时间：2022-04-03 14:39:48
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，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。
本书是一部关于计算机辅助生物制造领域前沿技术和工艺的论文集，由WileyBlackwell出版的顶尖的杂志上精心挑选的论文组成。读者通过该书能够从本质上理解当今的计算机辅助生物制造的技术和工艺。
计算机辅助生物制造，也称为快速原型法、分层制造或自由形态固体制造，是一门新技术，包括三维可累加的逐层制造技术，结合添加剂材料的选择，可制造出具有生物特性的结构，这种技术充分运用了计算机辅助设计系统。计算机辅助生物制造诞生于20世纪后期，由几个研究组独立研究发展而来，包括三维系统公司、Stratsys公司、MIT和德州大学Austin分校。在计算机辅助生物制造中，计算机辅助设计的表面被转化为一系列的多边形逼近（称为镶嵌技术）并且切分成一系列的横截面。计算机辅助生物制造分为直接型和间接型两种。直接型方法包括固态、液态和粉末状的辅助添加材料；间接型方法包括用计算机处理可用于计算机生物制造的模型或模具，例如计算机辅助生物制造方法可以用于创建用于熔模铸造、砂型铸造或注塑成型的结构。间接型方法与直接型方法相比，优势在于在结构最终成型之前可以节省具有某些化学的、腐蚀性的、生物的和机械的特性的材料，因为这些材料并不需要在计算机辅助生物制造中出现。本书旨在阐述最近由计算机辅助生物制造技术所制造的大量医疗设备所投入的技术，包括病人特制义肢，微型结构医疗设备，人造组织等。计算机辅助生物制造在未来10年将在医疗护理方面发挥更大的作用，它将主导着生物和医疗设备的结构设计制造。
本书内容共有14章：1.计算机辅助生物制造：导论；2.多尺度骨头诊断的计算机系统：二维微观尺度的有限元分析系统；3.基于淀粉的分层纤维支架结构在骨组织工程中的应用；4.快速原型法制作三维支架的细菌和应用白念珠菌粘附技术制造骨头更替材料；5.生物黏合剂的喷墨式打印技术；6.羟基磷灰石造骨细胞复合的激光细微加工；7.双光子聚会物与陶瓷混合材料在皮肤渗透型药物研制中的应用；8.生物陶瓷药物释放体在三维粉末印刷期间的生物活性的同时稳定性；9.选择性激光熔化工艺制造钛椎间融合器的拓扑结构优化和机械进化过程；10.CT摄像机监控电流刺激切除神经的退化肌肉的生长情况和由电流刺激诱导的组织结构改变及其立体平版的三维建模；11.烧蚀鼻子肿瘤手术后利用计算机辅助设计（CAD）-计算机辅助制造（CAM）技术构造临时假鼻体：一个试验案例的报道；12.个人预制的重构上颚骨假体；13.快速原型法教学模型在胎儿畸形研究中的应用；14.骨架材料通过CT扫描的非入侵性考古和三维结构重建。
本书适合计算机生物辅助设计、生物医疗设备设计、医疗护理等领域相关研究人员阅读。
陈涛，
博士生
（中国传媒大学理学院）
Chen Tao，Doctoral Candidate
（School of Science，Communication University of China）
关键词:CADCAMCAX应用
一．前言
随着计算机技术的迅速普及，计算机的应用已渗透到人们生产、生活的各个领域，CAD--计算机辅助设计、CAPP--计算机辅助工艺过程管理、CAM--计算机辅助制造、CAQ--计算机辅助质量管理统称为CAX即计算机辅助技术，已为广大工程技术人员所熟悉，CAX的应用水平不仅是衡量企业产品开发、设计、制造能力和技术先进性的重要标志，更进一步影响着企业在激烈的市场竞争中的生存空间和发展潜力。
对于许多企业和工程技术人员而言，CAX早已不是"旧时玉谢堂前燕",CG---计算机辅助绘图的应用已深入人心，CG所实现的"甩图板"固然是推动计算机辅助技术在工程技术开发领域应用所迈出的一步，但同时应当看到相对于真正意义上的产品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成，AM--敏捷制造和CE---并行工程而言，无论在技术含量上，还是在预期经济效益上这都只是第一步。因而，三维建模，智能化CAD以及PDMS---产品数据管理系统，乃至全系统集成等CAD的推进深入工作又站在一个全新的起跑线上，重新面临着整体规划、软件选型、人员培训、应用推广等问题．
二、企业级"CAX"应用整体规划
凡事预则立，不预则废。CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划，具体而言，包括时间、空间两个方面。
在时间范畴上，企业CAX的应用、深化作为一项系统工程，决不能一哄而上、一蹴而就的，所以从实施之初就应当立足生产实际，结合企业发展大计，制定长期战略，长计划短安排，从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立，逐步完善，到全面集成系统管理，步步为营，并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。
在空间范畴上，由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体，故整体规划工作必须立足现实情况，针对不同层次的应用部门，人员定位作出不同规划。例如：设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统（三维造型、有限元分析）；工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能，简单3D功能（装配、自动编程）；若只允许检索、查阅，甚至可以只配备模型图档浏览工具，但应当特别指出两点：
1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅，各系统无虚连接；
2.不论高、中、低端系统，也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。
这里可举软件系统组合范例如下：
1、某模具厂，开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端；工艺部门以SolidEdgeOrigin3D为CAX平台，MasterCAM为CAM中端；车间级人员仅允许查阅，故采用SolidEdgeOrigin+Viewer；
2、企业长期使用AutoCAD，规划设计部门以MDT为开发平台，工艺部门则采用AutoCAD/AutoCADLT，车间工艺员采用AutoCADLT/Viewer。
三、软件选型
随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大，基于各种运行平台、技术核心，定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放，性能及易用性更是长江后浪推前浪，令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言，只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的，因此，选型必须立足于自身产品，离开这一基本点，任软件技术先进，功能强大，终将沦为"鸡肋"。
通常，CAD、CAM软件的选型分以下几个步骤：
3.1.立足产品，需求定位
对软件的选型应切合实际，根据自身产品的特点、复杂程度、企业内部设备来明确需求定位，才不至于迷失于众多CAD/CAM厂商的宣扬中。例如对于一家电产品厂而言，其CAX系统只要定位于产品设计，则它需要的是一个较强造型能力、装配功能完善，工程出图快捷的CAD系统，通常还应具备从顶向下的设计功能；对于产品呈系列化、改型频繁的企业而言，对CAD系统的迫切要求则首先是具备强大参数化功能，甚至要求装配的参数化，此外，造型（Modeling）--装配（Assembly）--绘图（Drafting）的全相关也是一个重点；对于注塑模生产厂家而言，模具型腔常有复杂曲面，且企业自行拥有数控铣床或加工中心，则在配备具有优良曲面操作能力和模具增强功能的三维CAD的同时，还须引入较强NC（数控）编程能力的CAD软件，对于复杂注塑件，模具设计中流动分析常不可避免，这就要考虑Moldflow或C-Mold等CAE系统，当然，一个CAD/CAM/CAE一体的高端系统也可能是理想之选；又如某些企业产品在钣金，管路上有所侧重，他们对CAX的要求又迥然不同。
因而，任何一个CAD系统都不是全能的，针对不同产品和不同企业，不同单位要求不同，软件选型考察侧重点必然不同，因此，具体选型开始务必立足产品，明确：什么样的系统才是本单位所期待的--即需求定位。
3..2广泛考察，多方研究
