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關(guān)鍵詞：計算機(jī)輔助設(shè)計；機(jī)械設(shè)計；應(yīng)用

計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)是借助計算機(jī)本身強大的數(shù)據(jù)計算能力和圖形處理分析能力，通過繪圖軟件操作幫助有關(guān)工程技術(shù)設(shè)計人員來對工程產(chǎn)品進(jìn)行分析、設(shè)計，從而設(shè)計出符合社會發(fā)展的工程零件，促進(jìn)社會的發(fā)展進(jìn)步。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計一般是應(yīng)用手繪來設(shè)計圖紙的，而應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)之后能夠方便設(shè)計操作，促進(jìn)對產(chǎn)品的研發(fā)和修改，相比傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計而言，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用提升了產(chǎn)品的質(zhì)量。

1 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中應(yīng)用的意義

1.1 實現(xiàn)和人腦思維適應(yīng)性的匹配

機(jī)械設(shè)計師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的時候需要在腦海中進(jìn)行構(gòu)思，之后將自己所構(gòu)思的進(jìn)行表達(dá)。在一般情況下，機(jī)械設(shè)計師在腦海中構(gòu)思的物體形狀是立體的，需要應(yīng)用三維模型對產(chǎn)品的屬性、形狀等進(jìn)行反映，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)有利于三維模型的制作。

1.2 能夠提升機(jī)械設(shè)計的工作效率

計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)進(jìn)行機(jī)械三維設(shè)計能夠?qū)?fù)雜、多樣的幾何造型進(jìn)行體現(xiàn)，之后應(yīng)用運算軟件和簡單的幾何實體來計算復(fù)雜的實體，形成截交線和相貫線，降低機(jī)械設(shè)計的工作難度，減少機(jī)械設(shè)計的工作周期，提升機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

1.3 方便對機(jī)械設(shè)計零件的修改

計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用能夠在不同裝配環(huán)境下進(jìn)行新零件的設(shè)計，并根據(jù)零件的位置信息和形狀等信息進(jìn)行新零件的設(shè)計，提升零件設(shè)計的方便性和快速性，實現(xiàn)不同零件之間的有效配合，減少零件設(shè)計中可能出現(xiàn)的錯誤。在裝配環(huán)境下，機(jī)械設(shè)計工作人員可以根據(jù)箱子的形狀在較短的時間內(nèi)設(shè)計出和箱子相匹配的箱蓋。在完成機(jī)械零件設(shè)計之后，通過資源查找能夠發(fā)現(xiàn)機(jī)械零件設(shè)計的具體操作步驟，從而更好的進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計。

1.4 提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量

在社會科技和機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展下，在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域逐漸實現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計和信息技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，通過應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)提升了機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的設(shè)計效率，提高了機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化、分析機(jī)械產(chǎn)品有限受力情況等方面，通過對這些問題的分析能夠提升機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，伴隨大型企業(yè)內(nèi)部數(shù)控加工工作的完善化發(fā)展，需要相應(yīng)的提升機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用質(zhì)量。在應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)之后，能夠準(zhǔn)確的描述機(jī)械設(shè)計零件的位置、大小和形狀，幫助有關(guān)工作人員更為準(zhǔn)確、全面的了解產(chǎn)品的設(shè)計意圖。

2 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計逆向工程中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計中，逆向工程是一種消化、吸收和應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的機(jī)械設(shè)計方法，通過應(yīng)用這種方法能夠提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計效率和質(zhì)量。但是在機(jī)械設(shè)計逆向工程應(yīng)用發(fā)展中存在成本耗費大、受市場限制的問題，想要實現(xiàn)有效的機(jī)械設(shè)計目標(biāo)需要有關(guān)人員投入更多的精力。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計逆向工程中的應(yīng)用能夠?qū)ο冗M(jìn)國家的技術(shù)更好的消化和吸收，將這些技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨頇C(jī)械生產(chǎn)設(shè)計的動力。

傳統(tǒng)的逆向工程設(shè)計研究和應(yīng)用注重實體物上，關(guān)注是對新產(chǎn)品的制造，具體實施在只有實物模型的條件下，在了解產(chǎn)品設(shè)計之后，對產(chǎn)品零部件進(jìn)行逆向重構(gòu)的過程。傳統(tǒng)逆向工程設(shè)計研究往往是通過對產(chǎn)品的拆解和重新構(gòu)建實現(xiàn)新產(chǎn)品的制造。在計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展下能夠借助坐標(biāo)測量設(shè)備、通用CAD軟件等將實體物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為CAD模型，在計算機(jī)輔助軟件和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的配合下對產(chǎn)品進(jìn)行處理、再設(shè)計。算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在逆向工程中的應(yīng)用以仿真的方式為有關(guān)人員的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計提供了實物分析，加強了有關(guān)工作人員對產(chǎn)品特點和產(chǎn)品零部件模型的充分認(rèn)識。

2.2 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在汽車覆蓋件中的應(yīng)用

汽車覆蓋件模型的設(shè)計對汽車車型和汽車的個性化設(shè)計都具有重要的影響。在現(xiàn)代汽車覆蓋模型設(shè)計中，常常會出現(xiàn)設(shè)計人員設(shè)計和工藝人員設(shè)計之間的沖突現(xiàn)象，導(dǎo)致汽車覆蓋件的設(shè)計人員無法在汽車覆蓋件生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中有效工作，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，無形中增加了汽車覆蓋件設(shè)計的成本費用，不利于提升汽車覆蓋件的生產(chǎn)效率。汽車覆蓋件的設(shè)計一般包括對市場需求的了解、模具結(jié)構(gòu)的制造、模具工藝和熱度問題的分析等。計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在汽車覆蓋件設(shè)計中的應(yīng)用能夠?qū)⑵嚫采w件轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵨?，如果出現(xiàn)了設(shè)計的問題之后可以返回上一次操作重新設(shè)計。另外，在汽車覆蓋件的繪圖設(shè)計中，傳統(tǒng)的繪圖方式采用的手工的方式，對設(shè)計人員的手工操作有著較高的要求，在具體操作的時候很容易出現(xiàn)問題。而將計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用在繪圖設(shè)計中能夠應(yīng)用相關(guān)軟件進(jìn)行設(shè)計操作，提升了汽車覆蓋件設(shè)計的效率。

2.3 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在零件裝配觀察中的應(yīng)用

機(jī)械零件裝配的設(shè)計需要設(shè)計人員應(yīng)用不同的裝配來實現(xiàn)自己的設(shè)計理念，由此帶來的機(jī)械零件裝配設(shè)計效果也是多樣的。而計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械零件裝配中的應(yīng)用能夠借助計算機(jī)系統(tǒng)操作演示不同機(jī)械設(shè)計之間的不同搭配，從而進(jìn)行搭配設(shè)計的篩選， 剔除掉不符合實際需要的零件裝配設(shè)計，節(jié)省機(jī)械零件裝配設(shè)計所需要不必要的時間和測試費用，提高工作效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，將計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計中能夠提升機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的準(zhǔn)確度，實現(xiàn)對復(fù)雜數(shù)據(jù)和圖形的簡化分析。為了進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計加工效率，需要有關(guān)設(shè)計人員加強對計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的研究應(yīng)用。需要注意的是，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)大多來自于發(fā)達(dá)國家，我國自主研發(fā)的較好，將其應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品加工設(shè)計中和國外相比仍有較大的差距。為此，還需要有關(guān)人員加強對計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的自主研發(fā)力度，結(jié)合社會主義經(jīng)濟(jì)市場發(fā)展需要和對該技術(shù)的應(yīng)用情況提升計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用水平，加大力度宣傳計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，從而為計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供更為廣闊的空間。

參考文獻(xiàn)

[1]沈進(jìn).淺談計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2011，12：34.

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關(guān)鍵詞：建筑工程；工程設(shè)計；高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；自動化控制；計算機(jī)輔助設(shè)計

1自動化控制概述

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，電子計算機(jī)應(yīng)用的普及，自動化控制開始沖擊著人們的視野及現(xiàn)實生活。它應(yīng)用到社會的各行各業(yè)：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域。由于它與人們的生產(chǎn)、生活密切聯(lián)系，因而發(fā)展迅猛，現(xiàn)在已成為了高新科技產(chǎn)業(yè)、先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，在現(xiàn)代起到前所未有的巨大作用，使得社會生產(chǎn)率以成倍的速度飛速提高。自動化的出現(xiàn)，使人類走上了省時省力、高效便捷之路。自動化控制理念的引入以及電子計算機(jī)的普及，使得社會生產(chǎn)力與九十年代相比提升了一大截。何為自動化控制？簡言之就是非人工控制，即不需要人親自動手的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預(yù)定規(guī)律運行。自動化控制體現(xiàn)在過程自動化、機(jī)械制造自動化、管理自動化三方面，例如我們常涉及的電氣自動化設(shè)備、自動生產(chǎn)線、可編程控制及其網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)輔助設(shè)計、制造及計算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)等領(lǐng)域。自動化控制已成為現(xiàn)代化實現(xiàn)的條件和標(biāo)志。隨著1946年第一臺電子計算機(jī)ENIAC的誕生，自動化控制加快了它的進(jìn)程，十幾年后，工業(yè)方面出現(xiàn)了自動開關(guān)、自動作業(yè)、數(shù)控機(jī)床、加工中心、自動化倉庫、計算機(jī)輔助制造、計算機(jī)輔助設(shè)計及之后的人工智能機(jī)器人等，開始它從機(jī)械制造向智能制造的轉(zhuǎn)變。而在建筑工程的設(shè)計領(lǐng)域，應(yīng)用最廣泛的便屬計算機(jī)輔助設(shè)計了。

2計算機(jī)輔助設(shè)計

2.1計算機(jī)輔助設(shè)計的概念及應(yīng)用

CAD是ComputerAidedDesign的縮寫，即計算機(jī)輔助設(shè)計，指設(shè)計人員在計算機(jī)、圖形設(shè)備界面上進(jìn)行設(shè)計工作。1972年10月，國際信息處理聯(lián)合會（IFIP）在荷蘭召開的“關(guān)于CAD原理的工作會議”上給出如下定義：CAD是一種技術(shù)，其中人與計算機(jī)結(jié)合為一個問題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所長，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應(yīng)用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。CAD功能強大，多個行業(yè)、領(lǐng)域均有用到。如建筑工程、裝飾設(shè)計、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計、水電工程、土木施工中的工程制圖；精密零件、模具、設(shè)備的工業(yè)制圖；服裝加工中的服裝制版；電子工業(yè)中的印刷電路板設(shè)計等諸多領(lǐng)域。它有強大的、開放的用戶界面，以此為平臺供用戶發(fā)揮各自專業(yè)的技術(shù)特點。在建筑工程中，應(yīng)客戶要求，設(shè)計通常要用計算機(jī)對不同方案進(jìn)行比選；各種文字的、圖形的、數(shù)字的設(shè)計信息電子格式，都需存儲、修改、成圖，且能快速檢索。設(shè)計人員通常利用CAD從草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D，繁重工作由計算機(jī)輔助完成；CAD可以完成圖形的編輯、放大、縮小、平移、復(fù)制和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作，由CAD自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，便于設(shè)計人員快速作出圖形，并可及時快速修改完善。

2.2計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用實例———樁位平面布置圖中樁位編號的實現(xiàn)

