作原理和机械的结构材料的强度，机械零件的形状和大小能量的传递方式进行分析。并形成具体的描述作为机械制造的工作依据。这是一个有创造性的工作，也是建立在成功经验的基础上的，只有将两者结合起来，才能设计高质量的机器。
机械设计的步骤都需要计算机的帮助，图形的编辑和数据的计算都需要借助计算机软件的提供支持。除了这些具体的工作可以利用计算机完成后，还可以根据图纸没在计算机上模拟一个模型，对产品的性能和受力情况进行分析，根据出现的状况进行相关的修改不断完善产品的质量，计算机应用技术越来越广泛的应用到机械设计加工中。
2三维造型、工程分析和报表中的应用
在采用实体造型设计时，通过计算机对试题造型进行相关的处理会给设计工作带来很大的便利，通过软件处理技术，可以将事物的造型更加合理的展现在我们面前。机械设计采用计算机进行数据分析，会使数据分析工作更简单。提高工作人员的工作效率。在机械设计过程中，对一些特殊的数据和报表要进行相关的说明。这些工作可以通过计算机辅助来完成。
3计算机辅助在设计中的应用有利于观察零件的装配
在机械设计中，我们可以采用不同的装配关系呈现出不同的设计效果，利用计算机辅助功能对不同的装配关系进行演示，对不符合装配要求的，计算机中的查找器就会有显示，这样就会方便设计人员进行修改，另外可以通过计算机对零件的运作进行演示。方便了工作人员对不合理因素进行修改，通过计算机进行演示可以减少产品的使用费用。计算机辅助的应用可以有效的提高产品的质量，从而使设计质量得到有效的提高。
4 逆向工程中CAD的应用
逆向工程是一种吸收先进设计的手段，技术研发是很重要的，但是研发成本是很昂贵的，在研发的过程中受到现有条件的影响，一些技术需要很长的时间才能发展成熟。这对发达国家而言是无法想象的。因而在设计过程中要充分运用科技成果，在融合新技术的基础上要不断创新。在二次世界大战后一些发达国家不断提高计算机软件技术，为机械生产提供技术保障。
逆向工程只有在实物的条件下，了解产品的基础上逆向构造零部件的模型，达到产品创新的目的。在以前的“逆向工程”的应用中主要集中在实物方面，在原有产品的基础上，对实物模型进行创新设计体现出产品的性能，可以通过坐标的测量的方法，CAD制图软件把实物转化成虚拟模型。利用计算机辅助功能对产品进行加工处理，可以运用多种技术实现逆向转换设计。可以利用数据绘制网格，并对点进行模拟，得到连续的曲面再对曲面进行修复进而获得实物模型。利用SCAN-TOOLS技术在生成曲面进行裁剪、延伸等工作，把曲面转换成实体，利用相关软件实现参数化设计，完成模型的重建。
5 汽车覆盖件模具设计中CAD应用
汽车覆盖件模具的设计不仅影响到汽车的车型，也影响个性化设置。在汽车模具的设计过程中，在对实物的设计过程中经常会出现设计与工艺人员在施工过程中工作中相违背的情况。设计者不能很好的进行生产和加工环节，还会出现了返工的情况这会额外的增加设计成本，延误了生产时间，会导致企业失去市场竞争力。为了避免这种情况，要在设计的过程中排除这些情况。汽车模具的设计过程包括：根据市场需求对模具进行设计，对模具的结构、热度等问题进行分析并制作图纸。要根据图纸进行模具结构设计，将实物进行改造，在设计中遇到的问题要及时进行修改。CAD造型设计是实物造型的关键，出现的问题将会影响到汽车的生产，所以在要做好CAD设计，如对汽车的车门进行设计的过程中。要首先对汽车的零部件进行设计并建立相关几何模型，运用特定的测量进行分析，并进行数据采集对相关数据进行处理。最后通过相关的技术手段进行模型重建，通过对模具的加工或数控控制，能迅速完成汽车车门设计和加工。
绘图是机械设计中一个重要的方面，在传统的方法中都是由设计师手绘进行的，这就会浪费大量的时间，使设计人员的工作效率降低，通过计算机辅助机械设计可以利用绘图软件进行操作，如CAD等，通过绘图软件的使用，可以提高工作人员工作效率。
6结论
计算机辅助设计可以有效的提高机械设计的精度，可以处理大量设计数据。制图软件对图形绘制有重要的作用。计算机辅助机械设计的技术源于发达国家，中国自主研发的技术相对比较少，一些源于外国的技术中国还没有完全消化，所以导致了中国一些先进技术和外国还有一定的差距，在机械制造中还没有成熟的设计方法，所以我国在发展经济的同时也要加强计算机应用技术，为机械设计工作提供技术支持，从而提高我国的科技水平。
参考文献
[1]戴淑芝.柔性机械制造技术及关键技术应用[J].科技创新导报，2010(18).
