機械設(shè)計教學(xué)中對計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用

王江林

(鄂州職業(yè)大學(xué)湖 湖北鄂州 436000)

機械設(shè)計教學(xué)中對計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用

王江林

(鄂州職業(yè)大學(xué)湖 湖北鄂州 436000)

機械設(shè)計是設(shè)計教學(xué)中的一個重要組成部分，作為一名機械設(shè)計的教師，一方面要了解傳統(tǒng)的機械設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計的區(qū)別，另一方面要懂得應(yīng)用現(xiàn)代的計算機技術(shù)對機械設(shè)計進行輔助教學(xué)，將計算機輔助設(shè)計充分運用到機械設(shè)計中去。本文通過簡單介紹幾方面計算機輔助設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用，借以說明機械設(shè)計教學(xué)中應(yīng)用計算機輔助設(shè)計的重要性。

機械設(shè)計教學(xué)；計算機輔助設(shè)計；教學(xué)應(yīng)用

一、前言

在機械設(shè)計中，很多地方都需要繪圖分析，傳統(tǒng)的機械設(shè)計圖紙一般是通過手繪完成的。而計算機輔助設(shè)計是一款專門運用計算機的相關(guān)繪圖軟件幫助繪制圖紙的設(shè)計，它可以幫助設(shè)計師繪制圖紙，大大節(jié)省了工作時間，提高工作效率。此外，利用計算機軟件輔助機械設(shè)計，還可以幫助設(shè)計師對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行更精細的分析處理，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

二、在機械設(shè)計教學(xué)中應(yīng)用計算機輔助設(shè)計的重要性

機械設(shè)計是機器進行生產(chǎn)的前提，其設(shè)計的好壞直接影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，所以機械設(shè)計是機械工程的一個重要內(nèi)容。在機械設(shè)計中，很多內(nèi)容都可以借助計算機幫助計算和對比，如設(shè)計圖的繪制和修改、數(shù)據(jù)計算對比和分析、模型的模擬和測試等，都可以借助計算機的相關(guān)軟件完成。所以在機械設(shè)計教學(xué)應(yīng)用計算機輔助軟件并從中培養(yǎng)學(xué)生使用計算機輔助軟件非常重要。

(一)幫助增強學(xué)生對機械設(shè)計的空間想象力。在教學(xué)課堂中，老師通過應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)可以將機械設(shè)計的三維形態(tài)模擬出來，幫助學(xué)生直觀地了解機械設(shè)計。學(xué)生通過形象的三維模型體會空間的概念，有助于拓寬其對于機械設(shè)計中空間概念的想象力[1]。

(二)幫助學(xué)生設(shè)計思維的形成。在設(shè)計教學(xué)課堂中，利用計算機輔助設(shè)計進行教學(xué)可以將模型和表現(xiàn)圖在設(shè)計最初就展示出來，把虛擬的設(shè)計構(gòu)思具體化，輔助學(xué)生理解機械設(shè)計的設(shè)計思維。計算機技術(shù)與設(shè)計課堂的融合，可以給學(xué)生一種身臨其境的感覺，真切地體會機械設(shè)計的內(nèi)涵，從而加深創(chuàng)作思維的理解。

(三)簡化設(shè)計步驟，提高課堂效率。在機械設(shè)計中，有很多繁瑣的步驟可以借助計算機輔助設(shè)計完成，如零件動力、強度的測試等。同樣，要在課堂上模擬機械設(shè)計，也可以借助計算機輔助教學(xué)，相對復(fù)雜的設(shè)計步驟通過計算機呈現(xiàn)出來，既能更形象更具體地向?qū)W生講解、分析，也能大大縮短教學(xué)時間，提高課堂效率。

三、計算機輔助設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用

下文將簡單介紹幾項計算機輔助設(shè)計在機械設(shè)計中的應(yīng)用，借以說明計算機輔助設(shè)計對于機械設(shè)計教學(xué)的重要性。

(一)二維繪圖應(yīng)用。計算機中有很多繪圖軟件，如CAD、PROE等，都可以代替設(shè)計師的手工繪圖，一方面可以節(jié)約設(shè)計師的繪圖時間，另一方面可以對繪圖數(shù)據(jù)進行精細分析，提高繪圖質(zhì)量，提高工作效率。