2011年3月河北神池房地產(chǎn)開發(fā)有限公司在河北省平山縣擬建神池商廈項目商業(yè)綜合樓。高層部分設(shè)計采用框剪結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，設(shè)計要求處理后復(fù)合地基承載力特征值fak達(dá)到430kPa；多層部分設(shè)計采用獨立基礎(chǔ)，框剪結(jié)構(gòu)，設(shè)計要求處理后復(fù)合地基承載力特征值fak不小于400kPa。我公司承擔(dān)了該工程的地基加固處理工程設(shè)計與施工任務(wù)，設(shè)計采用素混凝土樁進(jìn)行地基處理，經(jīng)計算，確定復(fù)合地基面積置換率為9.5%，設(shè)計總樁數(shù)為2632根。設(shè)計方案需附《樁位平面布置圖》，其中每一根樁都需按順序編號，二千多根樁，我們在CAD中使用編號命令，僅用了一分鐘，從左至右，從上至下，準(zhǔn)確、快速，使設(shè)計人員從單調(diào)、重復(fù)的編號工作中解脫出來，把主要時間和精力用在設(shè)計理念、設(shè)計方案、關(guān)鍵參數(shù)的思考上，快速交出用戶滿意的作品。而在該工程施工時，根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)情況及設(shè)計要求，共完成素砼樁4083根。如此大的變更，我們借助計算機(jī)輔助設(shè)計，僅用4個小時就完成了設(shè)計方案的修改。在CAD中重新布樁后僅僅一分鐘即完成了樁位的重新編號。在CAD中調(diào)用一個“count”的程序小插件即完成了此項編號任務(wù)，由此可見它功能的強大。早在上世紀(jì)九十年代，我們所畫的《樁位平面布置圖》是通過直尺、三角板、圓規(guī)等工具手工繪制的，加班熬夜也需三四天才能完成，若需修改，只能重新再畫，遠(yuǎn)不能滿足用戶需要，跟不上社會進(jìn)步的步伐；進(jìn)入二十一世紀(jì)后，計算機(jī)大范圍普及，借助計算機(jī)輔助設(shè)計，運用三、四個小時便可完成《樁位平面布置圖》的繪制，而當(dāng)時給樁位編號時所用時間視布樁多少一般在三十分鐘以內(nèi)。該小程序使CAD實現(xiàn)了《樁位平面布置圖》中樁位的半自動編號，即人工指定編號位置，CAD自動流水編號。雖是半自動，但相比手工繪圖編號，已大大節(jié)省了人力。而我們現(xiàn)在所用的“count”小程序，已實現(xiàn)了編號完全自動化，編號完成時間快到以秒計算。隨著科技進(jìn)步，外部程序的功能提高、改進(jìn)后，仍可在CAD中調(diào)用。由此可見CAD可以順應(yīng)社會的發(fā)展變化，不斷提高自身以滿足用戶要求。

2.3計算機(jī)輔助設(shè)計的意義

計算機(jī)輔助設(shè)計已在建筑設(shè)計中廣泛應(yīng)用，非常普及，已到了缺之便無法工作的境地。CAD在設(shè)計領(lǐng)域已無人不知、無人不曉、無人不用。在建設(shè)過程中設(shè)計是建設(shè)的靈魂，是其必要的前期階段，施工則是人們理念、目標(biāo)的實現(xiàn)，是實體的建設(shè)。在建筑行業(yè)，自動化控制已成為其不可或缺的左膀右臂。

3結(jié)束語

分析表明，將自動化控制中的計算機(jī)輔助設(shè)計這一強大工具應(yīng)用到設(shè)計工作中，會使得設(shè)計人員省時省力，修改便捷，作品準(zhǔn)確、美觀。因此我們應(yīng)重視CAD的應(yīng)用，熟練掌握該項技能，使其成為設(shè)計人員的必備技能，讓CAD為我所用。在現(xiàn)代社會，高質(zhì)高量高效，就代表巨大效益，而要實現(xiàn)此目標(biāo)，自動化控制功不可沒。自動化控制改變了人們的工作理念及工作方法，使我們能夠高效完成工作任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]ShamTickoo.萬水計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)系列：AutoCAD命令詳解與問題剖析[M].齊舒創(chuàng)作室，譯.北京：中國水利水電出版社，1998.

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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計教學(xué)；計算機(jī)輔助設(shè)計；應(yīng)用

當(dāng)前，隨著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)及其軟件的發(fā)展，已經(jīng)有很多機(jī)械設(shè)計師開始利用計算機(jī)輔助設(shè)計軟件從事機(jī)械設(shè)計活動，如AutoCAD、UG、CATIA、ProE等，其可以幫助設(shè)計人員對機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精確的分析和處理，提高了機(jī)械零件產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。只有將計算機(jī)輔助設(shè)計貫穿于機(jī)械設(shè)計的整個教學(xué)過程中，才能適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域不斷發(fā)展的需要，其所培養(yǎng)出來的學(xué)生也才能更好地勝任未來的機(jī)械設(shè)計相關(guān)工作。

1.將計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的意義

計算機(jī)輔助設(shè)計在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用，有利于提升學(xué)生的空間想象能力，加深學(xué)生對機(jī)械設(shè)計知識的掌握程度，并且還能豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容。

（1）提升學(xué)生的空間想象能力。隨著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)了多種三維CAD設(shè)計軟件，利用這些軟件對機(jī)械零件進(jìn)行建模并展示給學(xué)生，可以使學(xué)生在頭腦中形成對機(jī)械零件結(jié)構(gòu)的空間認(rèn)識，這是傳統(tǒng)二維工程圖所無法比擬的。

（2）加深學(xué)生對機(jī)械設(shè)計知識的掌握程度。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計教學(xué)模式一般是老師在講臺上講，學(xué)生拿著課本坐在下面學(xué)，即使借助了一些多媒體教學(xué)課件，也沒有從根本上改變學(xué)生被動學(xué)習(xí)的模式。利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，老師可以將典型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟一步步地展示給學(xué)生，在這個過程中，還可以通過滲透，讓學(xué)生通過對老師步驟的模仿來提高他們的設(shè)計能力。以筆者所在的高職院校為例，上課時老師將自己的電腦桌面投影到大屏幕上，然后通過實例操作對三維CAD設(shè)計軟件的功能應(yīng)用進(jìn)行了演示，例如，如何創(chuàng)建草圖、如何對草圖執(zhí)行拉伸和旋轉(zhuǎn)操作等，通過老師的實例演示，學(xué)生對三維設(shè)計軟件的掌握水平明顯提高。

（3）豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容。以往的機(jī)械設(shè)計資料都是一些二維工程圖紙，不僅難以收集，而且不利于保存。在應(yīng)用了計算機(jī)輔助設(shè)計后，學(xué)生可以對一些典型機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計資料、模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，從而為學(xué)生后續(xù)的機(jī)械設(shè)計學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.計算機(jī)輔助設(shè)計在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐

在當(dāng)前機(jī)械相關(guān)專業(yè)的教學(xué)過程中，通常都會涵蓋一些典型機(jī)械產(chǎn)品及零部件的設(shè)計過程教學(xué)，如齒輪變速箱、剪切機(jī)等，我們可以在結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)點的基礎(chǔ)上，通過對計算機(jī)輔助設(shè)計的應(yīng)用，切實提高教學(xué)質(zhì)量和效率。下面以剪切機(jī)的設(shè)計過程教學(xué)為例進(jìn)行詳細(xì)說明。第一，可以參考“工程力學(xué)”中剪切機(jī)的簡化模型進(jìn)行初步的計算機(jī)輔助設(shè)計訓(xùn)練，通過對簡化模型的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以初步掌握剪切機(jī)的工作原理及其中各部件的連接關(guān)系。第二，學(xué)生在充分掌握剪切機(jī)簡化模型的基礎(chǔ)上，就可以通過應(yīng)用三維CAD設(shè)計軟件對各部件分別進(jìn)行建模。第三，學(xué)生可以進(jìn)一步在三維CAD軟件中建立一個裝配環(huán)境，然后將第二步所建立的各部件模型導(dǎo)入進(jìn)來，最后再根據(jù)剪切機(jī)模型中各部件間的連接關(guān)系進(jìn)行虛擬裝配，并定義好部件之間的連接傳動副。第四，在裝配模型已建立好的基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用軟件對其運動進(jìn)行仿真和分析。第五，還可以借助一些CAE軟件對所建模型進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變的分析，學(xué)生通過本步驟的學(xué)習(xí)，能夠?qū)B桿各部位的應(yīng)力、應(yīng)變情況有一個清晰的理解，這比傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)中的受力分析更直觀易懂，同時也可通過對分析結(jié)果的解析，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到各個設(shè)計參數(shù)變化對剪切機(jī)受力變化情況的影響，從而為后續(xù)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。

因為剪切機(jī)模型可以簡化為一個典型的連桿傳動機(jī)械裝置，其傳動關(guān)系也比較簡單，再加上實物模型的輔助，學(xué)生易于接受和學(xué)習(xí)，從而可以使學(xué)生由易到難、由簡到繁，實現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計技能的逐步提高。

3.結(jié)束語

對于當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計教學(xué)來說，除了需要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新外，還要注重將計算機(jī)輔助設(shè)計引入到教學(xué)過程中來，在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中融入現(xiàn)代計算機(jī)的設(shè)計思想，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，為今后進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

《計算機(jī)輔助設(shè)計》是環(huán)境設(shè)計專業(yè)非常重要的專業(yè)課程之一。隨著技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)以CAD軟件為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)已經(jīng)不能滿足環(huán)境設(shè)計專業(yè)的發(fā)展需要。本文從環(huán)境設(shè)計專業(yè)《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程現(xiàn)狀出發(fā)，對該課程中應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行了可行性分析，指出BIM技術(shù)具有整合信息能力更強、拓展領(lǐng)域更寬、施工指導(dǎo)更科學(xué)的特點，且對于環(huán)境設(shè)計專業(yè)來說更有其獨特優(yōu)勢。同時，還對BIM技術(shù)在課程中應(yīng)用可能遇到的問題進(jìn)行了探討，并提出了解決方法。

關(guān)鍵詞：

BIM技術(shù)；環(huán)境設(shè)計專業(yè)；計算機(jī)輔助設(shè)計；可行性研究

引言

計算機(jī)輔助技術(shù)自誕生之日起，就一直受到人們的廣泛關(guān)注。通過計算機(jī)輔助，設(shè)計師設(shè)計意圖的表現(xiàn)方式更加直觀且易于理解。21世紀(jì)初，幾乎所有的高等院校都將《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程納入了設(shè)計類專業(yè)課程的范疇；目前，該課程已成為繼素描、色彩、三大構(gòu)成之后的第四大類基礎(chǔ)課程。尤其是在環(huán)境設(shè)計專業(yè)中，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的學(xué)習(xí)不僅是專業(yè)知識的積累與課程作業(yè)的基礎(chǔ)，也是從事環(huán)境設(shè)計相關(guān)工作必備的技能，其重要性更是不言而喻。BIM技術(shù)全稱為“建筑信息模型技術(shù)”（BuildingInformationModeling）是一種新型的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，它以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性的特點。作為專門培養(yǎng)室內(nèi)外空間設(shè)計人才的環(huán)境設(shè)計專業(yè)，傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助技術(shù)設(shè)計在應(yīng)用中其系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性顯的有些不足，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)恰好為環(huán)境設(shè)計專業(yè)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的改革找到了新的突破點。

一、環(huán)境設(shè)計專業(yè)《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程現(xiàn)狀

《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程一般作為專業(yè)基礎(chǔ)課開設(shè)于第一學(xué)年的下學(xué)期或第二學(xué)年的上學(xué)期，課程名稱一般為“計算機(jī)輔助設(shè)計（一）”和“計算機(jī)輔助設(shè)計（二）”，授課學(xué)時從24至64不等，課程性質(zhì)多為考查課。目前，在環(huán)境設(shè)計專業(yè)中其授課內(nèi)容以AutoCAD、3Dsmax、SketchUp、PhotoShop等軟件學(xué)習(xí)為主。由美國Autodesk公司出品的主要用于二維圖紙繪制的AutoCAD，與基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件3Dsmax以及由AdobeSystems開發(fā)的圖像處理軟件PhotoShop共同構(gòu)成了環(huán)境設(shè)計專業(yè)中計算機(jī)輔助技術(shù)“平面圖——三維效果圖——后期處理”三大模塊。不可否認(rèn)，這三大設(shè)計模塊軟件的形成與發(fā)展對于高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)知識的教學(xué)與實踐帶來了巨大的便利；但同時，也面臨著一些問題：