关键词：计算机辅助设计与制造；三位一体；教学模式；课程体系
课程建设是当下专业建设的重中之重。课程的分化与整合，是专业内涵发展的需要。课程内容体系与模式的研究，是课程解构与重构的基础。经过分化与整合的课程，不是对已有课程的简单否定，而是对传统课程的一种继承和发展。
一、教学模式的研究与实践
（一）以科学的理论指导课程改革的研究与实践。
高职课程改革必须重视两个态势:一是技术发展对社会职业岗位内涵及外延正产生着愈来愈大的影响，技术的更新不断促使低技术岗位消亡和高新技术岗位产生。二是经济全球化背景下，产业结构和行业结构变化在使得原有职业岗位转型、消失的同时，也催生了大批新岗位、新职业。为了适应这种态势，高职教育专业设置要以市场需求为导向，课程体系构建要以岗位(群)为依据，课程改革要以能力为本位，专业教学改革、课程内容改革必须体现适应性、实践性、开放性及职业性原则，鉴于此，世界各国纷纷改革其职业教育课程的目标，由原来的岗位技能培训转向注重综合职业能力培养，澳大利亚的关键能力培训、英国的核心能力培训、德国的基础职业能力培训等就是这种改革思想的体现，打破狭隘的职业训练的壁垒，向学生传授具有通用性的、可迁移的、工具性的技能，而不是传授传统意义上的、高度专门化的、狭义的技能。另一方面，为培养这种综合职业能力，在进行职业教育课程改革时，必须考虑到课程目标的整合性，把掌握知识和技能、发展能力、培养良好的职业道德和个性心理品质等各类目标有机地结合起来，着眼于提高劳动者的综合职业素质。而要实现以上的目标，必须走校企合作教育之路，形成产学结合课程。
（二）充分调查研究，构建专业核心课程基本框架。
1. 构建专业核心课程基本框架。
通过调查和分析，我们发现家电企业对本专业学生需求最大，学生就业岗位与专业核心课程结合最紧密。佛山是全国最大的家电生产基地，家电产业是佛山传统支柱产业，是广东省、佛山市未来若干年国民经济和社会重点发展产业，因此，选择典型家电企业作为依托，建设校企合作教育平台，进行深入的课程改革，不仅具有广泛的市场基础，而且具有普遍意义。
2. 构建三位一体校企合作教育平台，营造合作教育环境。
计算机辅助设计与制造专业结合地区经济发展的特点，拟以周边多家企业为依托，有步骤、分阶段推进与企业产学、研、培的全面合作，形成专业产业群，逐步搭建了以产学、研、培为特征的校企合作平台。
3. 基于合作教育平台的专业核心课程改革。
基于工作过程为导向的高职课程体系构建理论，高职课程分为基础学习领域课程、校企共建学习领域课程、学生自主型学习领域课程等三类课程，后两者如何构建，目前还在探索阶段，以“实训基地”“培训基地”“研发基地”三位一体的校企合作为平台的专业核心课程改革新模式，有利于构建学习领域课程，以一类典型产品的生产过程和职业岗位的工作过程为线索组织课程内容，进行知识和技能的训练，通过以点带面，分析职群的共同基础理论和基本技能以及各职业的入门技术，加以系统组合，优化校企共建学习领域课程的同时，推动自主学习领域课程构建。
二、基于“三位一体”校企合作的课程体系的构建
（一）开发基于工作过程的课程体系及教学内容。
依据就业岗位群任职要求,参照相关行业的职业资格标准,我们构建了基于校企合作教育平台的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）专业课程体系，做了如下工作。
第一，围绕佛山市世界级产业-白色家电产品的生产过程和岗位群工作过程，以小家电企业典型产品为对象，分析提炼计算机辅助设计与制造专业的核心课程设置、内容和环境训练要求。