确定需求后，应对整个CAX市场做一全面调查，对软件功能、技术优势、厂商资历等进行广泛了解，在今天这样一个信息时代，Internet盛极一时，这项工作不过是举手之劳，可以查询CAX软件供应商、商站点来了解软件资料、厂商概况、下载Demo演示信息，也可以上中立专业测试公司站点，查询软件评价报告，比较测评表，还可以登录专业院校、研究机构、行业协会CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用户对各种CAX软件的正面推崇、反面批驳，乃至唇枪舌战的辩论，虽有可能失之偏颇，却往往一针见血，切中要害，让你了解到厂商提供资料以外的另外一面。当然，正面接触软件商以获取书面资料、软件演示版或技术人员现场介绍，都有助于对有关软件的认识。除此外，咨询专业人士、考察软件用户、参观兄弟企业均对选型大有裨益。
由于选型之初已明确要求，经广泛考察、多方研究后，即可初步拟订几种基本方案，通常这些方案在价位、技术优势或运行环境上有所区别，但对企业需求均有可能较好满足。
通常，许多企业倾向的主流软件有：
流动分析CAE：Moldflow、C-mold等；
低端CAD：AutoCADKMCADCAXA电子图板等；
中端CAD：MasterCAM、Cimatron、Powermill
、SurfCAM等；
中端三维CAD：SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等；
CAX集成化系统：ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模块化集成。
3.3.现场测试最终定型
针对基本方案的进一步筛选，不仅应大处着眼，更应细处着手。典型的做法是邀请软件商到企业做现场测评，对各种方案的软件功能进行详细比较，以企业典型产品和复杂产品为案例，重点考虑以下因素：
a、技术功能指标：造型核心，组件技术，二维功能，三维功能，装配功能等；
b、用户界面指标：任何软件的考评中，用户界面都是一个重要指标，因为所有软件的使用主体均为人，所以易用性不言而喻不可或缺；
c、开放扩展功能：文件转换接口、二次开发能力、本地化国标化程度，此外丰富的三方支援常对软件后继扩展有重要影响；
d、价格定位--性能价格比；
e、服务水平：培训、技术支持、版本更新、疑难解答，包含软件商的发展能力。
通过综合评价，软件最终定型。
四、人员培训
人才是企业的秘密武器，企业间的竞争，实质上人才的竞争。同样CAD/CAM系统的运用，人才是关键，只有具有高度事业心和相当技术素质的人才，才能把CAX系统的性能充分发挥出来，为企业创造效益。
CAX技术是集计算机科学和工程学科相结合的综合性学科，因此，该系统应用人员也应是具有计算机应用和工程专业知识相结合的综合性人才，只有重视人才的培训和知识更新，才能更好地适应日益发展的CAX技术的需要。人员培训应由企业、软件商、高等院校及科研院所等单位来承担。
关键词：计算机应用; 装配规划; 综述; 虚拟现实; 软计算; 协同装配
装配是产品生命周期的重要环节，是实现产品功能的主要过程。毕业论文 装配成本占产品制造成本40%～50%，装配自动化一直是制造自动化中的瓶颈问题。装配规划是在给定产品与相关制造资源的完整描述前提下，得到产品详细的装配方案的过程，对指导产品可装配性设计、提高产品装配质量和降低装配成本具有重要意义。产品的装配规划通常需要得到零部件的装配序列、装配路径、使用的工装夹具和装配时间等内容[1]~[3]。
较早的传统装配规划采用人工方式，工艺人员根据设计图纸和技术文档，通过分析产品装配图中零件的几何形状和位置关系，必要时再和设计人员进行讨论，进一步明确设计者的真正意图，利用自己的经验和知识规划出产品的装配方案。这种方法工作量大、效率低，且难于保证装配方案的经济性。
随着计算机集成制造CIMS 和并行工程CE技术的发展和应用，一方面对装配相关的设计技术提出了计算机化的要求，以提高和产品开发过程中其他环节的集成化程度。另一方面要求装配方案的优化以降低成本和缩短规划时间以加快产品开发进程。受“需求牵引”和“技术推动”两方面的影响，80 年代初，出现了对计算机辅助装配规划(Computer Aided Assembly Planning，CAAP)技术的研究。到目前为止，CAAP 经历了几个不同的发展阶段，出现了4 种代表性的方法，按照出现的时间顺序及方法的特点，笔者将其归结为经典装配规划方法、虚拟装配规划方法、装配规划软计算方法和协同装配规划方法。
1 经典装配规划方法
早期CAAP 的研究侧重于装配序列的规划，以产品CAD 装配模型为基础，硕士论文 一般采用几何推理的方法，通过产品装配建模、装配序列推理和表达以及装配序列评价和选择为产品面向装配的设计和装配工艺规划提供指导和支持，其过程通常如图1 所示。
1.1产品装配建模
产品装配模型是装配规划的基础，为装配规划提供装配体和零部件的相关信息。常用的装配信息表达模型可分为图模型和矩阵模型。法国学者Bourjauct 提出了联系图模型[4]，将零件之间的物理接触关系定义为联系即装配关系，图中的节点对应零件，边表示所连接的零件间至少有一种装配关系。关系模型[5]进一步区分了零件之间的接触关系和联接关系，图中包含3 种实体类型：零件、接触和联接，边表达了实体间的关系。产品等级装配模型[6]将装配体看成具有层次结构性，即装配体可以分解为子装配体，子装配体又可分解为下级子装配体和零件的集合，以此表达产品的装配组成。
矩阵比图易于计算机表达和实现。Dini 和Santochi[7]利用干涉矩阵、接触矩阵和连接矩阵表达产品，干涉矩阵描述了零部件间沿坐标轴方向装配时相互间的干涉情况，接触矩阵描述了零部件间的物理接触状态，连接矩阵描述了零部件间的连接类型。为减少矩阵的数量，Huang[8]等把6个干涉矩阵合并为一个拆卸矩阵，集成的表达零部件间沿坐标轴方向的干涉情况。
1.2装配序列推理和表达
基于联系图模型，Bourjauct 采用人机交互“问答式”方法获取装配优先约束关系[4]，医学论文 随后De Fazio 和Whitney[9]，Baldwin[10]等人的工作进一步较少了需要由用户回答问题的数量，然后通过对装配优约束关系进行推理得到联络建立优先关系的层次模型表达产品的装配序列。
“割集”法是基于拆卸策略的装配规划中通常采用的图论算法。Homem de Mell 和Sanderson[5]通过对产品联接图进行缩并，利用“割集”算法对联接图进行循环分解，生成所有可能的子装配体，直到不可再分。并提出了装配序列的AND/OR 图表达方法，图中的节点对应装配过程中的子装配体或零件，超弧表达将子装配体或零件联接在一起形成更大子装配体的装配操作。因为“割集”算法的计算复杂性为O(3N) (N为零件个数)，因此，对于复杂产品的装配顺序规划存在指数爆炸问题，这是难以让人接受的。
1.3装配序列评价和选择
装配序列的选择对装配线设计、装配成本、装配设备选择有很大影响，职称论文 而评价是选择的基础。装配序列的评价可分为定性和定量两方面因素[11]~[13]，定性因素主要考虑的有装配方向换向的频度、子装配体的稳定性和安全性、装配操作任务间的并行性、子装配体的结合性和模块性、紧固件的装配、零件的聚合等。定量因素主要考虑的有整个装配时间 (包括子装配体的操作时间、运输时间等 )、整个装配成本 (包括劳动成本、夹紧和加工成本 )、产品在装配中再定位的次数、夹具的数目、操作者的数目、机器人手爪的数目、工作台的数目等。
更多的经典装配规划方法研究文献可以参见Texas A&M 大学Wolter 教授的“Assembly Planning Bibliography”[14]，其中收集了自1980年起近15 年经典装配规划方法的相关研究。经典方法一般表达出全部的序列解空间，这使它可能从中找出最优的装配序列，但随着产品中零件数量的增加，解空间的组合爆炸给序列的存储、选优带来极大困难；且序列的几何推理方法不易融入人类的装配知识，难免产生众多几何可行但工艺不可行的序列结果。
2虚拟装配规划方法
虚拟现实技术为装配规划的“人－机”协同工作提供了契机。虚拟装配是指由操作者通过数据手套和三维立体显示设备直接三维操作虚拟零部件来模拟装配/拆卸过程，无需产品或支撑过程的物理实现，通过分析、先验模型、可视化和数据表达等手段，利用计算机工具来安排或辅助与装配有关的工程决策[15]。虚拟装配过程中，人机可以充分发挥各自的优势，即人通过直觉/装配经验和知识决定产品的装配过程，但不能精确地判断当前所有可能装配的零件，也不太可能准确判定装配某一零件后装配体的稳定性等因素，而通过一定算法和规则实现的机器智能刚好弥补人的不足。虚拟装配方法得到的不仅仅是零件的顺序，还可以包括零件路径、装配工具、夹具和工作台等信息。图2 为虚拟装配规划的工作步骤。
国外虚拟装配规划的研究以沉浸式虚拟装配环境VADE[16]， [17](Virtual Assembly DesignEnvironment)为代表，英语论文 通过建立一个装配规划和评价的虚拟环境来探索运用虚拟现实技术进行设计、制造的潜在技术可能性，为机械系统装配体的规划、评价和验证提供支持。在虚拟环境中，利用提取并导入的CAD 系统产生的装配约束信息引导装配过程；通过引入了质量、惯性和加速度等物理属性，基于物理特性进行装配建模，逼真地模拟真实装配环境；支持双手的灵活装配和操作；记录虚拟装配过程中产生的扫体积和路径信息并可进行编辑；建立了工具/零件/人相互作用模型，支持装配工具在虚拟装配环境中的运用。
国内管强等[18]将虚拟现实技术与面向装配设计的理论相结合，建立了一个虚拟环境下的面