1.傳統(tǒng)軟件模塊存在于項目設(shè)計階段的2D圖紙較為冗繁、錯誤率高、變更頻繁、協(xié)作溝通困難等缺點。以室內(nèi)設(shè)計方向為例，一套完整的設(shè)計圖紙一般需要先畫出二維的圖紙，再將圖紙內(nèi)容導(dǎo)入到三維軟件中進(jìn)行效果圖的繪制，效果圖完成后再進(jìn)行后期美化處理。三個環(huán)節(jié)當(dāng)中，由于軟件間轉(zhuǎn)換與操作都是獨立進(jìn)行，若設(shè)計項目出現(xiàn)變更與調(diào)整，上述三個環(huán)節(jié)均要進(jìn)行重新操作。毫無疑問，這給設(shè)計工作者增加了較多且不必要的工作量。

2.繪制的設(shè)計圖紙通常缺乏一定的實際可施工性。由于專業(yè)化程度的提高及國內(nèi)絕大多數(shù)建設(shè)工程所采用的設(shè)計與施工分別承發(fā)包模式的局限性，設(shè)計與施工人員之間的交流甚少，加之很多設(shè)計人員缺乏施工經(jīng)驗，極易導(dǎo)致施工人員難以甚至無法按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工，最終形成與設(shè)計內(nèi)容大相徑庭的實際效果。

3.工程量計算易出現(xiàn)較大偏差。雖然在設(shè)計的初期，傳統(tǒng)計算機(jī)輔助技術(shù)可以按照定額計價模式給出工程的總概算；但隨著初步設(shè)計的深化，項目各個方面如建設(shè)規(guī)模、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、設(shè)備類型等均會發(fā)生變動與修改；容易導(dǎo)致前后的設(shè)計概算出現(xiàn)差別，為項目各參與方提供決策參考造成一定的困擾?；趹?yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，目前各高校的《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程采用的是與市面上絕大部分公司一致的三大設(shè)計軟件模塊教學(xué)模式；但是，隨著環(huán)境設(shè)計項目的專業(yè)化分工越來越深入，將對于現(xiàn)有的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)提出越來越高的要求；逐步引進(jìn)或試行更為科學(xué)、更具有協(xié)調(diào)性的輔助設(shè)計技術(shù)已經(jīng)刻不容緩。高校作為環(huán)境設(shè)計人材培養(yǎng)的主要基地，進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的改革，將先進(jìn)的、系統(tǒng)的輔助設(shè)計技術(shù)引進(jìn)課堂顯的很有必要。

二、“BIM技術(shù)”在《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程中應(yīng)用的可行性分析

（一）BIM技術(shù)

BIM概念最早出現(xiàn)在建筑設(shè)計領(lǐng)域。美國MeGraw-Hill建筑公司認(rèn)為：“BIM是創(chuàng)建并且利用數(shù)字化模型對項目進(jìn)行設(shè)計、施工和運營維護(hù)的過程。”數(shù)字化的模型是BIM的核心內(nèi)容，其兼具建設(shè)項目的物理特性與功能特性，是一種從建設(shè)項目的最初概念設(shè)計開始的、貫穿整個生命周期的可靠共享信息資源。目前，BIM技術(shù)在我國主要應(yīng)用在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域；如北京奧運會水立方、上海中心大廈等國內(nèi)大型工程的建設(shè)。從BIM技術(shù)的構(gòu)成來看，這種計算機(jī)輔助技術(shù)涵蓋了幾乎所有數(shù)字模型信息的參與方與工作類型，所涉及的軟件包括：核心建模軟件、方案設(shè)計軟件、幾何造型軟件、可視化軟件以及造價管理軟件等。環(huán)境設(shè)計專業(yè)具有較強的實用性，許多高校都以加強學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)為前提鼓勵進(jìn)行教學(xué)改革，引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)方法、更新教學(xué)內(nèi)容；BIM技術(shù)的引入正好符合未來環(huán)境設(shè)計專業(yè)發(fā)展的大方向；同時大多設(shè)有環(huán)境設(shè)計專業(yè)的高校中基本上都配備了配置優(yōu)越的專業(yè)機(jī)房，為新技術(shù)的應(yīng)用提供了必備的硬件條件。另外，BIM軟件與CAD軟件間的相互轉(zhuǎn)化與通用也正逐步實現(xiàn)?？梢哉f，BIM技術(shù)在高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程中應(yīng)用已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)。

（二）BIM技術(shù)與傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的對比

BIM技術(shù)作為一種整合性非常高的輔助設(shè)計技術(shù)，與傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)相比有著較為明顯的區(qū)別。

1.整合信息能力更強。傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)“三大模塊”中，設(shè)計項目內(nèi)容如平面圖、立面圖、大樣圖以及節(jié)點詳圖等均以二維設(shè)計圖紙的形式呈現(xiàn)，進(jìn)行三維效果圖制作及后期處理均需要將文件進(jìn)行單獨導(dǎo)出。眾所周知，即使是一個普通的家裝工程中，也極易出現(xiàn)設(shè)計的變更、空間碰撞等情況，修改圖紙繁瑣費時且整體協(xié)調(diào)性較差；而BIM技術(shù)中，BIM整體參數(shù)模型由各部分的BIM模型整合而來，作為統(tǒng)籌信息的平臺消除了空間碰撞等情況，對于設(shè)計變更全局更新的特性更是方便了設(shè)計項目的整體協(xié)調(diào)運作。

2.拓展領(lǐng)域更寬。目前，環(huán)境設(shè)計專業(yè)課程中所應(yīng)用的傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計所涉及的軟件數(shù)量并不多，除AutoCAD、3Dsmax、PhotoShop三大基礎(chǔ)軟件外，也有一些其它的輔助軟件，但所有的這些都是圍繞在“平面圖——三維效果圖——后期處理”三大模塊的基礎(chǔ)之上，涉及領(lǐng)域較為狹窄。而BIM技術(shù)需要的并不僅僅是一個或幾個軟件，由于其更加智能化的功能所需，其軟件種類較傳統(tǒng)計算機(jī)輔助模式拓展到了許多新的領(lǐng)域，如施工4D模擬（Navisworks等）、工程造（VisualEstimating等）、施工進(jìn)度計劃（Innovaya）等軟件，且與其具有互用性軟件的范圍更廣。

3.施工指導(dǎo)更科學(xué)。施工階段，傳統(tǒng)的計算機(jī)輔助技術(shù)主要以二維圖紙作為施工指導(dǎo)，其間因場地、材料、工藝等原因需要設(shè)計師多次與施工人員進(jìn)行溝通或是對圖紙進(jìn)行相關(guān)修改；所涉及的其它細(xì)節(jié)處理均視現(xiàn)場施工情況而定。這意味著項目施工的進(jìn)度與安排幾乎完全參照施工者的經(jīng)驗，圖紙在后期能起到的作用十分薄弱。而BIM技術(shù)則可以將與BIM模型具有互用性的4D軟件、項目施工進(jìn)度計劃與BIM模型連接起來，以動態(tài)的三維模式模擬整個施工過程與施工現(xiàn)場，能及時發(fā)現(xiàn)潛在問題和優(yōu)化施工方案，如場地、人員、材料、工藝、安全問題等。同時，4D施工模擬還可以包含木工機(jī)械設(shè)備等的進(jìn)出場時間，能有效節(jié)約成本、優(yōu)化項目整體進(jìn)度安排。

（三）環(huán)境設(shè)計專業(yè)中“BIM技術(shù)”具備的獨特優(yōu)勢

BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，對于環(huán)境設(shè)計專業(yè)還具備一些獨特的優(yōu)勢。項目方案概念設(shè)計階段，設(shè)計人員往往需對設(shè)計項目的造型、結(jié)構(gòu)形式、耗能與可持續(xù)發(fā)展問題、施工與運營概算等問題做出決策，BIM技術(shù)可以對各種不同的設(shè)計方案進(jìn)行模擬與分析，為集合更多的參與方投入該階段提供平臺，促使做出的分析決策在早期便可以得到反饋，在一定程度上保證了決策的正確性與可操作性。同樣，BIM技術(shù)可以直接在3D平臺上繪制3D模型，并且項目施工所需的任何平面視圖都可由該3D模型直接生成。這與傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)下3D模型需要由多個2D平面圖作為信息支撐來共同創(chuàng)建的方法有著較大區(qū)別，其準(zhǔn)確性更高且直觀快捷，可為業(yè)主、施工方、預(yù)制方、設(shè)備供應(yīng)方等項目參與人的溝通協(xié)調(diào)提供更為直觀的平臺。更為重要的是，BIM整體參數(shù)模型自動更新的法則可以讓項目參與方靈活應(yīng)對設(shè)計變更，減少施工人員與設(shè)計人員所持圖紙不一致的情況。以常用的Revit軟件為例，施工平面圖上的一個細(xì)節(jié)變動，Revit軟件都會自動在立面圖、截面圖、3D界面、圖紙信息列表、工期、預(yù)算等所有相關(guān)聯(lián)的地方做出更新修改；這不僅大大縮短了圖紙修改的時間與工作量，也可減少設(shè)計的錯誤與漏洞。這對于設(shè)計師、施工方以及業(yè)主來說都將是一個令人興奮的巨大進(jìn)步。

三、“BIM技術(shù)”應(yīng)用中可能遇到的問題及解決方法

相對于傳統(tǒng)計算機(jī)輔助技術(shù)，BIM技術(shù)帶來的變革是巨大的，所配套的技術(shù)條件、硬件設(shè)施、工作模式等等都需要徹底的革新。因此，高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)中BIM技術(shù)的應(yīng)用與普及并非一朝一夕可以實現(xiàn)，仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。

（一）可能遇到的問題

1.專業(yè)師資缺乏。BIM技術(shù)所涉及的軟件數(shù)量較多，涉及的專業(yè)領(lǐng)域較廣，對教學(xué)人員提出了更高的要求。由多種類型的多組軟件共同構(gòu)成的BIM技術(shù)，涉及方案的概念設(shè)計、深化設(shè)計、施工4D模擬、工程造價、施工進(jìn)度計劃、施工組織與管理等多方面的內(nèi)容。若要將其作為環(huán)境設(shè)計專業(yè)的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，需要高校教師不僅具備全面的軟件操作與設(shè)計理論知識，對于工程施工、材料組織、現(xiàn)場管理都必須具備豐富的經(jīng)驗，才有可能較好的完成教學(xué)任務(wù)。目前，大部分的設(shè)計院校的環(huán)境設(shè)計專業(yè)教師對于設(shè)計理論知識的掌握較好，對于工程施工與管理也有一定的認(rèn)識與經(jīng)驗，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到與其它各專業(yè)融會貫通的程度；因此，在BIM技術(shù)的教學(xué)工作難免出現(xiàn)專業(yè)師資缺乏的尷尬情況。

2.課程學(xué)時與軟件內(nèi)容所需學(xué)時的矛盾?！队嬎銠C(jī)輔助設(shè)計》作為一門環(huán)境設(shè)計專業(yè)的基礎(chǔ)課，其課堂上的學(xué)時十分有限；縱觀各高校對于《計算機(jī)輔助設(shè)計》的學(xué)時安排，絕對大部分都是48學(xué)時左右，最長的時間也不會超過72個學(xué)時，部分高校還有逐漸壓縮的趨勢。如何在有限的教學(xué)時間里，讓學(xué)生認(rèn)識到BIM技術(shù)的整體性與系統(tǒng)性，同時學(xué)會相關(guān)的軟件操作，這也是BIM技術(shù)教學(xué)時不得不面對的問題。