第二，全面修定专业人才培养方案，将校企共建学习领域课程作为目标，改革课程设置。 “机械设计基础”增加了“Matlab应用实训”，“CAD/CAM技术应用（PRO/E）”课程增加了以小家电产品开发为目标的“CADCAM技术应用（PRO/E）实训”， “塑料模具设计”增加了以企业赠送的生产模具为对象进行“模具拆装实训”以及家电产品为对象进行“塑料模具设计课程设计实训”，“数控编程加工”增加了以家电产品模具零件为对象的“CADCAM技术应用（UG）实训”。
第三，以工作过程为导向，改革教学内容。将工业产品造型设计、结构设计、模具设计、数控加工整个生产过程的知识、技能需求作为计算机辅助设计与制造专业核心课程教学内容改革依据，以小家电产品为具体对象，将小家电每个生产工作过程的岗位知识、技能作为教学和实训内容，“机械设计基础”将小家电传动系统设计作为案例进行剖析，并用“Matlab仿真分析实训”课程进行深入学习，“CADCAM技术应用（PRO/E）”课程引进榨汁机、搅拌机、打蛋机等产品进行产品造型技术训练，并在“CADCAM技术应用（PRO/E）实训”课程中，进行产品结构装配与分析训练，而模具设计课程针对“CADCAM技术应用（PRO/E）”课程训练的对象进行模具结构的设计训练，并辅助以相关的模具实物拆装实训，“数控编程加工”则根据模具设计得到的零件进行自动编程和加工训练，整个核心课程的教学是一个完整产品工作生产流程，课程间知识、技能以产品为主线相互渗透，课程的关联、综合度大大增加，学生解决问题的能力会得到加强。
[摘 要]文章从教学任务、教学方式、项目选择、项目的评价与成绩评定等方面,对“CAD/CAE综合训练”和“计算机辅助设计C”课程中对UG软件采用项目教学方法进行实践探讨，并对教学效果进行了比较，并就UG项目教学法提出了几点体会。
[关键词]项目教学法UGCAD/CAE计算机辅助设计 实践探索
UG是目前主流三维CAD/CAE/CAM设计软件，它提供集成、全面的产品工程解决方案，众多世界一流的制造商用它来进行概念设计、工业设计及详细的机械设计、工程仿真等。[1]在UG软件中，CAD模块为最重要的组成部分，其他功能都是在其建立的模型基础上得以实现。我校为了适应我省在CAD/CAM/CAE领域的专业技术人才需求和培养具有创新能力的高素质人才[2]，在机械设计制造及其自动化专业和车辆专业开设了“CAD/CAE综合训练”和“计算机辅助设计C”课程，并把UG软件做为上述课程的主要学习软件。
项目教学法提倡将传统教学中的以教师为中心转变为以学生为中心，以教材为中心转变为以“项目”为中心，以知识讲解为中心转变为以实践运用为中心，使学生在理解知识、学会操作、提高动手能力和解决实际问题能力的同时，培养团队精神和合作意识[3]。
本文结合作者的教学实践，根据UG软件需要兼顾理论和实践两个教学环节的特点，阐述如何在不同教学性质的两门课程教学中合理运用项目教学法，并对这两门课的教学效果进行比较。
1 项目教学法在课程教学中的实践
1.1 教学任务
“CAD/CAE综合训练”课程48学时，以分散实践教学为主，采用在机房中老师边讲解学生边学习的教学方式，最后通过项目课程设计对学生所学知识进行综合考核。其目的是进一步提高学生的CAD/CAE技术应用水平，强化学生工程意识，拓宽学生知识面，提高学生动手能力和创新意识，以适应现代设计制造和现代信息科技的发展、满足具有创新能力的高素质人材培养的需要，增强机自专业的就业竞争力，在我省机电行业中打造广东工业大学机自专业的品牌形象。