向装配设计系统（VirDFA）。万华根等[19]建立了一个具有多通道界面的虚拟设计与虚拟装配系统（VDVAS），通过直接三维操作和语音命令方便地对零件进行交互拆装以建立零件的装配顺序和装配路径等装配信息。在面向过程与历史的虚拟设计与装配环境（VIRDAS）中，张树有等[20]通过识别装配关系进行装配运动的导航，实现虚拟拆卸/装配顺序规划、虚拟装配分析。从集成的观点出发，姚珺等[21]提出面向产品设计全过程的虚拟装配体系结构，从方案设计、结构设计和装配工艺设计3 个层次上分阶段地对产品可装配性进行分析与评价。田丰等[22]提出一个面向虚拟装配的三维交互平台（VAT），简化了虚拟装配应用系统的构造，便于应用的快速生成。
应用虚拟现实环境开展装配规划，提供了一种新的思路和工具。但是，虚拟环境的构建需要较大资金的软硬件投入，另外，虚拟现实技术本身（如图形的高速刷新）及其相关硬件技术（如力触觉设备）的不成熟使得虚拟装配的研究仍处于探索阶段。
3 装配规划软计算方法
1994 年，Zadeh 教授将模糊逻辑与智能技术结合起来，提出了软计算方法（soft computing）[23]。软计算以模糊逻辑、神经网络和概率推理为基础，不追求问题的精确解，以近似性和不确定性为主要特征，所得到的是精确或不精确问题的近似解。为避免组合爆炸同时又能得到较优的装配规划方案，近来，基于建模、表达和寻优一体化的装配规划软计算方法得到广泛关注。
3.1 装配规划神经网络方法
神经网络是模拟人类形象思维的一种人工智能方法，它是由大量神经元广泛互连而成的复杂网络系统，留学生论文 单一神经元可以有许多输入、输出，神经元之间的相互作用通过连接的权值体现，神经元的输出是其输入的函数。若将优化计算问题的目标函数与网络某种状态函数(通常称网络能量函数)对应起来，网络动态向能量函数极小值方向移动的过程就可视作优化问题的求解过程，稳态点则是优化问题的局部或全局最优解。
转贴于 Hong 和Cho[24]用于机器人装配顺序优化的Hopfiled 神经网络中，考虑装配约束、子装配体稳定性和装配方向改变等因素建立网络的能量方程，基于优先约束推理和专家系统提供的装配成本驱动网络的进化方程得到优化的序列。但由于神经网络缺乏全局搜索能力，计算结果显示，该方法容易产生不优化的装配顺序，且常常只能得到一个局部最优的装配序列。另外，参数选择和初始条件对网络的灵敏度影响大；神经网络在应用前须进行训练，而训练时要由专家提供较多可行的顺序作为样本。而样本可能是针对某种类型的产品，对其它类型的产品则不一定适用，该方法的应用范围窄。
3.2 装配规划模拟退火算法
模拟退火算法源于固体退火思想，将一个优化问题比拟成一个热力学系统，将目标函数比拟为系统的能量，将优化求解过程比拟成系统逐步降温以达到最低能量状态的退火过程，通过模拟固体的退火过程获得优化问题的全局最优解。
Saeid 等[25]利用模拟退火算法进行装配序列规划时，根据产品装配模型获得装配优先关系，将装配过程总装配时间和重定向次数运用多属性应用理论组合成单一目标函数，作为装配序列优化的评价函数。Hong 和Cho[26]将装配约束和装配过程的成本映射为装配序列能量函数，利用模拟退火算法使装配序列能量函数扰动地逐步减小，经过多次迭代，直到能量函数不再变化为止，最后得到具有最小装配成本的装配序列。作者将该方法应用到一个电子继电器装配体上，并将其性能与利用神经网络[24]的装配规划方法进行了比较，结果显示基于模拟退火的装配序列优化方法可以产生较好的装配序列并且在运算时间上优于人工神经网络方法。
模拟退火算法具有较强的局部搜索能力，并能使搜索过程避免陷入局部最优，但模拟退火算法对整个搜索空间的状况了解不多，不能使搜索过程进入最有希望的搜索区域，从而使得算法的运算效率不高。
3.3 装配规划遗传算法
在众多软计算方法中，遗传算法得到了众多研究者的重视。工作总结 遗传算法是模仿生物自然选择和遗传机制的随机搜索算法，它将问题的可能解组成种群，将每一个可能的解看作种群的个体，从一组随机给定的初始种群开始，持续在整个种群空间内随机搜索，按照一定的评估策略即适应度函数对每一个体进行评价，不断通过复制、交叉、变异等遗传算子的作用，使种群在适应度函数的约束下不断进化，算法终止时得到最优/次最优的问题解。图3 为装配规划遗传算法的一般流程。
装配规划遗传算法的研究重点集中于设计装配序列的基因编码方式以包含更多的装配过程信息、设计基因操作的形式和改进遗传算法的局部搜索能力上。Lazzerini 等[27]的分段编码遗传算法中，将染色体分为3 段编码，第1 段表示参与装配的零件编号，第2 段表示零件的可行装配方向，第3 段表示装配工具，从而使染色体包含了部分工艺信息。为了提高算法的性能，文中将装配体分解为子装配体进行装配，减少了参加装配序列规划的零件数目；Guan 等[28]采用基因团编码方式，一个基因团表达一个零件的装配操作，由被装配零件号装配元、装配工具装配元、装配方向装配元和装配类型装配元组成。在扩大采样空间选择下一代种群的基础上，通过交叉和多层次变异实现装配序列并行优化。廖小云和陈湘凤[29]在装配序列规划遗传算法中设计了复制、交叉、变异、剪贴和断连5 种遗传算子寻找装配序列优化解。在Smith 等[30]的增强型遗传算法中，选择下一代个体并不完全依靠适应度，而是先把一定数量较优的个体复制到下一代，将适应度低但几何可行的序列用于继续产生序列，直到满足下一代种群中序列个数的需求，从而使算法能跳出局部最优点，在全局范围内搜索最优解。
理论上，找到全局最优装配序列要求参加演化计算的种群规模要足够大，迭代次数要无限
多，但在计算资源和时间限制下是达不到要求的。因此，遗传算法求解装配规划问题的效率和结果依赖于初始种群规模及其质量、遗传算子及其操作概率等因素。
4 协同装配规划方法
装配体作为实现产品功能的载体，零部件可能由不同的企业设计，零部件和产品可能在不同的装配工厂完成装配过程，因此需要设计团队的协同工作和决策以保证装配质量和降低装配成本。计算机和网络技术的快速发展缩短了异地人员在时间和空间上的距离，为实时的“人－机－人”协同装配工作提供了可能。
Wisconsin-Madison 大学[31]提出网络环境下的电子化装配（ e-Assembly ），探讨在Internet/Intranet 上利用3D 模型进行协同虚拟装配和拆卸的方法论和工具，拟实现的关键技术包括3D 交互可视化、协同装配/拆卸/维护/回收等。目前已开发了Motive3D 系统，利用Synthesizer模块可以交互/自动进行产品的装配建模和规划，Visualizer 模块为用户在Web 平台上提供装配序列规划结果的可视化仿真，但缺少交互修改、调整功能。在ATS 项目[32]实施中，为了向异地的开发人员展示装配设计和装配规划结果，尝试利用VRML 作为可视化工具，一方面供设计团队浏览零部件设计，另外将装配模型用文本编辑软件进行编辑，生成装配序列的VRML 仿真文件，供异地的设计团队实时进行评价和提出修改意见。但手工编辑文件不但花费的时间长达一周，而且每次设计修改后都必须重新编辑；同时，仿真文件仅具有浏览功能，不能进行交互修改。
Web 环境下的协同装配规划方法[33]采用协同工作环境下的装配建模、装配规划任务分配和装配序列合成等技术，通过对复杂产品装配规划问题的分解，即降低了单机规划工作模式的复杂度，又便于集中不同地域多专家的装配知识和经验进行装配规划方案的协同决策。面向协同广义装配[34]通过确定装配子任务编码方法、装配人员评价指数和制定协同装配协议，以VRML 为产品模型载体实现协同装配系统。在装配知识和规则的支撑下，支持局域网内多用户实施产品预装配、验证零部件可装配性，相关的装配人员能够协同讨论装配方案。Web 环境下3D 交互装配可视化仿真结构是一个符合开放技术标准的可视化装配系统[35]，它基于VRML-Java 实现装配场景的动态生成、装配控制、碰撞检测以及装配过程的动画回放等功能，目前完成了基于“堆叠”思路的装配验证方式。但该系统属于单用户系统，不能支持多用户的实时协同装配工作。
5 结论与展望
CAAP 的研究在理论上取得了一定的成果，在工业界也得到了一定的应用，但相对而言还很少，这说明该技术距离工业实用还存在较大差距。装配规划是一个经验和知识密集型的工作，同时又与具体行业和产品有紧密的关系。经典装配规划方法的精确推理在保证序列的几何可行性方面具有优势，而软计算技术能够将人的模糊知识融入规划过程中，使得结果具有更好的工艺可行性，两者的适当结合将有利于模仿人类装配专家的实际装配规划过程，从而得到合理的装配方案。
跨地域、跨国家的网络化、协同化产品设计和制造新模式的形成使产品装配成为一个需要协同工作和决策的问题。随着虚拟现实技术和网络技术的进一步发展，建立基于网络的协同装配决策平台和虚拟环境，支持异地多人员协同装配方案决策将是新形势下装配规划研究的新趋势。 参考文献
[1] 苏强， 林志航. 计算机辅助装配顺序规划研究综述[J]. 机械科学与技术， 1999， 18(6): 1006~1012.
[2] 石淼， 唐朔飞， 李明树. 装配序列规划研究综述[J]. 计算机研究与发展， 1994， 31(6): 30~34.
[3] 牛新文， 丁汉， 熊有伦. 计算机辅助装配顺序规划研究综述[J]. 中国机械工程， 2001， 12(12):1440~1443.