3.專業(yè)教材不足。目前針對BIM技術(shù)的書籍主要集中在建筑設(shè)計、土木工程領(lǐng)域，如李恒、孔娟編著的《Revit2015中文版基礎(chǔ)教程》，楊文生、王全杰主編的《建筑識圖與BIM建模實訓(xùn)教程》；葛清主編的《BIM第一維度——項目不同階段的BIM應(yīng)用》等等；其中有以軟件操作為主的教材，也有以項目施工為主要內(nèi)容的教材。但是，這些教材中均沒有明確的環(huán)境設(shè)計專業(yè)室內(nèi)、景觀方向使用所需的相關(guān)功能，這無疑為BIM技術(shù)的教學(xué)工作帶來了一定的困難。

（二）解決方法

1.增加培訓(xùn)、交流以改善專業(yè)師資缺乏情況。目前土建行業(yè)當(dāng)中已有BIM技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)與交流活動，各高?？梢詫h(huán)境設(shè)計的專業(yè)教師分批次進(jìn)行派出學(xué)習(xí)；同時與以相關(guān)的政策支持，鼓勵年輕教師自主學(xué)習(xí)，相信通過長期的實踐再加上專業(yè)交流與探索，熟練的掌握環(huán)境設(shè)計專業(yè)所需的BIM技術(shù)將不再是難事。另外，也可聘請相關(guān)行業(yè)的BIM技術(shù)設(shè)計師來高校進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)與教學(xué)輔助，與環(huán)境設(shè)計的師生一起，為BIM技術(shù)的教學(xué)實踐創(chuàng)造條件。

2.通過課程作業(yè)將BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用貫穿整個專業(yè)學(xué)習(xí)過程，緩和學(xué)時不足的矛盾。為了讓環(huán)境設(shè)計專業(yè)的學(xué)生能夠快速的掌握BIM技術(shù)，教學(xué)過程中可將其與其它的課程聯(lián)系起來，作為完成課程作業(yè)必須的工具，如《工程概預(yù)算》《裝飾材料與施工工藝》等專業(yè)課程，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，在課后、課外自主完成其它BIM技術(shù)相關(guān)軟件的學(xué)習(xí)，以達(dá)到教學(xué)目的。

3.借鑒現(xiàn)有書籍，研發(fā)針對性較強的教材。目前，市面上出現(xiàn)的一些參考書籍已經(jīng)具備部分環(huán)境設(shè)計專業(yè)所需的知識，例如，《Revit2015中文版基礎(chǔ)教程》一書中以最新版本的Revit2015中文版為操作平臺，介紹了包括Revit建筑設(shè)計基本操作、標(biāo)高和軸網(wǎng)的繪制、墻體和幕墻的創(chuàng)建、柱、梁和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的添加等，覆蓋了使用Revit進(jìn)行建筑建模設(shè)計的全過程，包含了使用該軟件進(jìn)行建模設(shè)計的方法和技巧。環(huán)境設(shè)計專業(yè)本身與建筑設(shè)計就有著較多的相通之處，傳統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)中使用的CAD軟件、天正建筑插件等也均是由建筑設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用轉(zhuǎn)變而來。因此，這些書籍對于BIM技術(shù)教學(xué)可以起到一定的輔助作用。同時，隨著BIM技術(shù)應(yīng)用的越來越廣泛，相信針對環(huán)境設(shè)計專業(yè)有所側(cè)重的相關(guān)書籍也會在不久的將來出現(xiàn)。除此之外，讓BIM技術(shù)更貼合環(huán)境設(shè)計工作的實際需要也十分重要。新的軟件技術(shù)其表達(dá)方式往往又和以往的習(xí)慣存在一定的差異，BIM技術(shù)也是如此，其表達(dá)方式與傳統(tǒng)計算機(jī)輔助技術(shù)有著一定區(qū)別。如BIM技術(shù)利用Revit二維圖輸出時，想到達(dá)到施工圖的深度就必須對層、文字樣式、顏色、線型等進(jìn)行一些詳細(xì)的輸出設(shè)置；而對于V8i來說，對于三維和二維輸出文件有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，因此其模型輸出到二維文件后，即基本達(dá)到施工圖要求，且由于V8i也采用了圖層的概念，在輸出到二維文件時，基本不需要做任何的調(diào)整或修改。就BIM技術(shù)本身來說，也需要相關(guān)軟件研發(fā)人員從環(huán)境設(shè)計的專業(yè)特點出發(fā)對軟件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與改進(jìn)。

四、小結(jié)

BIM技術(shù)作為一種新的計算機(jī)輔助技術(shù)，它的出現(xiàn)與應(yīng)用不僅從根本上改變了當(dāng)前設(shè)計的方式和手段，更是改變了設(shè)計的理念，設(shè)計過程不再是割裂成一個個的階段，而是貫穿于整個設(shè)計項目的生命周期。高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程中應(yīng)用BIM技術(shù)，是從設(shè)計人材培養(yǎng)的初期就將多信息、多領(lǐng)域的計算機(jī)輔助技術(shù)引進(jìn)，具有較高的實用價值與可行性；其實施不僅可以從根本上改變傳統(tǒng)計算機(jī)輔助技術(shù)的生產(chǎn)方式與生產(chǎn)內(nèi)容，也必將會對整個環(huán)境設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生巨大影響。

作者：李萍 吳義強 左迎峰 單位：湘南學(xué)院美術(shù)與設(shè)計學(xué)院 中南林業(yè)科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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篇5

計算機(jī)輔助設(shè)計在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用，有利于提升學(xué)生的空間想象能力，加深學(xué)生對機(jī)械設(shè)計知識的掌握程度，并且還能豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容。

（1）提升學(xué)生的空間想象能力。隨著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)了多種三維CAD設(shè)計軟件，利用這些軟件對機(jī)械零件進(jìn)行建模并展示給學(xué)生，可以使學(xué)生在頭腦中形成對機(jī)械零件結(jié)構(gòu)的空間認(rèn)識，這是傳統(tǒng)二維工程圖所無法比擬的。

（2）加深學(xué)生對機(jī)械設(shè)計知識的掌握程度。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計教學(xué)模式一般是老師在講臺上講，學(xué)生拿著課本坐在下面學(xué)，即使借助了一些多媒體教學(xué)課件，也沒有從根本上改變學(xué)生被動學(xué)習(xí)的模式。利用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，老師可以將典型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟一步步地展示給學(xué)生，在這個過程中，還可以通過滲透，讓學(xué)生通過對老師步驟的模仿來提高他們的設(shè)計能力。以筆者所在的高職院校為例，上課時老師將自己的電腦桌面投影到大屏幕上，然后通過實例操作對三維CAD設(shè)計軟件的功能應(yīng)用進(jìn)行了演示，例如，如何創(chuàng)建草圖、如何對草圖執(zhí)行拉伸和旋轉(zhuǎn)操作等，通過老師的實例演示，學(xué)生對三維設(shè)計軟件的掌握水平明顯提高。

（3）豐富學(xué)生的資料收集內(nèi)容。以往的機(jī)械設(shè)計資料都是一些二維工程圖紙，不僅難以收集，而且不利于保存。在應(yīng)用了計算機(jī)輔助設(shè)計后，學(xué)生可以對一些典型機(jī)械零件和結(jié)構(gòu)的設(shè)計資料、模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，從而為學(xué)生后續(xù)的機(jī)械設(shè)計學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

2.計算機(jī)輔助設(shè)計在機(jī)械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐

在當(dāng)前機(jī)械相關(guān)專業(yè)的教學(xué)過程中，通常都會涵蓋一些典型機(jī)械產(chǎn)品及零部件的設(shè)計過程教學(xué)，如齒輪變速箱、剪切機(jī)等，我們可以在結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)點的基礎(chǔ)上，通過對計算機(jī)輔助設(shè)計的應(yīng)用，切實提高教學(xué)質(zhì)量和效率。下面以剪切機(jī)的設(shè)計過程教學(xué)為例進(jìn)行詳細(xì)說明。第一，可以參考“工程力學(xué)”中剪切機(jī)的簡化模型進(jìn)行初步的計算機(jī)輔助設(shè)計訓(xùn)練，通過對簡化模型的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以初步掌握剪切機(jī)的工作原理及其中各部件的連接關(guān)系。第二，學(xué)生在充分掌握剪切機(jī)簡化模型的基礎(chǔ)上，就可以通過應(yīng)用三維CAD設(shè)計軟件對各部件分別進(jìn)行建模。

第三，學(xué)生可以進(jìn)一步在三維CAD軟件中建立一個裝配環(huán)境，然后將第二步所建立的各部件模型導(dǎo)入進(jìn)來，最后再根據(jù)剪切機(jī)模型中各部件間的連接關(guān)系進(jìn)行虛擬裝配，并定義好部件之間的連接傳動副。第四，在裝配模型已建立好的基礎(chǔ)上，可以應(yīng)用軟件對其運動進(jìn)行仿真和分析。第五，還可以借助一些CAE軟件對所建模型進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變的分析，學(xué)生通過本步驟的學(xué)習(xí)，能夠?qū)B桿各部位的應(yīng)力、應(yīng)變情況有一個清晰的理解，這比傳統(tǒng)設(shè)計教學(xué)中的受力分析更直觀易懂，同時也可通過對分析結(jié)果的解析，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到各個設(shè)計參數(shù)變化對剪切機(jī)受力變化情況的影響，從而為后續(xù)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。因為剪切機(jī)模型可以簡化為一個典型的連桿傳動機(jī)械裝置，其傳動關(guān)系也比較簡單，再加上實物模型的輔助，學(xué)生易于接受和學(xué)習(xí)，從而可以使學(xué)生由易到難、由簡到繁，實現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計技能的逐步提高。

3.結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：園林；計算機(jī)輔助設(shè)計；教學(xué)；問題；措施

隨著計算機(jī)技術(shù)水平的不斷提高，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)日益成熟，并在園林設(shè)計工作中發(fā)揮出了十分積極的作用。下文基于園林計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)進(jìn)行全面而深入地探討。

1 園林計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)概述

1.1 目標(biāo) 開設(shè)該門課程的主要目的在于，讓園林專業(yè)學(xué)生熟悉計算機(jī)制圖軟件，并掌握其實踐應(yīng)用，為學(xué)生將來從事園林設(shè)計以及繪圖工作奠定堅實的基礎(chǔ)。在教學(xué)活動中，一方面要結(jié)合園林專業(yè)的特點和要求，另一方面應(yīng)以夠用為尺度，從而實現(xiàn)理論和實踐的有機(jī)結(jié)合，重點強化園林學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力[1]。

1.2 特點及優(yōu)勢 在園林繪圖工作中，計算機(jī)輔助設(shè)計比手繪更具優(yōu)勢，不僅精度高，而且耗時短，同時還具有效果逼真的優(yōu)點。借助三維模型可以實現(xiàn)對場地空間的理想表現(xiàn)，透視關(guān)系相當(dāng)精確，另外，可選取多個觀察視點對同一模型進(jìn)行觀察，所以，可以全面而透徹地表現(xiàn)各個視點的景觀效果。除此之外，該項技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助設(shè)計者更為理想地體現(xiàn)設(shè)計意圖，不僅方便反復(fù)修改，而且可以反復(fù)利用，也利于歸檔管理。這些優(yōu)勢都是手繪圖所不具備的，能夠大幅提高繪圖質(zhì)量和效率[2]。

2 教學(xué)中常見問題

2.1 計算機(jī)基礎(chǔ)薄弱 園林計算機(jī)輔助設(shè)計課程具有較強的應(yīng)用性，對學(xué)生提出了較高要求，要求他們能夠通過計算機(jī)制圖軟件進(jìn)行相關(guān)園林綠地的設(shè)計以及繪制。高中階段，文化理論課程的學(xué)習(xí)是重點，所以，部分學(xué)生計算機(jī)基礎(chǔ)薄弱，尤其是初學(xué)階段很難適應(yīng)該門課程的學(xué)習(xí)。