(二)符號和圖形的應(yīng)用。機械設(shè)計中經(jīng)常會用到一系列的符號，這些符號可以經(jīng)過計算機輔助設(shè)計而編輯成符號庫統(tǒng)一管理，就便于設(shè)計過程中的使用了。另外，在設(shè)計中涉及到的標準零件也可以借助計算機輔助設(shè)計進行收集整理，編輯成圖形庫，在機械設(shè)計中應(yīng)用到標準零件或石村與標準零件成比例時就可以快速從圖形庫中找到合適的零件使用了[2]。

(三)三維造型應(yīng)用。機械設(shè)計中的三維實體造型是一件既繁瑣又勞力勞神的工程，但如果借助計算機對造型數(shù)據(jù)進行處理分析，就能省去很多時間，并且數(shù)據(jù)精準。這讓三維實體造型快速、清晰地呈現(xiàn)在設(shè)計師面前。

四、機械設(shè)計教學(xué)中對計算機輔助設(shè)計的應(yīng)用

為適應(yīng)新時代的變化，將計算機輔助設(shè)計與機械設(shè)計教學(xué)課堂相結(jié)合成為了目前《機械設(shè)計》教學(xué)的新要求。如何應(yīng)用計算機輔助設(shè)計改善傳統(tǒng)課堂，讓計算機貫穿機械設(shè)計，是每一位教師都需要認真思考的首要內(nèi)容。

(一)三維CAD軟件設(shè)計代替二維為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式。三維CAD軟件是近年來的一款輔助模擬三維實體的流行軟件，具有易懂易學(xué)、上手快、便捷等優(yōu)點，在機械設(shè)計中極為受廣大設(shè)計師看好。在教學(xué)課堂中，主要是教導(dǎo)學(xué)生理解和分析機械制圖并激發(fā)學(xué)生對機械設(shè)計的思考和創(chuàng)新。將三維CAD技術(shù)應(yīng)用到課堂內(nèi)容的展示，一方面可以把三維制圖內(nèi)容充分展現(xiàn)給同學(xué)們看，幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)；另一方面培養(yǎng)學(xué)生使用軟件進行設(shè)計分析等，相輔相成，代替了傳統(tǒng)的二維[3]。

(二)借助計算機多媒體效應(yīng)優(yōu)化教學(xué)方式。基于目前技術(shù)的不斷創(chuàng)新，將計算機引入課堂已經(jīng)不是難題，但要在課堂中充分發(fā)揮計算機的效能還需要進一步探討。將計算機輔助設(shè)計引入機械設(shè)計的課堂，可以強化課堂的視覺效應(yīng)。由于課堂中講授的機械設(shè)計都屬于虛擬現(xiàn)實，需要學(xué)生想象、理解，但借助計算機這個媒體，就可以將虛擬的設(shè)計具體化，讓學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中真實地操作，親身實踐。

五、小結(jié)

機械設(shè)計作為一門及其重要的技術(shù)型課程，還具有內(nèi)容多課時少的特點，這大大加重了老師的教學(xué)難度。所以需要不斷改進教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容，多多應(yīng)用科學(xué)技術(shù)，精簡課程。目前，我國在機械設(shè)計中的一個重要的研究方向是將機械設(shè)計與計算機輔助設(shè)計相融合，增強學(xué)生的思維靈動性和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)技術(shù)型、高效型人才。上文簡單介紹了將計算機輔助設(shè)計引入機械設(shè)計課堂的相關(guān)應(yīng)用，強調(diào)了計算機與機械工程相結(jié)合的重要性，正是相應(yīng)了國家的號召。

[1]楊可楨,程光蘊,紀名剛.機械設(shè)計基礎(chǔ)[J].北京：高等教育出版社(高教版),2013:35-45.

[2]付良貴,楊陽,戴淑志.機械制造技術(shù)及管件技術(shù)應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012 (2):22.

The application of computer aided design in mechanical design teaching

Wang Jiang-lin
(Ezhou Vocational College, Ezhou Hubei, 436000, China)

Mechanical design is an important part in design teaching, as a mechanical design of the teacher, on the one hand, to understand the difference between the traditional mechanical design and modern design, on the other hand auxiliary teaching to understand the application of modern computer technology, computer aided design to use in mechanical design. The paper simply introduces several aspects the application of computer aided design in mechanical design, so as to illustrate application of computer aided design in mechanical design teaching is of great importance.

mechanical design teaching; computer aided design; the teaching application

TP317

A

1000-9795（2014）010-000157-01

［責(zé)任編輯： 劉 乾］

王江林(1972-)，男，湖北鄂州人，講師，研究方向：機械設(shè)計教學(xué)與研究。