关键词：计算机辅助骨科手术；创伤骨科；应用
前言：计算机辅助骨科手术简称CAOS，是利用计算机系统对数字化医学影像进行高效的处理，借助虚拟的手术环境为骨科主治医生提供技术上的支持，从而提高手术的安全性、准确性以及微创性。近年来，计算机辅助骨科手术在提高手术定位精度，减少手术微创，提高手术成功率方面都有较大突破，虽然计算机辅助骨科手术技术开展时间不长，但其发展速度以及临床的适应性受到了医学界的关注。本研究从计算机辅助骨科手术在脊柱、关节、四肢等方面的应用阐述计算机辅助技术的发展及其发展战略。
1计算机辅助技术的简介
1.1工作原理及其结构
计算机辅助骨科手术技术是在手术开始前到结束始终检测着患者的身体状况，并以数据的形式呈现出来，针对患者身体状况出现的异常情况进行追踪，查到异常部位，然后进行局部有针对的保护治疗。计算机辅助骨科手术系统的主要结构中央处理系统、显示报告系统、定位系统以及导航系统。
1.2计算机辅助技术的种类
由于计算机辅助技术的种类很多，所以不同的分类方法其类别也不同。首先，按照定位的方法，其分为光学定位、电磁定位、机械定位、超声波定位；依据图像类型来分，图像依赖导航、非图像依赖导航以及X透视图像导航技术；而按照交互方式分，计算机辅助技术则有主动式、半主动式、被动式。不同的技术类别在应用上各有其局限性，其中光学定位、X线透视导航以及被动式用的范围较广。
2计算机辅助技术在骨科应用
2.1计算机辅助技术在脊柱方面应用
计算机辅助技术最先应用于医学界就是在脊柱方面的应用，最先是由20世纪90年代，Foley和Nolte实施的计算机辅助的医学实验，通过对计算机辅助导航技术在脊柱方面的尝试以及实施在计算机辅助的条件下进行椎弓根植入的手术实验，证明了计算机辅助技术可以逐渐完善后应用于脊柱外科。随着对CAOS在创伤骨科实验的研究，实验的成果也逐渐增多，技术也更加娴熟。据相关资料记录，利用计算机辅助导航技术将弓根螺丝植入患者胸椎中，其实验结果植入结果不理想的只占总体6.3%，定位不准确的占总体11.5%，相较于传统的弓根螺丝植入的方法，传统方法不理想或者定位不准确的占10%-40%，明显可以看出计算机导航技术的先进性。目前，国内对弓根螺丝植入的手术研究较多，而针对医学上椎骨损伤以及齿突骨折技术方案较少也不太成熟，随着计算机辅助技术应用的广泛性提高，其有待于进一步完善和全面。
2.2计算机辅助技术在关节方面应用
当下，计算机辅助技术在关节方面的应用主要还是在髋、膝关节的置换以及对膝关节交叉带韧带的重建等方面。然而需要髋关节和膝关节进行置换的患者主要是骨病患者，大多数人在关节受创后很少选择置换手术，但这并不影响计算机辅助在关节方面突出成绩。据相关文献，美国人Taylor最早开发了Robodoc系统，随着应用广泛程度的提高，jenny对传统方法置换关节和计算机辅助技术置换关节进行比较，实验表明，传统方法置换的成功率为15%左右，而计算机辅助技术试验成功率在30%左右，成功率后者比前者高出一倍左右。另外还有实验证明，计算机导航技术的应用在关节置换手术中将下肢力线偏差控制到3%以内，而传统的方法相差很大。在通过用计算机辅助图像导航和传统方法对患者进行髋臼周截骨，并进行两年的临床研究，发现计算机辅助图像导航组无骨坏死和副损伤现象。计算机辅助技术在膝关节交叉韧带重建的应用，实验中，Dessenne最早将计算机辅助技术应用到对交叉韧带的重建上，实验结果令人满意，在Klos介绍计算机辅助技术精确定位移植交叉韧带时，计算机辅助技术相较于传统方式更安全。
2.3计算机辅助技术在四肢方面应用
就我国国内计算机辅助技术在四肢方面的应用而看，技术相对还不够完善，相较于计算机辅助技术在其他领域的应用，其在四肢方面应用的成熟度也不够。计算机辅助技术在四肢方面应用技术不够成熟的主要原因，首先是四肢相较于其他部位，骨折情况更为复杂，其解决上必定会有一些影响。再有就是计算机辅助技术自身的局限性，导致其在四肢方面的应用有很大的缺陷。当然也有成功的案例，Viant利用计算机辅助技术在髓内钉远端锁钉实验就是成功的案列。实验表明在计算机辅助技术的帮助下，其可以缩短手术的时间并且减少射线的照射，甚至可以说进行四肢骨折治疗手术时，可以不用X线透视机透视。还有一个实验是Mayman利用计算机辅助技术行髋部骨折螺钉植入治疗，实验结果表明计算机辅助组植入骨折螺钉具有更高的精密度和准确度，而且减少了手术的副损伤，增加了效率使得放射线暴露的时间也减少，免于患者有其他副作用。计算机辅助技术在四肢方面的应用有待于更多的实验来证实。
3计算机辅助技术的发展战略
面对着计算机辅助技术操作麻烦，软硬件不完善的情况，我们应当认识到计算机辅助技术在创伤骨科的应用的重要性，但我们不能过度的依赖它，只能把计算机辅助技术当做外科的助手，而不是手术的主导。另外，在上文中提到，计算机辅助技术在椎骨损伤以及齿突骨折技术不太成熟，随着计算机辅助技术应用的广泛性提高，其有待于进一步完善和全面。计算机辅助技术在四肢方面的应用由于自身的局限性和四肢的复杂性，导致计算机辅助技术在四肢方面的研究不够成熟和完善，有待更多实验证明其在四肢方面应用的先进性。
计算机辅助教学在美术科目教学中的应用，能够帮助教师搭建自主性、互动性、探究性和应用性的信息化教学平台，有助于学生美术鉴赏能力、艺术思维能力和美术创作能力的培养和提高。本文首先分析计算机辅助教学在美术教学中的应用优势，并对计算机辅助美术教学的相关理论展开探究，为计算机在美术教学中的应用提供资料参考。
关键词：
计算机；辅助教学；美术；理论研究
信息时代的来临，使人们的生产和生活方式发生了极大的改变。多媒体技术作为信息技术在教学领域的应用，更是为现代教学提供了新的教学方式和方法。美术作为基础教学科目，在教学中应用计算机技术更是对提高教学质量尤其重要。这是因为现代美术教学开放性、互动性和创新性的教学要求，利用计算机辅助教学技术能够更好的完成。近年来，计算机辅助教学技术在美术科目教学中应用广泛，计算机辅助技术在美术教学中的应用更是极大的推动了美术科目教学的发展。
一、计算机辅助美术教学优势
1、计算机辅助美术教学的信息资源优势
计算机和互联网技术的发展，带领人们步入信息时代。在美术科目教学中应用信息技术，能够发挥计算机网络技术的信息资源整合优势。美术科目重点培养学生的美术鉴赏能力和创作能力，这要求学生首先要对美术作品有比较广泛的了解。计算机辅助美术教学相比于传统教学方式，拓宽和教师的教学资源获取渠道，使教师能够从互联网中获取最新的教学资源，并通过多媒体技术展示给学生。这有助于加深学生对美术知识的掌握，同时也有助于拓宽学生的美术视野。除此之外，利用计算机辅助美术教学软件，还能够满足学生在线自学和在线资料查询的需求，让学生能够通过计算机软件在课下对最新的美术学科动向进行了解，从而让学生紧跟时展，将信息资源的优势变成美术创作优势。
2、计算机辅助美术教学的平台交流优势
计算机辅助教学技术子啊美术科目教学中的应用，为学生和老师提供了一个互动和交流的平台。通过计算机互联网技术和美术教学平台，教师能够与本校教师开展互动交流，还能够与其他院校的本专业教师展开教学研究和探讨，这有助于教师掌握最新的教学方法和理念，有助于教学质量的提高。利用计算机辅助美术教学平台，教师还能够和学生进行线上互动和交流，通过互动交流平台的创建，能够满足一对一或一对多的互动交流需求，从而为教师和学生构建线上美术学习交流渠道，让学生能够随时、随地的学习美术知识，并接受不同教师的指导。该平台同时还是学生美术作品的展示空间，通过在平台上展示作品，学生和教师能够对学生的作品进行点评和评析，在让学生获得创作成就感的同时，了解自己美术创作和鉴赏方面的问题和不足。
3、计算机辅助美术教育的公平对等优势
计算机辅助美术教学时一种基于互联网激素的研究性学习模式，在学习平台中，教师和学生可以选择实名或匿名的参与方式。在计算机网络平台中，为教师和学生创建了更加公平的资源共享方式，在平台上无论教师和学生都仅仅是参与者的身份，这保证了学生在平台上学习、展示和鉴赏作品的主体性。计算机辅助美术教学平台中，弱化了学习者和教育者的身份，使参与者能够在教育者和学习者的身份间灵活互换，这不仅有益于提高学生的学习积极性，还能够为教师打造学习进步的学习空间，最大化的激发个人潜能。
二、计算机辅助美术教学的理论探究
1、计算机辅助美术教学的构建主义学习理论依据
瑞士学者让.皮亚杰(J.Piaget)最早提出来的建构主义(constructivism)也称为结构主义，后经科尔伯格(L.J.Spiro)、斯腾伯格(J.Sternberg)，斯皮罗(R.J.Spiro)等人的研究而得到进一步的完善和发展。众所周知建构主义学习理论的特点，即教育者不是传授知识途径，是学习者借助其一定的情境条件下（即社会文化背景下），通过其他人(教育者和学习者伙伴)的辅助，现有学习资料的运用，采用意义建构方式获得来的。建构主义的学习认知理论可作为计算机辅助美术教学模式的有力理论依据。首先，根据该理论，计算机辅助教学弱化了教师和学生的角色，能够保证学生的学习主体地位。其次，计算机辅助美术教学通过多样化学习环境的创建，有利于学习者信息资料的获取和阅读，符合随机通达教学理论。最后，计算机辅助美术教学更加强调参与者在线上的互动，这符合构建注意相互作用的理论要求，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。