2.2 園林素材偏少 學(xué)生如果想制作出高水平的園林效果圖，不僅要具備較為扎實的計算機(jī)以及園林知識基礎(chǔ)，而且需要豐富的園林素材庫的支持?，F(xiàn)階段，園林素材偏少是制約該門課程正常開展的一大瓶頸。

2.3 課時嚴(yán)重不足 受課時嚴(yán)重不足的限制，在日常教學(xué)中，教師教學(xué)時間較為緊張，很難針對園林要素的繪制展開系統(tǒng)而深入地講解。這在一定程度上制約了園林專業(yè)學(xué)生的發(fā)展，給其計算機(jī)繪圖水平的提高帶來了不利影響。

3 解決問題的措施

3.1 重視并做好前期專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè) 在正式學(xué)習(xí)園林計算機(jī)輔助設(shè)計這門課程之前，應(yīng)重視并做好園林專業(yè)課程的科學(xué)安排與設(shè)置，即有效落實專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)，讓學(xué)生具有一定的專業(yè)技能基礎(chǔ)，讓學(xué)生熟悉并掌握園林規(guī)劃設(shè)計的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及園林基礎(chǔ)知識，讓學(xué)生具備扎實的美術(shù)功底。除此之外，在教學(xué)實踐中，應(yīng)適當(dāng)開展相應(yīng)的強化訓(xùn)練，從而為學(xué)生更好地學(xué)習(xí)園林計算機(jī)輔助設(shè)計這門課程奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.2 加強園林素材庫建設(shè) 無論是AutoCAD2007，還是Photoshop8.0，又或者是3dsmax8.0，在進(jìn)行園林設(shè)計的過程中，均需要豐富的園林素材予以支持，所以，建立豐富的園林素材庫便顯得尤為重要了。積累素材的過程中，一般通過以下方式實現(xiàn)：1）到市場上購買園林素材庫光盤；2）從相關(guān)書刊上獲取，可借助掃描儀予以實現(xiàn)；3）使用數(shù)碼相機(jī)拍攝較為經(jīng)典的園林景觀；4）從網(wǎng)絡(luò)上直接獲?。?）運用制圖軟件自制園林素材圖片。

3.3 加大實踐課學(xué)時 在制定教學(xué)計劃的過程中，應(yīng)堅持“必須、夠用”的原則[3]，重視學(xué)生能力培養(yǎng)，突出實踐教學(xué)的開展，如在理論課程結(jié)束之后，可安排為期1周的實踐課程設(shè)計。這一活動的開展，一方面能夠讓學(xué)生得到全面而深入的實操鍛煉，另一方面能夠方便教師及時而準(zhǔn)確地了解教學(xué)狀況，從而對教學(xué)方法進(jìn)行有機(jī)調(diào)整，對教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行合理安排，讓教學(xué)工作目標(biāo)明確，效果更佳。在課程設(shè)計真正實施過程中，教師可要求學(xué)生基于身邊的園林建設(shè)工程，在一個客觀真實的環(huán)境中展開實操訓(xùn)練，從而更加完整且高效地展開一項綜合設(shè)計訓(xùn)練。具體操作如下：積極運用現(xiàn)場教學(xué)方法[4]，組織學(xué)生到一系列城市綠地（公園綠地、廣場綠地、小區(qū)綠地、景觀大道、濱河綠地等）中進(jìn)行實際觀測和調(diào)查，通過直觀感受強化學(xué)生們的感性認(rèn)識，同時要求學(xué)生們隨身攜帶一個速寫本，對現(xiàn)場實物進(jìn)行測量，并手繪園林局部小景若干幅，待回到計算機(jī)房后，先使用AutoCAD進(jìn)行園林平面圖的繪制，再將之導(dǎo)入3damax中予以建模，最后使用Photoshop對園林效果圖展開相應(yīng)的后期處理，如此一來，便能夠有效強化學(xué)生對園林設(shè)計實例的深入了解和感性認(rèn)識。積極運用現(xiàn)場教學(xué)方法，能夠讓學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)他們運用課本知識解決實際問題的能力[5]。

4 結(jié)束語

園林計算機(jī)輔助設(shè)計屬于一門重要課程，和園林專業(yè)學(xué)生的成長與發(fā)展息息相關(guān)，所以，應(yīng)重視該門課程教學(xué)中存在的問題，并采取針對性的解決措施，如重視并做好前期專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)，加強園林素材庫建設(shè)，加大實踐課學(xué)時等。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：計算機(jī)輔助設(shè)計；以學(xué)生為中心；實踐教學(xué)；教學(xué)模式

中圖分類號：TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）10-2319-02

Abstract：In the teaching of Computer Aided Design， theoretical teaching and practical teaching are disjointed， thus failing to reflect its’ strong points in practice and so the teaching is not effective enough. According to years of teaching research and teaching practice， a series of exploration will be done on teaching content and teaching mode about the Computer Aided Design course. A student-centered teaching mode will be employed， which emphasizes the participation of students in the process of learning and thinking to stimulate the enthusiasm of students' autonomous learning and finally to improve the teaching quality.

Key words：Computer Aided Design； Student-centered； Practice Teaching； Teaching Mode

1 概述

為了對接社會對計算機(jī)輔助設(shè)計人才的需求，目前許多學(xué)校開設(shè)了《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程?，F(xiàn)實社會考核學(xué)生不僅僅是停留在理論設(shè)計層面上，在招聘過程中，用人單位一般給一個物品讓學(xué)生做分析與繪圖，考核學(xué)生的綜合分析能力、解決問題能力和繪圖能力，這就給從事《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程教育的教師帶來的新的挑戰(zhàn)，面對挑戰(zhàn)和學(xué)生就業(yè)的壓力，教師如何教，學(xué)生怎樣學(xué)，這就成為專業(yè)教師在教學(xué)過程中需要解決的問題。該文結(jié)合長期實踐教學(xué)中的一些感受與想法，對照勞動和社會保障部全國計算機(jī)信息高新技術(shù)考試關(guān)于CAD中級繪圖員認(rèn)證考試的要求，引入“以學(xué)生為中心”的教學(xué)法，對《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程教學(xué)探索。

由于近十多年來大學(xué)擴(kuò)招等各種社會原因，現(xiàn)在學(xué)生的文化功底薄弱，對新事物缺乏探索和追求的精神，對于計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生來說，他們沒有開設(shè)機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料等基礎(chǔ)課程，設(shè)計方面底子薄，計算機(jī)操作表面上非常熟悉，實際上到專業(yè)應(yīng)用和專業(yè)操作層面就不夠熟練。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是按照教材的章節(jié)順序給學(xué)生上課，每節(jié)課教師利用多媒體教學(xué)課件進(jìn)行課程講解，并且做示范操作演示，然后學(xué)生模仿教師操作自行在計算機(jī)上練習(xí)，接著教師總結(jié)，學(xué)習(xí)完畢。教師在教學(xué)過程中只是一味地充當(dāng)知識的灌輸者，學(xué)生卻不能參與到教學(xué)活動中去，形成了“講臺是教師的舞臺，臺下是學(xué)生喪失斗志的刑臺”，教師在講臺上激情洋溢的講解，換來的卻是學(xué)生睡覺、說話、玩游戲、玩手機(jī)等各種形態(tài)的厭煩課堂表現(xiàn)，這樣教學(xué)模式使得學(xué)生往往當(dāng)時能夠聽懂、基本會使用，但到真正單獨繪制完整的實例圖時，完全處于一片茫然之中，也使得整個教與學(xué)的目標(biāo)難以完成。這里主要的原因在于教師把教學(xué)活動中師生互動活動變成了教師單向的傳道授業(yè)，學(xué)生只有被動的吸取知識。在課堂上以教師灌輸為主要方式，忽視了學(xué)生個體的能力的培養(yǎng)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，導(dǎo)致學(xué)生對AutoCAD輔助設(shè)計的學(xué)習(xí)缺乏興趣和內(nèi)在動力，這樣傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能適應(yīng)現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

2 教學(xué)實踐的過程

2.1 課程的導(dǎo)入

在教學(xué)實踐中《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程的第一次課非常重要，以往有些教師將第一堂課看成是基礎(chǔ)課，完全按照教材上內(nèi)容講解計算機(jī)輔助設(shè)計發(fā)展的歷史和用途等方面內(nèi)容，筆者完全拋開教材，事先準(zhǔn)備好一些零部件，例如汽車模型、水杯、積木、電子禮品等帶入課堂，結(jié)合已經(jīng)就業(yè)的學(xué)生在計算機(jī)設(shè)計各個領(lǐng)域的工作現(xiàn)狀和反思，讓學(xué)生了解將來他們畢業(yè)后可以從事的行業(yè)及行業(yè)的要求，例如在工裝領(lǐng)域，不光要求學(xué)生會繪圖，在與客戶交流時一邊交流一邊用工筆畫形式記錄客戶的需求，回到工作室立即將溝通的工筆畫轉(zhuǎn)換成CAD圖紙，發(fā)給客戶確認(rèn)；了解各種裝飾材料的特點與用途，適當(dāng)?shù)赝扑]合適的材料供客戶選擇；了解施工要求與規(guī)范，讓客戶了解哪些設(shè)計可以做到哪些設(shè)計無法在現(xiàn)實施工中完成，這樣可以更好的服務(wù)于客戶。通過這個案例告訴學(xué)生對《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)不是單單一門課程的學(xué)習(xí)，還要有其他課程的理論支撐與社會實踐共同協(xié)作才能夠真正學(xué)好《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程，然后將學(xué)生分成若干小組，分別發(fā)給每個小組一個部件，給他們15～20分鐘時間，要求每組對部件進(jìn)行分析，并且提出部件的設(shè)計方案，然后每個小組派一位代表講解部件設(shè)計的步驟，在這個過程中，教師在旁邊觀察各個小組的討論過程，積極引導(dǎo)學(xué)生快速進(jìn)入討論環(huán)節(jié)，在學(xué)生代表講解完成后，教師對各個小組的方案進(jìn)行點評，這種以學(xué)生為中心的導(dǎo)入課程方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)氣氛、學(xué)習(xí)興趣有非常大的幫助，有利于開展下一步教學(xué)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的精選

AutoCAD 功能非常強大，對于一般的高職高專的學(xué)生來講，要在短短的一個學(xué)期的時間內(nèi)學(xué)得精通、透徹、全面幾乎不可能。清楚學(xué)生未來的就業(yè)方向，了解學(xué)生未來的需求，是教師首先需要考慮的問題，為了適應(yīng)國家關(guān)于高職高專的雙證書制度，提高學(xué)生的動手能力，我們對《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程的考核時要求學(xué)生通過勞動和社會保障部全國計算機(jī)信息高新技術(shù)考試CAD中級繪圖員模塊考試，考試大綱的八個模塊分別是：文件操作、簡單圖形繪制、圖形屬性、圖形編輯、精確繪圖、尺寸標(biāo)注、三維繪圖、綜合繪圖[1]。教師可以在這八個模塊中有選擇的設(shè)計教學(xué)。

2.3 以學(xué)生為中心的教學(xué)過程

2.3.1 創(chuàng)設(shè)情境

通過展示教師自己的一系列的創(chuàng)作作品，結(jié)合實際設(shè)計案例，使學(xué)生在好奇、驚嘆中進(jìn)入到AutoCAD的學(xué)習(xí)環(huán)境中，使學(xué)生有一種創(chuàng)作的欲望。例如，在講房屋設(shè)計案例時，先提出幾個問題，單開門、門、窗戶尺寸多少？樓層高度多少？是否需要與傳統(tǒng)風(fēng)水習(xí)俗相結(jié)合？一個房屋設(shè)計總共需要多少張圖紙？施工與監(jiān)理過程中需要注意哪些問題？學(xué)生會積極參與這些問題的思考，有些學(xué)生提出課堂沒有測量工具，教師就引導(dǎo)學(xué)生用自己的身體尺寸來丈量；有些學(xué)生提出風(fēng)水是一種迷信，教師就舉例告訴學(xué)生許多現(xiàn)代建筑設(shè)計理念與風(fēng)水學(xué)是緊密相聯(lián)的，這個時候整個課堂氣氛一下活躍起來。在這種預(yù)設(shè)情境中，學(xué)生通過對教室的門窗等測量及上網(wǎng)資料的搜尋，各自完成一幅房屋的繪制作品，教師通過這樣的情境創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)，這種情境的創(chuàng)設(shè)對后續(xù)的課程學(xué)習(xí)有非常大的幫助。

