用三維CAD推動機械設計課程改革論文

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用三維CAD推動機械設計課程改革論文

　　【摘要】

用三維CAD推動機械設計課程改革論文

　　本文探討了CAD的發(fā)展與現(xiàn)狀，認為用三維CAD推動機械設計課程教學體系改革迫在眉睫。

　　【關(guān)鍵詞】

　　CAD 機械設計課程改革

　　l CAD的發(fā)展

　　CAD是衡量一個國家工業(yè)水平，技術(shù)水平的重要標志。今天，三維設計，e設計等理念已被歐、美如西門子、諾基亞、波音、通用等大公司全面使用。在美國已全面普及使用三維CAD、PRO/E、SOUDWOLD進行設計。

　　當前我國的應用狀況是，國有大企業(yè)，如一汽集團于2002年開始應用PRO/EjSlC計出具有世界水平的J6重卡，而中外合資的大型企業(yè)如：一汽大眾、上海通用，愛立信、大唐、三一重工等已全面推廣使用三維CAD設計，沿海等地的外資和部分民營企業(yè)也大量采用PRO/E、SOLIDWORK等進行三維設計，市場需求并呼喚掌握三維CAD的人才。但應指出，在我國高校三維CAD教學和應用勢頭卻遠不如當年普及二維CAD時那樣的迫切。目前只有哈工大、清華等幾所重點高校對本科學生開設三維CAD等相關(guān)課程，浙大、上海交大、西安交大、西工大等也開始著手開設三維CAD的教學。如果我校能及時抓住時機開設三維CAD的教學，必能為我�？s小與西安交大、西工大等重點高校在基礎(chǔ)教學中的差距，與名校并駕齊驅(qū)。

　　2我校CAD的現(xiàn)狀

　　我校于1998年開始開設機械設計CAD技術(shù)基礎(chǔ)課程，隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，我校CAD教學不斷深入。2004年開始介紹AutoCAD的三維實體設計。2008年在教師和研究生中普及和推廣PRO/E、SOLIDWORD等。三維實體設計可以實現(xiàn)以三維進行思維，創(chuàng)意，并以三墟實體表達，符合設計者思維意識流的連續(xù)性，避免了學生用三維空間來思維，用二維平面來表達圖形的煩惱;三維實體設計改變了二維圖形只能面向生產(chǎn)，難以面向用戶的缺點，通過材料、燈光、渲染等手段，可以生成具有真實照片感的立體圖像，使設計直接面向用戶，用戶可以對設計發(fā)表意見，參與設計，這在崇尚個性化設計的互聯(lián)時代是十分重要的，三維實體設計又可自動生成在教學或企業(yè)生產(chǎn)時所熟用的二維圖形，極大地方便了教學與生產(chǎn)。

　　3思考與啟示

　　CAD是設計工具，解決“工欲善其事，必先利其器”中的“器”，只起輔助作用，不能代替人。CAD教學的目的或教學重點是：使學生掌握先進設計工具，掌握CAD的思維方法和工作方法，來表達自己的設計意圖和設計思想，完成設計任務。設計的本質(zhì)在于創(chuàng)新，在新產(chǎn)品設計階段，設計者先構(gòu)思，.然后將其構(gòu)思表達為三維圖形。三維圖形比二維圖形直觀，使用起來要順手，適應了設計師的需要，也符合學生的思維學習習慣，教師好教，學生易懂。這是三維機械CAD蓬勃興起的原因之一。

　　原因之二是隨著Intemet和電子商務的普及，用戶追求產(chǎn)品個性化，參與設計的欲望日益強烈，三維CAD適應了這一需求。原因之三是日益激烈的全球化經(jīng)濟競爭的需要。在歐美等國一些制造業(yè)，特別是IT產(chǎn)業(yè)，早在10年前就已經(jīng)做到了“三個一”，即產(chǎn)品生命周期為三年，產(chǎn)品的制造周期為三月，產(chǎn)品的設計周期為三周，而目前在我國中型企業(yè)的產(chǎn)品的平均生命周期為10.5年，平均開發(fā)周期為18個月，產(chǎn)品開發(fā)周期長，質(zhì)量不高，競爭力差。究其原因是歐美早已把三維CAD作為.主要設計工具普及化，而我國剛剛普及二維CAD，急需三維CAD的普及和掌握PRO/E，SOLIDWORK等三維設計能力的技術(shù)人才。三維CAD已經(jīng)不僅是純設計技術(shù)問題，而是涉及企業(yè)生存的問題，關(guān)系到國家競爭力的大問題。①教育必須面對未來市場之需求，作為教育產(chǎn)出的學生能否具有市場所急需的技能與素質(zhì)，直接反映了學校聲譽。今年我們機電學院首次被三一重工設計院錄用的兩位研究生就是因為熟練掌握了PRO/E、SOLIDWORK等三維CAD的設計技能而深受三一重工的歡迎。

　　在2009年全國機械設計研討會期間，我們參觀了東南大學學生用PRO/E等軟件設計的產(chǎn)品并在數(shù)控切割機、數(shù)控加工中心等設備上加工生產(chǎn)出的實物樣品，對此我們深有感觸，在本科教育中增設三維CAD，關(guān)系到學生未來的就業(yè)競爭力和學校的名譽。通過我們在AutoCAD的講授和2009年全國機械設計研討會的參加，給了我們?nèi)缦聠⑹荆?/p>

　　(1)從CAD軟件的發(fā)展和應用，可以感覺到發(fā)達國家的設計技術(shù)發(fā)展之快，及其所處的優(yōu)勢狀態(tài)，感到我國差距之大;更感受我校與名校之差距。

　　(2)既有差距，又有機遇，只要馬上動手，我校將在機械設計CAD教學上與國內(nèi)名校將同處同一個起點。

　　(3)CAD涉及國家工業(yè)水平，涉及國家競爭力，對我國CAD應用之現(xiàn)狀和我校CAD教學現(xiàn)狀有長矛對火槍之痛感，但三維CAD必為發(fā)展的方向，需馬上進行，時不我待。

　　(4)經(jīng)濟全球化下的機械設計教育，教學只講零件，不講設計方法，不講設計工具，設計手段是跟不上世界潮流的，二維CAD主要解決了機械制圖中電子化的問題，而三維CAD必將帶來機械設計方法、理念和手段的全面更新，從這個側(cè)面看，三維CAD必將推動機械設計課程教學體系的改革。

　　注釋

　�、贅s涵銳，新編機械設計CAD技術(shù)基礎(chǔ)[Ml.北京：機械工業(yè)出版社,2002:1～2.

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