2、计算机辅助美术教学的人本注意学习理论研究
人本理论重视学生感性和理性的进步与身体和心理的交融汇集，人本理论在美术教学中的应用有助于学生发挥个人潜能和个性化的人格。计算机辅助美术教学更加强调个人角色，学生在利用计算机辅助教学平台时，是以个人的身份决定其作用和参与方式的。这意味着计算机辅助教学符合人本主义学习理论，并能够将人本主义学习理论激发人个性化思维和创作灵感的作用发挥出来。人本主义理论在计算机辅助美术教学的多元学习模式中表现为高度的个人参与、激发学习者的内在学习动力以及影响学习者学习习惯的养成和促进自我评价能力的形成等优势。有助于帮助学习者营造学习的心理氛围，从而激发学习者在美术学习中的个性化优势。
3、计算机辅助美术教学的情境教学理论依据
自计算机信息科学技术蓬勃发展以来，美术的教学方式与教学形态正悄悄地发生变化，学习者获知的途径越来越多，知识来源不再是唯一从教育者获得，教育者角色已转化为学习者的鼓励者、示范者、辅助者、指导者甚至是团队队友，多角度的协助学习者学习成长。情境教学理论观点对基于计算机辅助美术教学的研究性学习模式的构建提供了有力的理论支持。
综上所述，计算机信息技术作为引领时展的关键技术，其在教学领域的应用极大的提高了教学质量和水平。计算机辅助教学技术在美术科目教学中的应用，不仅是现代美术教学发展的必然方向，也是提高美术教学水平的有效途径。想要发挥计算机信息技术在美术科目教学中的作用，就一定要把握好计算机辅助美术教学的理论基础，并不断创新教学理念和方法，最终实现学生艺术鉴赏能力和艺术创作能力的提高。
作者：王向华 单位：甘肃建筑职业技术学院
参考文献
关键词：计算机；辅助翻译；教学
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671―1580（2014）03―0045―02
随着我国对外开放的深入和科技日新月异的进步以及对外合作与交流的不断发展，市场对翻译的水平、速度与效率提出了更高要求。传统的人工翻译往往进行大量重复工作，耗时耗力，难以实现翻译行为的高效率与高质量。上世纪90年代以来，科技的进步推动着计算机辅助翻译技术的长足发展。在市场竞争异常激烈的当今时代，便捷有效的计算机辅助翻译工具（Computer Aided Translation，简称CAT）已经成为翻译市场的宠儿，发挥着越来越广泛的作用。
然而，传统的翻译教学严重脱离了当前的翻译市场需求，学生没有机会了解和应用CAT技术并进行实践训练。为了实现准确高效的翻译，学生应该熟练应用计算机辅助翻译技术，由此，翻译教学改革势在必行。
一、计算机辅助翻译技术的优势
计算机辅助翻译主要通过术语管理系统来规范术语，建立译员使用的术语库、资料库等，以避免重复劳动，减少劳动强度与翻译时间，保持术语翻译的一致性与规范性，显著提高工作效率。同时辅助翻译强调人机相辅相成，互为补充，即在计算机翻译转换过程中，遇到语言结构歧义时，允许人的介入。译员根据中英文语言差异进行后期编辑与语言润色优化，使译文更为精准。
当前，翻译公司更加重视计算机辅助翻译技术（如Trados、Wordfast、雅信等主流翻译软件）的应用，要求译员熟练掌握该技术的操作与工作流程，实现统一的翻译协作，确保翻译质量与效率。
（一）节省时间与人力
翻译记忆库（Translation Memory）是计算机辅助翻译发展中成效最为显著的技术。随着知识经济时代信息的累积爆炸式扩展，单薄的人力难以在极短时间限制之内完成极为庞大的翻译任务，此时翻译记忆库的作用就彰显出来。翻译记忆库建立用户自定义的语料库，该语料库可以自动存储译员翻译后的内容。当遇到重复或高度相似的短语、句型和篇章时，翻译记忆库则会搜索已保存的翻译，然后根据计算机辅助匹配技术（Computer Aided Match）自动提示用户循环使用记忆库中最接近的译法，给出相应的翻译文本供译者参考，译者可以根据需要采纳、编辑或舍弃计算机提供的参考译文。
翻译记忆库不断存储新的翻译内容，重复利用已有的翻译，节省了翻译时间，避免了重复工作，极大地提升了翻译效率与速度，为译者提供了更为灵活的空间，也为译员高效、准确、保质保量地完成翻译任务提供了坚实的技术保障。同时，计算机辅助翻译技术使译者利用网络囊括无限资讯的优势，获取最新最全面的信息，即时了解和把握各类学科术语的意义，找到相应的翻译对等用词，进而节省大量的时间与劳动。翻译工作中重复性的机械劳动交由计算机处理，译稿最终由译员根据篇章整体要求进行取舍与定夺。
（二）实现翻译协作
若想在规定时间内，在拥有充足人力资源的条件下，对庞大的翻译文本进行保质保量的翻译活动，必须依赖计算机辅助翻译技术，对整个翻译行为实施先进科学的分析整合。传统人工的翻译协作弊端不言而喻，其表现为翻译过程很难做到量化分析，术语翻译的统一性难以实现，翻译质量无法监控，翻译标准难以规范，使得翻译协作中的译稿整合耗时耗力，最终影响翻译项目的时效性与质量。
翻译记忆技术能够对翻译项目进行管理与分配，有利于多名译者基于术语库进行翻译合作管理，实现多人术语翻译标准的统一与规范，使翻译协作达到理想效果。在计算机辅助翻译协作模式下，翻译辅助软件设置的局域网为多名译员提供共享记忆库，对不同译员的翻译风格进行协调，并加强译员间的资源共享与合作交流，确保术语的统一与标准化，进行高效的翻译项目管理与合作翻译。
现在的翻译技术还处于辅助人工翻译的阶段，虽然很大程度上提高了翻译效率与质量，但在文体、风格、语言差异等方面，还存在局限性，难以达到人工翻译细致入微的精准翻译水平。因此，计算机技术仅仅提供翻译记忆库与术语库共享，无法完全取代人工翻译。但是，在科技日新月异的今天，计算机辅助翻译瑕不掩瑜，有利于规范和统一译文，自动监控翻译质量，实现专业术语翻译的准确与严谨性。随着计算机翻译软件的不断更新与完善，翻译过程得到细化，翻译标准得以规范，辅助翻译技术将成为翻译活动的重要组成部分，不断提升译员翻译质量与速度。
二、计算机辅助翻译教学探索
计算机辅助翻译技术早已受到翻译市场的欢迎与应用，能否熟练操作翻译软件成为了翻译专业毕业生成功步入翻译行业的必要条件之一。然而，在实际翻译教学中，由于教学理念的落后，教师要么重翻译理论学习轻翻译实践，要么过于重视文学翻译而使得翻译教学内容缺乏时效性。学生得不到正确的引导与实践，毕业后无法满足市场的要求，他们对于翻译任务难以处理得当，虽然耗时耗力，但翻译质量却不尽如人意。
翻译市场的需求决定了翻译人才的培养方法与评价标准。引入计算机辅助翻译技术，要及时更新教学内容，调整教学模式，建立更为完善的校企合作培养机制，提高学生的翻译实践应用能力和专业素质，最终培养创新型翻译人才，推动翻译行业的繁荣发展。学校可以将计算机辅助翻译教学纳入翻译专业人才培养过程，聘请资深翻译技术人员对翻译专业学生进行培训，使其熟练掌握计算机辅助翻译技术相关的术语管理和翻译技术。同时，学校还可以通过校企合作模式实现资源互补，设立计算机辅助翻译平台体系和实训基地，培养学生熟练操作翻译技术的能力，提高翻译实践水平。学校应该制定详细的合作方案，确保实训基地的翻译实践活动以市场需求为导向，不断调整完善校企合作模式，为学生向职业角色转换提供必要的锻炼环境。同时，应保证人才培养目标与行业需求相匹配，帮助学生进行职业规划，为毕业后进入翻译行业打下坚实的基础。
翻译应用型人才的培养可以根据本地经济发展的需要，结合翻译行业市场运作模式，为学生创造真实的翻译工作机会，使其在实践中了解必须具备的素质要求，感受计算机辅助翻译技术在翻译管理方面的卓越功效。在真实的工作环境中，学生不仅可以提高专业技能，而且在翻译协作、组织应变能力、团队意识、职业道德等方面会有更加深刻的认识，从而培养出过硬的译员素质与职业能力，在将来的翻译工作岗位上发挥出良好的水平。
在校企联合培养模式中，计算机辅助翻译技术的应用有助于翻译理论与实践紧密结合，有利于学生拓展翻译实践能力，把握翻译行业发展趋势，在实践中发现自身不足之处，不断提高专业素质。
社会经济的快速发展给翻译行业提出了更大的挑战，保质保量、快捷有效的翻译是当今社会的迫切需求，效率与质量成为翻译企业生存和发展的必要条件。纯粹的人工翻译耗时耗力，难以协调统一协作翻译行为，无法应对日益增长的翻译需求，由此，计算机辅助翻译技术成为不可替代的重要翻译工具，减少了重复劳动，确保了翻译的高效与质量。为保证人才培养目标与行业需求相一致，本科院校在翻译教学中应该重视计算机辅助翻译技术，通过校企合作模式建立计算机辅助翻译实训基地，不断推动翻译教学的改革与发展。
[参考文献]
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[3]陈谊，范姣莲.计算机辅助翻译――新世纪翻译的趋势[J].中国现代教育装备，2008（12）.