2.3.2 分組進(jìn)行項目討論和學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，教師在運用多媒體教學(xué)時，只是將多媒體作為一種輔教學(xué)手段，教學(xué)中堅持“推動者-教師，主導(dǎo)者-學(xué)生”的基本原則，主動權(quán)交給學(xué)生，教師將學(xué)生分成10個小組，提前一次課將每個章節(jié)20例實例圖平均分配給每個小組，要求每組學(xué)生在上課前準(zhǔn)備好兩例實例圖的制作過程，在正式上課時間讓每個小組派一位代表講解制作思路，演示制作過程，同時要求每次每組分派不同的學(xué)生講解，教師就在下面記錄每組學(xué)生的情況，并針對每組學(xué)生的制作情況進(jìn)行分析和講解，對所有小組進(jìn)行評分，給優(yōu)勝的前三組給予小小的獎勵。教師在講解過程中針對學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的問題，準(zhǔn)備一系列難度逐步增加的解決提案，讓學(xué)生有一個思維熟悉的過程，教師在這個過程中，讓學(xué)生看清楚、想明白，接著再讓學(xué)生自己獨立操作，靈活運用，最終解決問題。在教學(xué)過程中，教師恰當(dāng)控制，合理安排教學(xué)進(jìn)程，并做出適當(dāng)?shù)脑u價和獎勵，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中積極參與、自主學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)評價

根據(jù)國務(wù)院的《關(guān)于（中國教育改革和發(fā)展綱要）的實施意見》精神，對高職高專的學(xué)生進(jìn)行“雙證書”并重制度，以保證生產(chǎn)企業(yè)與高職高專順利接口，為此，理論教育體系與職業(yè)技能考證的相結(jié)合會在日常教學(xué)中體現(xiàn)，學(xué)生通過必要的理論學(xué)習(xí)和實踐操作，參加勞動和社會保障部全國計算機(jī)信息高新技術(shù)考試CAD中級繪圖員模塊考證，滿足社會對高職高專的學(xué)生的人才市場需求。以考證作為推動力，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力[2]。這種“雙證書”模式試行后，學(xué)校不是單純在課堂上進(jìn)行教學(xué)，教師經(jīng)常帶領(lǐng)學(xué)生直接到設(shè)計公司和生產(chǎn)企業(yè)去見習(xí)，學(xué)生在這個見習(xí)過程中逐步理解計算機(jī)輔助設(shè)計的用途及學(xué)生現(xiàn)在所學(xué)的內(nèi)容與現(xiàn)實社會需求的差距，學(xué)生這個時候會主動調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)的方向，學(xué)生學(xué)習(xí)與參考欲望非常高，學(xué)習(xí)興趣大大增強，很多學(xué)生還主動要求教師提供社會實踐的機(jī)會，從而提早適應(yīng)就業(yè)崗位能力的要求，使得學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)的同時順利獲得《AutoCAD中級技能證書》。近三年，考證合格率高達(dá)100%，許多學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握了計算機(jī)輔助設(shè)計的基本原理和操作，學(xué)生突破自我，實現(xiàn)自我，自覺主動進(jìn)入AutoCAD高級技能的學(xué)習(xí)，為將來的就業(yè)鋪平道路。

4 結(jié)論

通過五個學(xué)期的AutoCAD課程的教學(xué)實踐，利用“以學(xué)生為中心” 的教學(xué)方法，將《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程的理論教學(xué)分散在學(xué)生小組的項目探索中，教師營造學(xué)習(xí)情境、豐富教學(xué)手段、合理評價、有效反饋，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，學(xué)生的獨立思考能力、分析能力、制圖能力、職業(yè)技能等得到極大的提升，學(xué)生的《計算機(jī)輔助設(shè)計》課程教育成果喜人，畢業(yè)后能夠較快、較好地適應(yīng)社會需求。

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篇8

本文分析了我國高校產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)及其計算機(jī)輔助設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀，以設(shè)計軟件與產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的關(guān)聯(lián)為著眼點，提出了計算機(jī)輔助設(shè)計課程教學(xué)改革的設(shè)想，并以Rhino軟件教學(xué)為例，希望對產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)計算機(jī)輔助設(shè)計課程教學(xué)提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】

產(chǎn)品設(shè)計；計算機(jī)輔助設(shè)計；教學(xué)；Rhino軟件

近些年，我國的產(chǎn)品設(shè)計教育在各類綜合性大學(xué)中的發(fā)展較為迅速，這與我國工業(yè)制造領(lǐng)域的良好發(fā)展局面及其對產(chǎn)品設(shè)計人才的大量需求有著密不可分的關(guān)系，也是制造產(chǎn)業(yè)“從中國制造走向中國智造”必不可少的舉措之一。但是我國的產(chǎn)品設(shè)計教育起步較晚，與我國工業(yè)制造領(lǐng)域的良性發(fā)展相比較，教育教學(xué)體系顯得相對滯后。產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)教學(xué)內(nèi)容從形式上可分為產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)（理論教學(xué)）和產(chǎn)品設(shè)計制作（實踐教學(xué)）兩大塊。理論教學(xué)主要教授產(chǎn)品設(shè)計的一般程序與方法，教學(xué)內(nèi)容條理性強、層次清晰，學(xué)生學(xué)習(xí)后大多能理解并掌握，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也為學(xué)生提供了更為豐富的學(xué)習(xí)參考資源，但這種重理論化的學(xué)習(xí)正是我國產(chǎn)品設(shè)計教育的通病，它缺乏與之相匹配的、實實在在的產(chǎn)品設(shè)計過程；實踐教學(xué)主要是針對設(shè)計對象來決定的，而現(xiàn)實中的產(chǎn)品是指人們?nèi)粘Ｉ钪幸磺锌捎玫奈锛?，需要考慮的設(shè)計內(nèi)容包括功能、結(jié)構(gòu)、造型、材質(zhì)、顏色等因素，所以在實踐教學(xué)中，我們只能講授一些基礎(chǔ)功能原理、構(gòu)造原則、加工方法等，而當(dāng)學(xué)生遇到一些實際的設(shè)計對象時就很難做到面面俱到，往往是功能概念能表述得十分清晰，可對于實現(xiàn)的手段卻無從下手，究其原因主要是不能將功能與造型、結(jié)構(gòu)與材質(zhì)形成一個有機(jī)的聯(lián)系，進(jìn)行總體的把握，缺乏工程的實踐鍛煉。學(xué)生想要通過目前的在校學(xué)習(xí)去解決上述問題是非常困難的，因為學(xué)校很難提供對應(yīng)的教學(xué)條件。隨著計算機(jī)輔助設(shè)計的廣泛應(yīng)用，為實踐教學(xué)提供了一個行之有效的平臺，我們可以通過對產(chǎn)品概念設(shè)計的虛擬建構(gòu)教學(xué)，使學(xué)生能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的過程形成較為直觀的認(rèn)知，特別是對產(chǎn)品的造型、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等內(nèi)容，從而完善學(xué)生的工程經(jīng)驗。

一、計算機(jī)輔助設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計對設(shè)計創(chuàng)意的實現(xiàn)起到了深入完善的作用，同時也建立起了設(shè)計師與用戶溝通的橋梁。所以，現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)教學(xué)極其重視計算機(jī)輔助設(shè)計課程的教學(xué)，伴隨著各類輔助設(shè)計軟件的開發(fā)與應(yīng)用，目前針對產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)所使用到的軟件可分為二維輔助設(shè)計和三維輔助設(shè)計兩大類。計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計課程教學(xué)是通過對設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生能更加完整地展現(xiàn)自己的設(shè)計意圖。結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計流程計算機(jī)輔助設(shè)計在其中的各個階段都能起到十分重要的作用，例如：在設(shè)計概念提出階段可以借助二維輔助設(shè)計來完成概念草圖的繪制；在設(shè)計方案完善及評價方案階段則可以借助三維輔助設(shè)計來虛擬完成產(chǎn)品的造型及其結(jié)構(gòu)演示，方便設(shè)計師以及用戶更加直觀地對產(chǎn)品設(shè)計方案進(jìn)行修改或評價。目前，在計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計課程教學(xué)中，大多院校的設(shè)定主要是圍繞某一項設(shè)計軟件基礎(chǔ)操作進(jìn)行教授，這樣就會導(dǎo)致學(xué)生在對計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的理解上有較大的偏差，計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的目的是為了輔助評估設(shè)計師在設(shè)計過程中的思維模型，而非單純意義上的對某一項設(shè)計軟件的操作熟練程度。在這樣一種教學(xué)形式下，學(xué)生能深究的只是產(chǎn)品設(shè)計視覺化過程中的產(chǎn)品模型、表面效果的優(yōu)劣，而非產(chǎn)品的造型與結(jié)構(gòu)特征以及產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)過程，這樣訓(xùn)練出的學(xué)生雖然掌握了軟件中操作工具的使用，能按照教授的過程完成課堂上的設(shè)計案例制作，但一旦離開了課堂學(xué)生就缺乏舉一反三的思考能力，面對自己的設(shè)計創(chuàng)意往往感到束手無策，不知該選擇何種軟件、何種工具去實現(xiàn)自己的設(shè)計意圖。這種硬性的教授曲解了軟件開發(fā)者的初衷，沒有完整地去解讀軟件的實際應(yīng)用價值。

二、計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計課程改革設(shè)想

依據(jù)上述我國計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計課程的教學(xué)現(xiàn)狀，我們可以考慮利用項目教學(xué)法來增進(jìn)理論與實踐教學(xué)的結(jié)合。項目教學(xué)法重在以實際項目來訓(xùn)練學(xué)生對于實踐內(nèi)容的理解和解決途徑，強調(diào)學(xué)生在專業(yè)教師的輔導(dǎo)下完成項目，其中涉及項目信息收集、設(shè)計方案實施與評價等，這樣使學(xué)生能夠較為系統(tǒng)地融入項目的開發(fā)過程中，其顯著特征是“以項目為依托，教師為輔助，學(xué)生為主導(dǎo)”，用以加強學(xué)生對專業(yè)相關(guān)知識的靈活運用能力。對于計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計課程教學(xué)而言，專業(yè)教師在課程導(dǎo)入階段應(yīng)對所授軟件功能進(jìn)行全面的介紹。在進(jìn)入到項目教學(xué)時，教師應(yīng)根據(jù)設(shè)計軟件的特點、課程培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生所學(xué)知識結(jié)構(gòu)介紹相應(yīng)的設(shè)計案例，用以增強學(xué)生的興趣度。接下來我們可以以學(xué)生為中心，草擬各種設(shè)計項目課題供學(xué)生選擇后，由學(xué)生（可以是單一的學(xué)生個體或是學(xué)生工作小組）為主導(dǎo)、教師為輔助，針對具體的設(shè)計項目展開分析討論，制定實施工作計劃，完成設(shè)計項目的制作。在整個項目的教學(xué)過程中，專業(yè)教師必須針對擬定的項目內(nèi)容及完成思路進(jìn)行講解，針對不同的軟件需要涉及到的用于解決問題的工具逐一進(jìn)行引導(dǎo)示范，這樣更有利于學(xué)生就軟件工具的選擇和軟件基礎(chǔ)知識的運用有機(jī)地聯(lián)系在一起，使得學(xué)生能真正透過項目制作理解軟件的作用及使用方法。