“计算机辅助设计C”课程32学时，其中教室理论教学24学时，机房上机练习8学时。其目的是使学生熟练掌握零件实体建模设计功能、装配建模技术、工程图生成功能等模块的使用，初步形成以UG软件为设计工具的设计思维，提高学生动手能力和创新意识，增加车辆专业的就业竞争力。
1.2 教学方式
为了避免学生仅仅以项目为最终目标而只注重项目的结果，而忽略了知识的全面学习，基础知识掌握不牢固的现象。在教学过程中要注重理论与项目实践相结合，根据课程的性质制定如下教学方法。
“CAD/CAE综合训练”的基础知识以在机房中进行基本功能讲解、实例演示和学生练习为主，课堂教学演示的实例和学生的练习选用机电产品中的齿轮、变速箱、手机、相机外壳等常用零部件为主要内容，同时也选择了一些CAD/CAE学科发展前沿较具代表性的实例。在完成基本建模功能后同步以课程设计形式布置项目任务，以便课堂对项目进行讨论和学生有足够时间完成项目。学生课堂练习的结果作为该门课程的平时成绩，占总成绩的40%，项目课程设计成绩占总成绩60%。
“计算机辅助设计C”课程由于大部分时间均在教室中进行，因而以理论教学为主，课堂讲授计算机辅助设计的基本理论和原理，结合代表性UG软件讲解基本功能并进行对应实例演示，激发学生加强课后的自主练习。在教学任务完成一半时布置项目任务，并在课堂中对项目设计进行互相讨论和对设计进度进行跟进。期末对计算机辅助设计的基本理论和UG软件的基本功能和实例设计的分析能力进行卷面考核，成绩占总成绩的50%，项目设计成绩占总成绩30%，课堂平时成绩占20%。
1.3 项目的选择
项目的任务和内容关键在于项目的选择。项目选择的恰当与否关系到项目的任务和内容是否配套，也关系到能否达到项目实施的目的。因此，项目的选取要慎重考虑，要多方位斟酌，它是关系到项目教学成败的关键。考虑到两门课程的性质和上机学时的不一样，在选择项目时必须有所区别。
表1 项目的选择与分配
CAD/CAE综合训练 计算机辅助设计C
完成项目方式 每个人独立完成一个小项目 每组独立完成一个中型项目
项目之间的关联性 每组同学的项目同属一个类型产品，难度大致相当。组与组之间的项目属于不同产品。 组与组之间的项目同属一个类型产品，难度大致相当。
完成内容 各零件的建模 各零件的建模
装配建模 装配建模
产品渲染 产品渲染
工程图制作 工程图制作
某关键零件的有限元分析 设计说明书
设计说明书
完成方式 每组选取一小组长，协调该小组的项目平衡及组织小组讨论 每小组选取一小组长，协调项目的分工及组织小组讨论
“CAD/CAE综合训练”由于学时多，且主要在机房中以分散实践为主，要求每个同学独立完成一个项目，但这样需求的项目数量非常大，很难在项目难易程度及往届之间的重复性进行区别，给项目的选取和评价下了一大难题。为此，在教学实践过程中，通过对同学进行分组，每组的同学独立完成接近的项目，考核也以组为单位进行考核的方法。“计算机辅助设计C”由于上机学时少，因而通过分组，每组同学共同完成一个项目的方法进行考核。具体的教学方法与项目选取等如表1所示。
1.4 项目的评价与成绩评定
表2 项目评分标准
子项目 评价内容 分值比重
CAD/CAE综合训练 计算机辅助设计C
各零件建模 总体建模设计方案是否合理；
零件建模方法是否独到、简单；
零件建模方法是否正确。 20% 20%
装配建模 子装配建模正确与否；
整体装配建模正确与否。 25% 30%
产品渲染 产品渲染效果。 10% 10%