关键词 机械制造；一体化；CAD
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-006-2
经过二十世纪计算机科学技术的高速发展，机电一体化在机械制造行业内开始广泛应用，计算机辅助几何设计（CAD）技术依靠强有力的计算速度和高效率的图形处理能力，在工程界辅助机械设计和制造师进行高效率和极具创新性的工程和产品设计。可以说，在未来的几十年来，一体化技术和计算机辅助几何设计的水平会成为影响一个国家工业水平的关键因素。
1 CAD技术的发展
CAD技术在20世纪50年代兴起，随着计算机绘图技术的进步而发展。传统的CAD技术出发点是用通俗的三视图技术（即我们熟知的前视图，左视图，俯视图）来表达零件结构，最初的二维计算机几何设计技术就是通过二维图纸来交流技术与产品，但还不能完全表达三维实体，主要是通过较简单的线框造型来表示三维结构，但是这种初期的造型技术只能表达基础的结构信息，无法清楚表达其几何结构之间的拓扑关系，更无法实现CAM（计算机辅助制造）与CAE（计算机辅助计算），如图1。
随着计算机图形算法的进步，人们开始能够在计算机上操作曲线与曲面问题，以表面造型为特点的自由曲面建模方法成为事实，并推出了著名的三维曲面造型系统CATIA。CATIA的出现带来了CAD技术的一次革新，标志着计算机辅助设计技术已经摆脱原始工程图纸的三视图模式，能够实现通过计算机来描述产品零件的主要信息，并为CAM技术的开发奠定了基础。
为了进一步的探索计算机辅助设计与计算机辅助计算的一体化技术，在1979年SDRC公司开发了世界上第一全基于实体造型技术并集成计算机辅助设计与计算机辅助计算功能的软件——I-DEAS。实体造型技术相比曲面造型系统能更加准确体现产品的结构信息，终于在理论上实现了CAD、CAM、CAE的统一模型表达，很大程度提高了机械设计的工作效率。实体造型技术的发展与应用也为计算机辅助设计历史翻开了新的一页。但是由于实体造型技术需要耗用海量的计算机内存来进行数据处理，受计算机硬件发展的限制，实体造型技术未能迅速在整个行业广泛应用。
到了20世纪80年代中期，计算机辅助设计技术出现了参数化实体造型这一新的方向。其主要的特征在于：基于特征、全尺寸约束等。随着计算机技术的快速发展，计算机硬件成本大度下降，CAD技术也广泛在中小企业内应用，参数化技术进一步发展与完善，使得其在通用零部件设计上的特点得到了充分体现。
在参数化技术的基础上，变量化技术在继承其主要优点的同时，进行了更进一步的优化与创新。变量化技术的应用为CAD技术的发展带来了更大空间和机遇。目前的CAD技术基础理论主要是以PRO/E（即目前的CERO前身）为代表的参数化造型技术和SDRC公司的I-DEAS为代表的变量化造型理论，这两大技术都是基于实体造型技术的计算机辅助几何设计技术。
CAD技术的优点在于：
1）能够有效减少机械设计人员的绘图工作量。
2）减少技术人员各工序间的协调与技术交流时间。
3）减少直接设计费用。
4）提高设计和制造精度。
5）便于企业的内部管理和对外技术交流与联系。
7）能够更加广泛应用标准和标准设计，建立标准库。
2 CAD系统组成与常用CAD软件
CAD系统是以计算机硬件上运行，主要由系统和支撑软件组成，并以应用软件为主的面向设计问题的数据处理系统。
CAD的基本功能包括快速数据运算与几何建模功能、信息存储和快速检索及处理能力等。
系统软件主要是用于计算机的正常运行、操作和计算机程序的翻译与运行，包括windows 7，UNIX以及语言编译系统VB、C++等，支撑软件则是为CAD/CAE而开发的通用软件，计算机分析软件ANSYS/ABAQUS/MARC等，图形支撑软件AutoCAD/Catia等。
世界现在的主流CAD软件如图2。其中CATIA是美国达索公司开发的世界一流CAD/CAM软件。其形成了产品生命周期的CAD/CAM/CAE/PDM的一体化体系，为数字化企业提供电子商务的完整工具，完成了产品从初步设计到售后服务的全过程仿真。能够为机械设计制造及生物能源等各行各业提供各类完整的解决手段。
美国参数技术公司（PTC）的PRO/E的特点是面向对象的参数化建模方法，具有统一的数据库管理功能，其集成了产品设计制造与装配、模具设计与加工、逆向开发与钣金模具制造、产品数据信息处理等模块。且带有多种图形文件接口。其主要是用于机械设计与制造加工企业。
Solidworks也是达索公司推出的针对机械设计与制造加工行业的图形设计软件，其具有操作简单，界面使用方便，菜单可读性强等特点，具有各类数据接口且各类格式通用转换，装配体设计技术采用自上而下的装配方法。
此外，UG的CAM模块，AutoCAD在二维CAD绘图领域都各具特色。
3 结论
CAD技术是计算机信息科学与工程设计相结合形成的新兴科技，作为工程中最有影响的技术之一，在航空航天，机械工程、车辆工程、船舶工程、土木建筑等各行业内广泛应用。在未来，计算机辅助几何设计未来的发展趋势主要体现在智能化，集成化，标准化，协同化/网络化这四个方面。
智能化：通过人工智能理论，将人工智能技术与CAD结合，使计算机学会人类的思考模式和智能决策行为。
协同化/网络化：借助网络技术，进行异地与异时的协同工作与交流，缩短产品设计周期。
集成化：系统内部各模块高度集成。
参考文献
[关键字]计算机；辅助教学；组件
现代科学技术的迅猛发展，使计算机在教育领域的应用越来越广泛，并得到深入的应用。在教育领域中，计算机不但是一门课程，作为教学媒体、教育管理的有力工具正逐渐发挥重要的作用。它促使现在的教学手段、教学方法、教学理念与教学形式，课堂教学组织，以及教学思想与理念都发生了很大变化。由此产生了一门新的教学方式——计算机辅助教学，它综合了教育学知识和计算机技术，为学生提供一个崭新的学习环境，为学生提供了用计算机进行学习的一种新型的教学形式。然而计算机辅助教学作为教学中的一件新形式，在发展过程中必然会遇到一些问题。下面就我在教学和实践中遇到的一些问题谈谈个人的看法：
一、计算机辅助教学的作用和地位
信息时代知识经济的不断更新与崛起， 使计算机技术以及多媒体和网络在教育中的运用越来越广泛，它带来教育教学的重大变革。这些计算机辅助教学的手段彻底改变了几百年来的一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。首先，计算机辅助教学不但能替代一些传统的教学手段，而且它能够达到传统教学根本无法达到的教学效果。这种教学方式与手段以生动的画面、形象的演示，给人以耳目一新的感觉。例如：多媒体教学。它是以计算机技术为核心，采用声音、文字、幻灯、图像、动画、影视短片等多媒体技术，基于计算机多媒体的教学方式可以展示文本资料、插入各种图片、播放动画、影像等，可以一下子就抓住学生们的视线，将他们置身于轻松有趣的学习环境中，使学生学得更快且印象更深。
与传统的教学模式相比较，多媒体教学手段有其独特的优势。它的信息量大、速度快、范围广，教学形式以及表现手法多样，改变了传统教学单纯地对于语言文字的描述；多媒体的使用大大节省了教师书写板书的时间，特别是节省了绘制图形的时间以及例题的书写时间，使课堂时间得到了充分的利用，提高了教学效率。
另外，计算机辅助教学的应用，可以使教师根据学生的情况和教学进度自由调整和控制学习进程。因此，在因材施教方面也有它独特的一面。计算机辅助教学是以计算机软件为载体的教学，这种方式使它容易传播，从而成为教学方法变革的巨大动力。我们有理由相信计算机辅助教学，作为信息化工程的一部分必将体现它独特的魅力。
然而，作为一种现代化的教学手段，计算机辅助教学和传统的教学手段和方法还是有关系的。传统教学手段和模式是经过多少代教育工作者的辛勤努力和智慧总结出来的，而且也是一套行之有效的方法，我们不能够、也不应该全盘否定。计算机能够用于改善、促进课堂教学，却不可能全部取代其它手段，任何现代化的教学手段都不能替代教师的教学基本功和教学智慧。
二、妨碍计算机辅助教学发展的因素
1.教育、教学是以学生为中心的活动，在使用计算机辅助教学的过程中，更多考虑是学校的检查和教师的感受，没有把关注点放在学生身上，不能充分发挥学生的主动性、积极性、创造性。
2.计算机辅助教学在很多情况下不是为教学服务，成为一种真正的教学需要，而把它当成粉饰教师水平的花架子，成为一种时尚，违背了教学的宗旨。
3.课件质量欠佳。由于教师对于计算机辅助教学的实质和优势没有真正领会，只是把传统的教学以电子化呈现，在课件上罗列教材的章节，把板书搬上屏幕，这样根本达不到计算机辅助教学应有的效果。
4.每个学科都有自己的特点，如果没有注意学科的特殊性，在选择多媒体的功能时没有取舍，忽视多媒体与传统教学的优势互补，也不能达到良好的教学效果。
三、计算机辅助教学软件开发与课件、组件的制作
各种多媒体教学课件已经成为教师讲课的重要手段和主要工具。目前，各类学校针对各种学科和学生的实际情况，自主开发了不少适应本学科的一些课件，解决了一些教学上的实际问题。但是，创作多媒体课件需要各学科的专业知识以及教育学、心理学和不同年令学生的接受能力等多方面的知识，以及计算机应用知识，包括：如何对图形、图像、动画、声音等多媒体的信息进行处理，而且，大家都是针对某一个学校的某个学科按章节设计课件，这样，往往只考虑某学校的要求和特点，使得课件的通用性、可移植性不强。这是很常见的问题。计算机辅助教学靠的是运行教学软件来开展相应的教学活动。多媒体课件、组件就是针对不同的教学目的设计的教学软件。
课件是以老师为主要使用者，应用于课堂教学中，它完成的是完整的一堂课的教学任务，它具备完整的教学功能。例如：示范、讲解、习题以及反馈等功能。教师是主体，既操作、使用课件，同时又组织课堂教学。由于上述课件的特性，如果使用不当，教师就如同电影院的放映员，学生则被动的成为观众。这样就不能够充分发挥教师、学生应有的作用。
组件是把学科当中有代表性的内容做成“积木”式的软件。它可以讲解一个问题、演示一个实验、模拟一个过程、回顾一段历史、一个实际操作场面的展示、一个物体的内部结构剖析等等。它独立、有代表性，容积小，效果丰富，组件犹如一种动态的教具，它的可移植性使教师可以自由的选择，以配合教学的需要。
综上所述，课件、组件各有所长；各有其用途。教师应多开发一些通用的、应用广泛的、规模较小的组件，以利于推广使用，从而达到良好的教学效益。另外，开发的软件要体现“不可替代”的原则。也就是在传统教学手段中无法或很难做到，因此，选择什么内容来做就显得犹为重要。
总而言之，计算机辅助教学还需要不断的探索、不断的尝试、不断的学习。对于如何看待计算机辅助教学的问题上还有各种不同的见解。面对各种不同的观点，我们要集思广益，摸索出一条适合实际情况的路子来，努力把对计算机辅助教学的工作推向更高的层次。
虽然计算机辅助教学具有很多优越性，但是，这些优越性的发挥，要受到教师、硬件、软件这三个要素的影响，只有正确处理好这些要素的关系，计算机辅助教学才能取得良好的教学效果。本文将对这三个要素进行探讨，以供同仁参考、指正。
教师要素
在教学活动中，教师起主导作用，对计算机辅助教学的成功与否起关键作用。教师要利用计算机辅助教学，就必须熟练掌握驾驭它的基本知识和技能，以及启用计算机之后教师原已建构的传统教育理论和教育方法的应变与适应。具体来讲教师要具备以下几个方面的知识与技能才能顺利开展计算机辅助教学。
1、计算机应用水平
教师应用计算机的最低要求是：掌握基本的计算机知识和操作技能，会利用多媒体课件制作工具如Authorware等编写适用于教学的简单课件。目前大多数学校，只有教计算机课的教师懂计算机，其他任课教师不仅对计算机知之甚微，而且存在普遍对计算机的恐惧感。认为计算机太复杂了，怀疑自己是否学会等等。这些都是一个初次接触计算机的教师的正常心理。所以，对教师进行计算机培训的第一步就是要消除教师对计算机的恐惧感，使他们认识到，只要粗通计算机知识和操作，了解一些常见的应用软件，就可以在课堂上使用计算机了。
①拖“下水”
要克服教师们对计算机的恐惧感，就得让他们去实践。我们利用对教师进行业务培训的机会，编写了一个调用CAI课件的步骤（例：1、打开主机电源开关；2、C:>cd3、C:>cai）给教师，让他们依此执行。他们只动手敲了几下键，就把画面清新的课件调出来了，通过按动方向键就可实施计算机辅助教学，而且教学效果比自己通过嘴讲，要好过十倍，使他们乐不可支。多进行这样的尝试，使教师们逐渐对计算机产生了亲近感，久之，就消除了对计算机的恐惧感。
②教会“游泳”