三、結(jié)合項目教學(xué)法的Rhino軟件教學(xué)思考

Rhino中文名“犀牛”，是計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計中三維類輔助設(shè)計軟件，在我國的產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)中被使用得最為廣泛。該軟件的優(yōu)點是對計算機(jī)系統(tǒng)的要求不高、安裝體積小巧、運算過程穩(wěn)定，作為一款以Nurbs曲面建模功能為主體的軟件，對于學(xué)生而言操作簡單易學(xué)，同時能有效地幫助完成設(shè)計創(chuàng)意的展示，更可以作為基礎(chǔ)平臺，幫助學(xué)生進(jìn)階性地學(xué)習(xí)專業(yè)性強的Nurbs核心建模軟件。在Rhino軟件教學(xué)中引入項目教學(xué)法，將繁雜眾多的軟件操作工具分層為初、中、高級設(shè)定入教學(xué)中，循序漸進(jìn)地將理論分解融入項目的實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實操能力和獨立思考能力，讓學(xué)生通過項目案例明確建構(gòu)思路。在教學(xué)的初級階段，以實體工具、曲線繪制工具結(jié)合常用線轉(zhuǎn)面工具的使用方法為主，在教學(xué)中可選用生活中常見的產(chǎn)品作為項目案例，要求學(xué)生根據(jù)教學(xué)案例完成與案例形態(tài)相似的產(chǎn)品模型建構(gòu)。在中級階段，以教授產(chǎn)品建構(gòu)的思維方法為主，在這個階段學(xué)生需要掌握Nurbs建構(gòu)原理與技巧、曲線及曲面連續(xù)性等內(nèi)容，并配合性地講解曲線建面中相關(guān)的操作工具使用，項目案例可選用不太復(fù)雜的曲面型產(chǎn)品進(jìn)行建構(gòu)講解，同時提供給學(xué)生更多的真實項目案例圖片并給予相應(yīng)的建構(gòu)思路指導(dǎo)，讓學(xué)生以工作組形式完成項目建構(gòu)。在高級階段，學(xué)生應(yīng)根據(jù)自身掌握的操作技術(shù)，通過自己的設(shè)計創(chuàng)意完成一款產(chǎn)品的構(gòu)建，而不是臨摹式的拷貝。這種分層式的項目教學(xué)不僅讓學(xué)生的實操能力得以提高，還可以將理論與技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，為日后學(xué)生的專業(yè)實踐打下堅實的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

對于計算機(jī)輔助設(shè)計課程而言，必須從產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的實際教學(xué)需求出發(fā)，重點培養(yǎng)學(xué)生思考及解決問題的能力，設(shè)計類軟件只是一種輔助手段，它無法替代設(shè)計者原有的設(shè)計思維，我們必須合理地運用軟件功能，實現(xiàn)設(shè)計意圖，從而提高設(shè)計的精確度、快速性和數(shù)據(jù)化。本文從產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)及其計算機(jī)輔助設(shè)計課程的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的實際情況，針對性地提出了教學(xué)改革設(shè)想，并以Rhino軟件教學(xué)為例，以求更好地發(fā)揮計算機(jī)輔助設(shè)計軟件在設(shè)計創(chuàng)意實踐中的積極作用，并將在今后的教學(xué)過程中通過實踐逐步完善。

作者：王瑩 單位：湖北師范大學(xué)

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篇9

[關(guān)鍵詞]計算機(jī)輔助設(shè)計 中職技能比賽 訓(xùn)練方案

中圖分類號：TS941.26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）11-0329-01

一、“計算機(jī)輔助設(shè)計”項目現(xiàn)狀

2010年全國職業(yè)院校技能大賽新增了“工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計CAD”項目，隨后在天津市中職比賽中出現(xiàn)該項目。在2013年該項目更改為“計算機(jī)輔助設(shè)計”項目。

該項目除了要求學(xué)生具有熟練的軟件操作技能外，還要具備產(chǎn)品外形的設(shè)計能力及產(chǎn)品內(nèi)在結(jié)構(gòu)的組裝能力。因此，該項目并不只是單一的軟件操作或產(chǎn)品設(shè)計，而是一項綜合性很強的競技項目。

計算機(jī)輔助設(shè)計競賽項目是采用Inventor設(shè)計軟件進(jìn)行零部件的建模及裝配。Inventor軟件是Autodesk公司新推出的一個工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計軟件，美國 Autodesk公司繼Autocad，MDT后，推出了一款擁有17項核心專利的三維實體模擬軟件inventor。與其他同類產(chǎn)品相比inventor具有簡單而直觀的設(shè)計環(huán)境，快速裝配顯示，自適應(yīng)裝配，輔助協(xié)作設(shè)計和易學(xué)易用的特點。inventor主要由零件造型，部件裝配，鈑金，焊接，視圖表達(dá)和工程圖紙及渲染等模塊組成，是一個比較完整且相互關(guān)聯(lián)的三維設(shè)計系統(tǒng)。目前在國內(nèi)還不是主流軟件，因此相關(guān)教材較少，在互聯(lián)網(wǎng)上也很難找到相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，競賽輔導(dǎo)基本是從零開始的。

二、競賽試題分析

1、軟件應(yīng)用分析

通過分析近三年全國及天津市職業(yè)學(xué)校計算機(jī)輔助設(shè)計技能大賽試題，在三到四個小時之內(nèi)要完成零件建模，裝配及創(chuàng)意設(shè)計，時間非常緊張，不少學(xué)生來不及完成。如果在軟件應(yīng)用上不能做到非常熟練，是不可能取得好成績的。從題目涉及到的inventor軟件知識點來看，實體建模，曲面造型，特征放置，部件裝配，資源中心，工程圖，爆炸圖，場景渲染等方面都有涉及，因此，對 inventor軟件這些功能的掌握必需全面，熟練和精準(zhǔn)。

2、競賽試題類型分析

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)技能競賽試題分為基礎(chǔ)設(shè)計和設(shè)計創(chuàng)新二個模塊，比賽形式均為現(xiàn)場操作。其中，基礎(chǔ)設(shè)計模塊要求參賽選手在比賽現(xiàn)場根據(jù)給出的設(shè)計圖完成現(xiàn)有產(chǎn)品模型建立與設(shè)計表達(dá)。需提交的文件包括產(chǎn)品的零部件立體模型、工程圖及渲染效果圖等；設(shè)計創(chuàng)新模塊，要求參賽選手在比賽現(xiàn)場根據(jù)給定的設(shè)計要求，完成產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新、模型建立與設(shè)計表達(dá)。

三、參賽學(xué)生的挑選

由于我校沒有對口的專業(yè)，只能在工科專業(yè)中選拔參賽選手。我認(rèn)為5年制的學(xué)生，應(yīng)該是技能小組挑選學(xué)生的重點班級。去年本小組6名停課訓(xùn)練的學(xué)生，今年有4名可以繼續(xù)參加比賽，為以后比賽打下了堅實的基礎(chǔ)。

挑選比賽學(xué)生的四個階段：

階段一，加大本小組的宣傳力度，讓盡可能多的學(xué)生參與進(jìn)來，基數(shù)大了才容易找到合適的學(xué)生。期間各專業(yè)課老師給予了很大的幫助，初期人數(shù)有60人報名，經(jīng)過能力測試淘汰了30人。

階段二，測試淘汰階段 每兩周進(jìn)行一次測驗，淘汰30%。經(jīng)過兩次的算選剩余12人。

階段三，自然淘汰階段 經(jīng)過高強度，高難度的練習(xí)，意志力較差的學(xué)生自然退出，這一階段對學(xué)生的了解更加深刻。確定停課訓(xùn)練的學(xué)生。

階段四，模擬競賽階段 賽前通過多次模擬競賽，鍛煉學(xué)生的比賽經(jīng)驗，最終根據(jù)成績確定參賽學(xué)生。

四、訓(xùn)練的方式方法

1、嚴(yán)抓、廣抓基礎(chǔ)知識。由于該項目是一個新項目，參考資料較少。因此，要先熟悉軟件的命令，從軟件自帶的“幫助”文件著手，逐個命令、逐個參數(shù)進(jìn)行研究，對軟件熟悉后，再運用命令進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計。在這期間，和學(xué)生通過相互提問各種產(chǎn)品的造型、建模、修飾的方法，再用Inventor軟件進(jìn)行求證，操作水平得到了很大的提高，也夯實了知識基礎(chǔ)。另外由于該項目涉及了機(jī)械方面的基礎(chǔ)知識，特別是機(jī)械制圖，因此加入了機(jī)械相關(guān)基礎(chǔ)的講解。

2、產(chǎn)品分類，舉一反三進(jìn)行訓(xùn)練。在熟悉軟件操作后，第二階段就是進(jìn)行產(chǎn)品的制作。在比賽規(guī)程中，給定了產(chǎn)品的范圍，但時間有限，不可能對范圍內(nèi)的產(chǎn)品都進(jìn)行練習(xí)。于是，我們采用產(chǎn)品分類的方法，舉一反三進(jìn)行訓(xùn)練，先把產(chǎn)品以建模的方法進(jìn)行分類，在每個類別中，再挑選一些構(gòu)造相對復(fù)雜的產(chǎn)品進(jìn)行練習(xí)，這樣，使收到的訓(xùn)練效果更佳。

3、培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計意念。對產(chǎn)品的模仿制作達(dá)到一定程度后，就進(jìn)入了競賽訓(xùn)練的第三個階段，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力。我通過網(wǎng)絡(luò)等渠道給學(xué)生提供一些優(yōu)秀的工業(yè)產(chǎn)品圖片供學(xué)生欣賞，通過這種逐步滲透式的輔導(dǎo)方法，讓學(xué)生建立一套自己的審美評判標(biāo)準(zhǔn)。這部分訓(xùn)練，雖然在本次比賽中未涉及，但我認(rèn)為這應(yīng)是該項目今后比賽的發(fā)展趨勢。

4、模擬競賽，提高學(xué)生心理素質(zhì)以及臨場應(yīng)變能力。首先是模擬競賽規(guī)程中規(guī)定的比賽的環(huán)境，讓學(xué)生適應(yīng)；其次是通過請教師來監(jiān)考比賽，增加模擬競賽的緊張氣氛，培養(yǎng)學(xué)生臨場不驚的良好心理素質(zhì)；還要讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成超量的題目，讓其在時間不足的情況下學(xué)會對題目的取舍及鍛煉從容淡定的心理素質(zhì)。

五、訓(xùn)練方案設(shè)計

用inventor軟件設(shè)計小型消費電子產(chǎn)品的零件造型，主要采用項目教學(xué)法。為了充分發(fā)揮學(xué)生的設(shè)計才能，我要求每個學(xué)生提出自己的設(shè)計方案并徒手畫出設(shè)計草圖。其目的是培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，并提醒學(xué)生在運用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的同時必須首先注重創(chuàng)意和革新。以除濕器為例，教學(xué)時間為四周，安排如下：

第一周，要求學(xué)生掌握參數(shù)化實體模擬的技能。這些技能包括制作和修改草圖，制作由拉伸，旋轉(zhuǎn)，放樣，掃移，穿孔，挖殼及環(huán)圈實體特征構(gòu)成的零件。并在零件上放置圓邊，倒角，斜面，線性陣列，環(huán)形陣列，鏡向重復(fù)特征。在零件制作的過程別強調(diào)工作點，工作軸和工作面的建立和使用，以培養(yǎng)學(xué)生的空間概念及構(gòu)造復(fù)雜零件的能力。

第二周，要求學(xué)生熟練掌握四種基本裝配約束條件的應(yīng)用，這四種裝配約束條件包括結(jié)合，角度，切面和插入。在這個基礎(chǔ)上，進(jìn)一步要求學(xué)生了解導(dǎo)出的約束條件的使用及在裝配的狀態(tài)下制作新的零件，在此基礎(chǔ)上！學(xué)生可進(jìn)一步理解自適應(yīng)技術(shù)的重要性。