工程图制作 视图布置是否合理；
尺寸标注和符号标注是否正确；
文本标注是否正确合理；
图框和标题栏的制作与插入。 20% 25%
某关键零件的有限元分析 所选零件是否具有典型性；
网格划分是否正确；
施力是否正确；
仿真结果是否正确。 15% ——
设计说明书 报告书写是否规范、简明、合理；
遇到并解决问题的思路是否清晰。 10% 15%
在项目实施最终完成之后，需要对项目进行评价和成绩评定。为了激励先进和鞭策落后，并结合两门课程特点，给出如表2的成绩评分标准，并由同学互相评分，具体办法为：
对于“CAD/CAE综合训练”，同一小组的同学一起参与项目答辩，答辩顺序随机产生，答辩后同学根据表2的评分依据及同学的实际完成情况，客观地对项目进行评分，最后对每一同学的分数进行累加，得出每个同学在同组中的排名，老师根据排名先后顺序按正态分布进行评分，名次前面的得高分。
对于“计算机辅助设计C”的项目评分策略则为，每一个小组先组内根据各同学之间的贡献进行排序，贡献最大的排第一，贡献最小的排最后，并且每小组派一名代表参与项目的答辩，答辩后各小组组长根据表2的评分标准对各组项目进行评分，最后对每一组的分数进行累加，得出各组的排名，并根据名次给出各组的成绩。而组员中最高分为该组的实际分数，其余按名次及正态分布进行给分。
通过上述项目评分办法，公平公正，能很好的区分出同学之间的差距，且有效的消除了因老师的主观因素而造成的成绩评定不合理现象。项目任务下发时先强调评分办法，也能充分的激励学生的学习积极性。
2 教学效果比较
在对机电08级(3)(4)班进行“CAD/CAE综合训练”时，全班78人，分成8个小组，分别以电脑椅、电饭煲、电冰箱、热水器、抽油烟机、风扇等作为每组的项目主题，每个小组长通过互联网搜索的方式与该小组成员协商选定十个难度相当的产品作为项目内容，最后的CAD设计代表作如图1所示。
图1 机电08级(3)(4)班的代表作品
图2 车辆08级(1)(2)班的代表作品
对车辆工程08级(1)(2)班进行“计算机辅助设计C”授课时，全班82位同学分成8个小组，每个小组通过小组长协调的方式完成一自行车的造型设计，设计代表作如图2所示。
可见，项目教学法无论对于分散实践课程还是理论课程，均起到了很好的效果。通过组内评比的方法，既充分调动了同学的学习积极性，又体现出了相对的公平公正性，同时可以避免传统教学方法带来的项目抄袭现象。
3 项目实施的体会及总结
第一，应以“实际生活与学习密切相关，而且学生比较有趣”为原则选取项目。这样才能激发学生学习兴趣,他们会非常专心致志,乐此不疲，在自主地完成“任务”时主动学习并掌握软件的使用。
第二，在项目实施过程中，要鼓励学生大胆探索、创新,利用不同的方法制作相同零件；要鼓励学生自己查找各种参考工具书并思考解决办法；要恰当地引导和培养学生的自学能力，培养学生的创新能力、独立分析问题和解决问题的能力。
第三，适时地组织学生共同分析个别学生的难题或大家共同的难题，各抒己见，浓厚学习氛围，提高学生的学习兴趣，促进学风建设，培养团队意识与团队精神。
第四，要建立公平合理的项目考核体系，达到既能激发学生的参与热情，又能综合评价学生对理论知识的掌握程度和解决实际工程问题能力。
参考文献
[1] 付本国,管殿柱．UGNX6.0三维机械设计[M]．北京：机械工业出版社，2010.1
[2] 高伟强,阎秋生,秦哲．“CAD/CAM/CAE课程综合训练”教学的实残与探讨[J]．广东工业大学学报(社会科学版)，2004.6（增刊）