教师既然下了“水”，就得去学习“游泳”的技巧与技能，有了良好的心态，就会使自己的计算机操作水平上升很快。我们通过现有的计算机网络教室，给教师们辅导了DOS、Windows操作系统，教会他们参考软件说明书，利用软件进行课堂教学。与此同时，我们还把学习计算机的积极分子，集中一起学习课件制作工具软件Authorware，编写简单课件，使他们像“星星之火”一样，带动全校教师学习计算机，参与到CAI队伍中去。
2、调整固有的教学思想和方法
计算机在课堂教学中所发挥的作用同教师的教学思想与教学方法密不可分。计算机辅助教学不仅仅要教师具有操作计算机的基本技能，更重要的是要改变以前固有的教学思想与方法。坚持正确的计算机辅助教学观，把课堂中启用计算机这一媒体所引起的课堂变化弄清楚，否则就会把计算机看成传统教学的附属物，把计算机当作录像机、录音机、投影仪，只用于演示传统电教媒体均能做到的软件，不能真正发挥计算机的作用，实际上是“新瓶装旧酒”，会造成资源浪费，得不偿失。因此，调整固有的教学思想和方法为重中之重。
硬件要素
“巧妇难为无米之炊”，具有了教师这一能动的第一要素，还不能使CAI正常进行，还必须具有计算机硬件。
1、建立多媒体计算机网络教室
目前在学校资金普遍投入不足的情况下，如何利用有限的资金，实现最大价值，是摆在广大计算机工作者面前的一个重大课题。建立多媒体计算机局域网络教室，形成资源共享，实为明智之举，一室多用，一室多能。
①多媒体计算机网络的硬件构成
A、工作站计算机。
在微机局域网上作为工作站的计算机基本上就是一台单机。在这台计算机上要加接联网必须的硬件，并要运行网络操作系统的工作站部分，以便除了使用本机资源外，还可以使用网络服务器的共享资源。工作站可以不安装硬盘，建成无盘工作站，为了保证能运行多媒体CAI课件,内存需4M以上,一般学校用局域网有40－60台工作站就可以了。
B、服务器计算机。
作为网络服务器的计算机主要功能是提供共享资源给工作站上的用户使用，它的作用比工作站重要得多。工作站计算机如出现故障，只要不破坏网络连接，网上其他计算机完全能正常工作，而服务器计算机如出现故障，所有共享该机资源的工作站都将无法获得必须的共享程序或数据，不能继续联网操作。如果是无盘工作站，服务器故障将使其根本无法操作。所以，服务器必须选用性能稳定，可靠性高的产品。同时磁盘的访问速度也很重要，为了提高磁盘的读取速度，一般采用磁盘高速缓冲的办法来解决，所以对服务器的内存提出更高的要求，一般应具有64M－128M或更高的内存空间。
C、联网硬件。
最基本的联网硬件是插入个人计算机的网络接口及把其连接起来的电缆系统。通过电缆系统的连接，可以建立起局域微机教学网，为了更加适应多媒体CAI教学需要，建议服务器要安装光驱共享系统，工作站要加装声效卡和耳机。这样，就可以把光盘中的CAI课件直接加载到服务器上，提供给工作站使用，对有声的CAI课件，也能听到声音，使其更富吸引力，提高学生学习的兴趣。
D、安装多媒体网络教学系统。
在已经安装的局域网上加装多媒体网络教学系统，能充分利用多媒体的优势，让教师开展生动活泼的课堂教学。多媒体网络教学系统具有下列的功能，实时屏幕和声音广播，实时屏幕和声音监听、监看，远程用键盘和鼠标直接辅导学生，远程复位或锁定学生机，语音双向对讲，电子举手等。
②计算机网络教室的作用
网络教室中的教学是一种十分理想的教学形式。通过网络学生可随时根据需要提取合适的学习材料进行学习，并直接在计算机上完成作业。每个学生的学习情况，如完成作业，练习，向计算机提出的问题，以及自己的学习体会，都可以由网络传送给教师和同学，所有的教师和同学在不同的时间内，都可以就同一个学习内容，开展讨论，形成一种交互式的学习。这种教学形式既能使学生在学习的内容、时间、地点和进度的安排方面都具有主动性，同时又给他们提供了与教师和同学共同学习的环境。将个别教学与课堂教学有机地结合起来，这是计算机辅助教学的发展方向。随着信息高速公路的实施，这种先进的教学形式将会更加广泛地使用。
2、建立计算机演示教室
没条件和资金相对困难，不能建立计算机网络的学校，可考虑建立计算机演示电化教室，此教室的硬件投入不大，一般配置一台多媒体电脑，一台大型投影仪，及扩音系统即可进行计算机课件演示教学，把那些难于理解的过程、抽象的概念，直观地演示给学生。如果教室中安装了闭路电视系统，可以直接利用系统中的电视机充当电脑显示器进行CAI，具体做法如下：
选取便携型机箱，在机箱中安装上主板、CPU、带视频输出接口的显示卡（如丽台S680）、声效卡、光驱、硬磁盘、软驱等配件，教师在上课时可以把主机与键盘拿到教室中，接驳到教室中的电视机上进行教学。方便、经济、可控性高，不失为最佳选择。
多媒体计算机课堂演示，能给学生展示清晰的静止图像，也可以展示生动的运动画面，还可以极为方便地配上必要的文字和声音。能使学生获得极为丰富、生动、形象的感性材料。这种演示教学是目前积极推广的一种教学形式。
软件要素
如果说硬件是计算机的躯体，软件则是计算机的灵魂，我们在这里探讨的不是计算机的系统软件，而是计算机辅助教学的软件。
目前，国内市面上流行的计算机辅助教学软件，主要有两种，一种是题库，另一种是个别辅导软件。这些课件，有些是整个教材做成不可分割的一个整体，有些绘图太小不利于演示，鉴于此种种原因，目前，市面上的大多数软件不利课堂教学，只适用于家庭用。由于目前辅助教学软件的现状，制约着学校计算机辅助教学的发展。如何解决这对矛盾呢？有许多专家进行了这方面的探讨，我们也对这方面进行了尝试，收到了很好的效果。
1、收集教学素材，建立软件资料库
目前，市场上的电子图书和设计素材光盘很多，素材中如一自然现象的景观，某一动物的生活习性或者某一例题的真实情境，一段适合教学的音乐、谈话、文字以及一张利于教学的图片，通过教师根据教学需要，稍加整理即可形成自己的课件，运用于教学中，发挥计算机的作用。也可以利用Windows系统中的画笔和写字板创作教学的素材，或者利用视频捕获卡、扫描仪来获取图像资料，通过收集、整理、创作素材，把自己的资料库建立起来，这是实施计算机辅助教学成功的第一步。
2、编写适合课堂教学的软件
关键词：建筑设计；计算机辅助设计；CAD
Abstract: computer aided architectural design software will be divided into three categories: design class, the performance of software and the analysis of software, this paper probes into three kinds of computer aided architectural design software development and application, and combining with the current green building design, at the request of using a computer aided design software is discussed, and to the computer aided design software application trend is pointed out.
Keywords: architectural design; Computer aided design; cad
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
计算机辅助设计是建筑设计技术与计算机计算的完美融合，是随着计算机技术不断发展而必然出现的产物。从二十世纪计算机在建筑设计中的应用开始，计算机技术已经渗透到了建筑设计的各个层面，包括建筑前期设计、后续的具体表现以及后期的具体环境分析等，对建筑设计的方式，甚至是建筑的具体形式都产生了重要的影响，有效的拓展了建筑设计领域，对建筑设计的持续发展具有重要的贡献。
1、计算机辅助设计类软件
（一） 以SketchUP为代表的建筑前期设计软件
当前国内使用较多的建筑前期方案设计的主要软件是SketchUP，同时也是当前的主流设计软件之一。该建筑软件给设计设计师提供了一个直观的可视化开发界面，尤其是在辅助工程进行构思和表现过程中提供了方便的操作方式，提高了建筑创作设计的效率。因此，很多人又将该软件称作“草图设计大师”。
该软件与其他的三维图形软件相比具有更高的适应性，能够很好的适应建筑设计的前期工作。其一，他能够很好的跟踪设计师的设计思维，激发他们的创作灵感，能够快速的将设计师的思维转化成为具体的三维模型；其二，通过对角度的任意变化来对所设计建造的外观，内层空间以及建造的各个细节部分进行详细观察，而且还能够方便的生成各种剖面图，并实现尺寸标注；其三，SketchUP还带有建造需要的大量门、窗、柱等建筑结构件和材质库，能够方便的进行建筑设计效果的渲染。
（二） CAD参数化设计软件
国内建筑行业所使用到的CAD软件，诸如天正、中望等CAD软件大部分都是以AutoCAD为基础，通过有效的二次开发来获得适合自身使用情况以及使用需求的软件。而AutoCAD是二十世纪八十年代由Autodesk公司在计算机上采用CAD技术开发出的一款计算机绘图软件包。由于它具有开放的二次开发平台和基础，因此在使用的过程中得到了不断的完善和升级，逐步发展成为了国内以及国外最为常用的CAD软件之一，对CAD技术在建筑以及其他工程领域中得到了广泛的应用起到了推动作用。
CAD软件在绘图的过程中是使用最为基本的图形元素作为绘图以及建模的基本要素，能够很好的使用建筑设计师的使用要求。同时，其交互式的使用菜单也极大的方便了软件的使用者，具有强大的设计功能。再次，其参数化的设计方式也给图形的精确表达提供了基础，能够高效的进行施工图的绘制。
2、建筑设计的表现类软件
3DSMAX软件被广泛的应用到建筑、影视特效制作以及历史遗迹的恢复等多个领域。它又被称作3D Studio Max，属于一种制作和渲染类操作的专业软件。在进行建筑模型的创建、材质的设计，光影的渲染以及动画的模拟等过程中都可以用到3DSMAX软件。它在建模方面具有多边形建模、放样建模以及NURBS建模等多种建模方式，同时还兼具强大的编辑与修改能力，可以很好的完成复杂模型的创建及分析工作。同时，该软件还具有较强的兼容能力，通过丰富的插件体系来实现与其他软件的兼容，拓展了该软件的使用范围。
3、建筑分析类设计软件
（一） 建筑设计中声环境分析软件
当前，国内自主开发的声环境分析软件还处于初期研发阶段，主要是采用国际主流的声环境分析软件，诸如ODEON、EASE和RAYNOISE等。这些软件主要是用于对建筑空间的声学进行模拟，通过给建筑空间的模型进行输入定位，然后再利用对应的操作获得空间直观的声学效果，用作建筑设计的参考。
（二） 建筑设计中采光和日照分析软件
当前国内所采用的采光与日照分析软件主要是Radiance、Lightscape以及LumenMicro等，他们可以很好的在虚拟环境中模拟可见光的效果，同时还能够获得亮度与辐射率的变化情况，并通过计算机来进行渲染，获得良好的视觉效果。用以提高建筑的舒适度以及美学程度。
4、利用计算机辅助建筑设计软件进行绿色建筑设计
基于模拟辅助设计的原则 ，清华大学 DEST 开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行了区分 ，提出了实现模拟辅助设计的具体流程 ，如图 1 所示。开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行计的具体流程，如图1所示。
图1 设计人员计算机模拟分工
通过模拟计算可以对多种备选方案进行可行性分析与进；另一方面，建筑师可与设备工程师和结构工程师进行共同的绿色功能模拟计算，最终形成一个信息的反馈优化功能。从根本上来讲，利用计算机辅助软件进行绿色设计实现的是一个逐层深入的过程，通过逐步的细化各个绿色指标来完成整个指标系统的达成。而在各个细化指标的达成和设计都是通过循环设计、信息反馈的方式实现的。
结语
本文从设计类、表现类软件以及分析类三个方面，分别探讨了计算机辅助建筑设计软件的发展及其应用情况，同时结合当前绿色建筑设计的要求，对利用计算机辅助软件进行设计进行了论述，给计算机辅助设计软件的应用趋势指明了方向。
参考文献：
[1] 周剑，徐倩. 数字建筑应用软件初探. 兰州教育学院学报, 2011,27(6):285-286.
关键词:计算机;辅助教学
Computer Aided Istruction Initial Exploration
Zhang Jian
(Shijiazhuang Science&Information College,Shijiazhuang050000,China)
Abstract:Computer aided instruction,CAI in short,which is the key point and the breach for conducting system reformation of education and teaching.Meanwhile,it is also the necessary way to achieve the modernization of education.It is an important task in the research of edicational pattern to command the CAI mode well.
Keywords:Computer;Adied instruction
随着科学的进步与时代的发展,计算机辅助教学已被大部分教师认可。计算机辅助教学手段的应用,以其软件多方位、立体化的开发和利用,以及储存信息量大、画面丰富、多种媒体综合运用等特点,在教学过程中能为学生建立一个动态教学环境,开阔学生的视野,丰富学生的想象力,调动学生的学习兴趣,从而大大提高课堂教学效率。
计算机辅助教学是一种新型的现代化教学方式,它有许多传统教学方法不具备的优势,但在运用计算机进行辅助教学时,应认识到它只是一种教学手段,必须服从和服务于教学目的、教学内容等的需要。
然而,在计算机辅助教学的推广实践过程中却出现了一些误区。计算机在课堂教学中是一种教学工具,其应用于辅助教学的形式是灵活多样的,而CAI课件的演示仅仅是一个方面;由于教学课件固有的某些缺陷,使很多课件不能满足计算机辅助教学的需要。
虽然CAI有着许多突出的特点,并在教育实践中证明是有效的。但是作为新生事物必然存在不足和缺陷,不难发现:如果老师把大量的时间和精力都投入到软件开发上,就不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来,甚至不能将主要精力放在教学研究上来。从而出现了计算机辅助教学只在这种公开课、观摩课来进行教学,装点一下门面的这类情况。其实,我们认为教师最主要的任务不在于开发软件,而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件,而应是面向学科的工具型软件,包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。
计算机和教师究竟谁处于核心位置?答案谁都应该清楚。我们首先要明确计算机辅助教学强调的是计算机在教学中的辅助功能,处于主导地位的仍是教师,因此充分发挥教师在整个教学中的能动作用才是计算机辅助教学的核心思想。作为一种教学媒体,计算机与其它教学媒体(如黑板、投影仪、电视机)没有什么不同,只是一个辅助工具。作为一种工具,首先应具有易用性和可选性。计算机作为一种工具能够帮助教师更好地完成教学过程,任何教育工具都只能作为知识的载体,而知识的传承只能由人来完成。如果不认识到这一点,CAI就无从发展,甚至可能被扼杀,CAI的生命力在于能延伸教师表达能力,充分发挥教师的作用,也只有把注意力放在如何更好地发挥教师在教学中的主导作用,这才是CAI的发展方向。
由于,计算机辅助教学在我国刚起步,问题在所难免。但是我们不能只看他的缺点,在看到它的弱势的同时,还要发现其积极的方面,这样,我们才能有效地去运用计算机来帮助我们真正的实现现代化课堂教学。那么,计算机辅助教学到底有什么优点呢?我们怎样才能开展好计算机辅助教学工作呢?
1.计算机辅助教学的运用,补充了传统教学中受时间、空间的限制和语言表达能力的不足。
2.计算机辅助教学能化静为动,增强动感,诱发学生的学习兴趣。
3.计算机辅助教学却能做到实用化、系统化,灵活而多变。
4.能实现教与学的有机结合
计算机辅助教学可以利用电脑的交互性特点,实行双向教学和个别辅导,通过人机交互,及时发现教学过程当中出现的问题,及时采取补救措施,使教与学这两个环节有机地结合起来,从而有效地解决传统模式下教与学脱节的问题。
计算机辅助教学已经成为教育改革的重要切入点,也是当今教育技术的热点问题,这项工作的开展将丰富教育的技术手段,给现代教育思想的实现提供更加有力地支持。所以我们应该积极主动的从正面去发展和推进计算机辅助教学的发展。
首要任务就是提高教师自身的业务学习水平。教师只有在不断提高自身业务素质的基础上,才能更好地去教书育人,才能更好地做一名合格的人民教师,才能在知识经济时代立于不败之地。
其次教师需要通过种种途径广泛搜集各类新式教学软件。社会在不断地变化,技术在不断地更新,计算机硬件与软件都在不断地升级换代,陈旧的教学软件已经无法满足不断变化的教学工作的需要。当然更提倡有条件和有能力的教师根据自己的实际,制作适合自己品味的教学软件,以满足教学的需要。
总之,CAI教学,可把枯燥乏味的教学内容,借助于多媒体的优化组合,使课堂教学形象化、趣味化、交际化和生活化,提高了教学质量。计算机辅助教学方兴未艾,充分利用现有条件下网络所提供的信息资源从而彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面,使CAI在课堂上的运用走出低谷,朝着更为广阔的方向发展是我们当代教育使者的主要任务。
参考文献:
[1]郑夫扬.《恰当应用多媒体,提高课堂教学效率》江苏
[2]陈志银.《计算机辅助教学的误区》江苏
摘要：教育现代化是人类社会可持续发展的关键因素和必要条件，也是教育发展的最终目标，对教育教学现代化的研究已成为全球普遍关注的热点。计算机辅助教学是近年发展起来的一种崭新技术，是进行教育教学体制改革的制高点和突破口，也是实现教育现代化的必要之路。本文从计算机辅助教学的优点出发，分析了利用计算机进行辅助教学的效果。
关键词：知识经济 计算机辅助教学 素质教育
随着现代化教学手段的不断发展和全面实施素质教育政策的推行，传统的教育教学模式已不适应于当前形势，为弥补传统教学模式的不足，提高课堂教学效率。必须变革传统教学的信息传递方式，打破原有教学体制的限制，扩大课堂教学的容量和密度，提高个别化教学能力，计算机辅助教学正是在这种背景下产生并且正逐渐取代传统的教育教学模式。那么计算机辅助教学到底有什么优点呢?
一、计算机辅助教学效果好
在传统的教学过程中，一般是通过演示与讲解来体现教学的直观性，而这种方法往往缺乏生动性，调动不起学生学习的积极性，对于那些难以理解的关系、公式。复杂的变化过程等，传统的教学方式更是力不从心。而计算机辅助教学却能做到实用化、系统化，灵活而多变，以声音和屏幕图象合理组织形象生动的画面及画面点数，不但可以传播大量教学信息，给学生以清晰明快的感受，让学生轻松愉快地学习，而且可以从不同角度刺激学生不同的器官，调动学生的所有感官共同参与到轻松愉快的学习环境中，使学生在不知不觉中激发学习的热情与积极性、主动性，加深理解，增强记忆效果，牢固掌握知识点，从而达到良好的教学效果。提高课堂教学效率，弥补传统教学中直观性不足的缺陷。
二、能实现教与学的有机结合
在传统教学模式下，体现个别性教学的主要途径是提问与辅导，但每堂课的计划内容一般都比较满，这在一定程度上限制了课堂提问和个别辅导的进行，教与学不能进行经常性地相互交流，教师不能及时掌握每位学生的学习情况，学生对学习内容的深度和广度也缺乏必要的了解，往往使教与学脱节，即使教师讲得口干舌燥而学生却听得稀里糊涂。
与传统教学模式相比，计算机辅助教学可以利用电脑的交互性特点，实行双向教学和个别辅导，通过人机交互，及时发现教学过程当中出现的问题，及时采取补救措施，使教与学这两个环节有机地结合起来，从而有效地解决传统模式下教与学脱节的问题。
三、真正做到轻松教学、寓教于乐