第三周，要求學(xué)生掌握工程圖和爆炸圖的制圖技能。inventor提供了創(chuàng)建二維工程圖，零件圖和裝配圖的功能，而且可以做到二維與三維相關(guān)聯(lián)更新，但是工程圖中有大量的人為規(guī)定。例如簡化畫法，縱向筋按不剖處理，以及過渡線的處理。目前的三維軟件都不能很完美地生成各種視圖！這就要求我們利用inventor在工程圖環(huán)境下進(jìn)入草圖模式對工程圖進(jìn)行修改，對視圖進(jìn)行改造，以符合我國的制圖標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這一階段，學(xué)生需要學(xué)量制圖的有關(guān)規(guī)定。

第四周，讓學(xué)生熟悉inventor studio是inventor的一個附加模塊。具有獨特的環(huán)境。它能夠?qū)nventor創(chuàng)建的零件及裝配進(jìn)行渲染和制作動畫，生成具有真實效果的渲染圖片及裝配動畫效果的多媒體文件。我們主要是依照真實物體進(jìn)行拆解，測繪，完成物體的抄畫。

除了認(rèn)真研究比賽試題，嚴(yán)格挑選學(xué)生，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，做好教學(xué)計劃之外，要獲得更好的比賽成績，老師和學(xué)生還要付出更多的努力。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 計算機(jī)輔助設(shè)計 可持續(xù)發(fā)展能力 教學(xué)研究

“計算機(jī)輔助設(shè)計”課程是服裝藝術(shù)設(shè)計專業(yè)重要的專業(yè)課，主要培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和藝術(shù)創(chuàng)新能力，是后續(xù)課程《服裝設(shè)計學(xué)》等課程和實踐環(huán)節(jié)“專業(yè)課程設(shè)計”、“畢業(yè)設(shè)計”的基礎(chǔ)。該課程運用高科技的技術(shù)手段駕馭藝術(shù)表現(xiàn)形式，為高效表達(dá)服裝設(shè)計效果圖及服裝款式結(jié)構(gòu)圖提供了新的載體。

目前高校的計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)仍處于逐步探索、研究的階段，還沒有一個完善的教學(xué)理論來支撐，其教學(xué)體系還需要我們逐步完善。通過科學(xué)、辯證的眼光分析該課程，不難發(fā)現(xiàn)其以功能性應(yīng)用作為核心，強調(diào)學(xué)生在設(shè)計中的輔作用。通過對學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，開拓設(shè)計類專業(yè)學(xué)生對于專業(yè)課程學(xué)習(xí)的深度和廣度，將設(shè)計構(gòu)思與軟件應(yīng)用相結(jié)合，提高作品設(shè)計的完成質(zhì)量，對于今后的產(chǎn)品創(chuàng)新和工作就業(yè)均具有重要意義。因此，如何在《計算機(jī)輔助設(shè)計》中培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力顯得尤為重要。

一、計算機(jī)輔助設(shè)計在現(xiàn)階段教學(xué)存在問題

1.課程缺乏科學(xué)合理安排。

計算機(jī)輔助設(shè)計課程作為貫穿專業(yè)教育的一個承前啟后的環(huán)節(jié)，為后續(xù)專業(yè)設(shè)計的深入學(xué)習(xí)起了良好的鋪墊作用。但在實際教學(xué)中存在兩個問題：首先，課程時段安排上，計算機(jī)輔助設(shè)計課程安排過早，這時，學(xué)生以基礎(chǔ)課程為主，并未形成基本的設(shè)計思維，因此軟件學(xué)習(xí)并不能與他們的設(shè)計實踐直接聯(lián)系，造成學(xué)習(xí)與實踐的脫節(jié)。其次，課程內(nèi)容的安排，會受制于總教學(xué)時間的限制，學(xué)生學(xué)到的軟件頗為有限，就單個軟件的深入程度也不盡理想，導(dǎo)致其作為一個專業(yè)領(lǐng)域的“設(shè)計工具”的重要性明顯被沖淡，無法培養(yǎng)學(xué)生通過計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計的興趣的培養(yǎng)。調(diào)整課程安排對于各學(xué)校而言，需要逐步論證，但我們是否可以探討一種更為有效的方法，讓課程的內(nèi)在魅力得以彰顯，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以提升，發(fā)現(xiàn)其與傳統(tǒng)手繪對比之后的優(yōu)勢所在。

2.教學(xué)方法相對落后。

由于教學(xué)模式研究的滯后性，導(dǎo)致在教學(xué)中存在著學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性差的現(xiàn)象。學(xué)生對于該課程的定位及重要性認(rèn)識不足，而以往的教學(xué)模式都以“死記硬背”式為主，限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力，知識點較為零碎，導(dǎo)致學(xué)生軟件操作程式化，缺乏自我探究。由于軟件教學(xué)的特殊性，其操作命令的講解會出現(xiàn)零碎化的現(xiàn)象，部分功能或者效果的實現(xiàn)需要多種操作命令的結(jié)合。但是，直接講解多種命令的結(jié)合方式會讓學(xué)生的學(xué)習(xí)趨向于保守，只懂得記錄老師講解的操作方法，而缺乏自己的獨立思考，遇到復(fù)雜的實際問題則顯得捉襟見肘。

3.實踐能力有待提高。

實踐性不足，滿足于單個設(shè)計案例完成，重技巧訓(xùn)練，輕設(shè)計思維培養(yǎng)。事實上，計算機(jī)軟件使用只是為了滿足設(shè)計需求的一個重要工具，對于技巧的鉆研可以深入了解軟件所能實現(xiàn)的可能，從而達(dá)到更多令人期待的藝術(shù)效果，但歸根結(jié)底，這些功能都是為了更好地實現(xiàn)設(shè)計構(gòu)思，只有構(gòu)思的精巧完整，體現(xiàn)設(shè)計的原創(chuàng)個性，才能讓作品呈現(xiàn)較佳的效果。同時，設(shè)計案例的要求需要不斷提高難度和層次，與公司企業(yè)的實際操作相結(jié)合，強化設(shè)計的市場針對性。

二、可持續(xù)發(fā)展能力在課程學(xué)習(xí)中的作用

1.完善課程結(jié)構(gòu)內(nèi)容安排，形成“點―線―面”結(jié)合。

突破傳統(tǒng)教學(xué)的灌輸式模式，避免受教材章節(jié)的框架式約束，讓操作命令的講解不再枯燥;強調(diào)將各知識點連串起來，設(shè)計好實際應(yīng)用案例。這種點線面的結(jié)合，可有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，并形成一系列教學(xué)流程，累積經(jīng)驗和不斷啟發(fā)。作為一門軟件教學(xué)課程，對其他藝術(shù)設(shè)計專業(yè)均有所涉及，具有較為廣泛的借鑒價值。

2.能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性積極性。

可持續(xù)發(fā)展能力為良好的探究型教學(xué)課堂氛圍的創(chuàng)建提供條件，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性[1]。這種主動性的發(fā)揮，讓教師的課堂講解成為學(xué)生學(xué)習(xí)的向?qū)В械姆攀傅卣覍じ髯源嬖谥R結(jié)構(gòu)的缺角，重視各種有效資源的利用，教師資源、圖書館資源及豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，都會成為學(xué)生探索知識找尋解決方案的有效途徑。

3.讓學(xué)生注重創(chuàng)意構(gòu)思和理性表達(dá)。

可持續(xù)發(fā)展能力讓學(xué)生在后續(xù)專業(yè)課程的進(jìn)行中，注重創(chuàng)意構(gòu)思和理性表達(dá)相結(jié)合。通過對計算機(jī)輔助設(shè)計的學(xué)習(xí)，認(rèn)清其輔助作用，不拘泥于各種表現(xiàn)方法，在學(xué)習(xí)過程中強調(diào)“創(chuàng)意構(gòu)思”和“理性表達(dá)”相結(jié)合，重點發(fā)揮人的主觀意識行為，以圖形圖像軟件熟練使用為引導(dǎo)，強調(diào)學(xué)生對于藝術(shù)創(chuàng)作規(guī)律的理解，樹立正確的學(xué)習(xí)觀念，注重學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生的專業(yè)設(shè)計技巧和修養(yǎng)。

三、計算機(jī)輔助設(shè)計教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的措施

高校學(xué)生的可持續(xù)能力就是于學(xué)生求學(xué)階段、深造階段或職業(yè)生涯中不斷發(fā)展和自我完善的能力，促進(jìn)學(xué)生個體素質(zhì)的完善。即通過持續(xù)不斷汲取運用和創(chuàng)新知識的能力，完善個性發(fā)展，按照人與自然、人與社會的發(fā)展規(guī)律，不斷調(diào)整自身行為方式，提升自身生存發(fā)展層次和質(zhì)量，從而達(dá)到個體與社會的和諧發(fā)展，實現(xiàn)全面發(fā)展進(jìn)步。計算機(jī)輔助設(shè)計作為服裝設(shè)計專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，不僅要求學(xué)生能夠掌握軟件的各項操作及圖像處理能力外，還要求學(xué)生能夠運用這些方法去解決具體設(shè)計實踐中存在的問題。為了促進(jìn)設(shè)計效率和生產(chǎn)效率的提高，現(xiàn)今的服裝企業(yè)對于計算機(jī)輔助設(shè)計應(yīng)用愈發(fā)重視，從服裝款式、面料、色彩、配飾等方面利用軟件有效提高開發(fā)速度。如何讓學(xué)生學(xué)以致用，從實際需求出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生在求學(xué)和工作階段不斷發(fā)展及自我解決問題的能力，成為計算機(jī)輔助設(shè)計這門課程的任務(wù)。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力，可以從以下方面考慮：

1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

對于學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，首先要使學(xué)生了解計算機(jī)繪圖的意義，理解其在整個專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的地位，清楚課程涉及的相關(guān)軟件具體功能。計算機(jī)繪圖課程應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生三種應(yīng)用能力：熟練掌握各項操作命令的能力;一定圖形的繪制能力;初步具備高級圖形圖像分析處理能力。在這三項能力中，操作能力是基礎(chǔ)，圖形繪制能力是發(fā)展，圖形后期處理是前兩種能力的融合，三種能力循序漸進(jìn)式地提高，每一階段都需要扎實培養(yǎng)，從而為后者能力的提升奠定根基。以操作基礎(chǔ)能力培養(yǎng)而言，其涵蓋必要的操作命令、繪制工具、功能模塊，部分功能如路徑、通道、蒙版具有一定的難度，必須通過大量的做題練習(xí)來鞏固，形成對基本操作的各種應(yīng)用方式和功能表現(xiàn)的理解。而在題目的設(shè)定上，應(yīng)強調(diào)綜合性的練習(xí)，即涉及多個操作步驟于一體的設(shè)計課題，以查漏補缺的形式掌握必備的程序命令。

學(xué)習(xí)能力不僅指對既定知識的掌握能力，更重要的是指善于利用學(xué)習(xí)資源自主獲取知識的能力，善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的思維能力和對知識靈活運用解決實際問題的能力[2]?！队嬎銠C(jī)輔助設(shè)計》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要求學(xué)生具備較強的案例圖形處理能力。在完成具體案例時，可實現(xiàn)的方法不止一種，因此在教學(xué)過程中，除了一套較為標(biāo)準(zhǔn)的處理方法之外，還需要讓學(xué)生探索其他方法來嘗試性地進(jìn)行圖形的處理，根據(jù)具體問題選擇操作命令的最優(yōu)化組合來完成，如根據(jù)所給的線稿衣裙作為參考案例，運用Photoshop中相應(yīng)工具來進(jìn)行色彩和圖案填充。此類題目的答案并非唯一，可使用油漆桶工具直接填色，也可使用定義畫筆工具填充圖案，或使用圖層遮罩工具實現(xiàn)圖案豐富化，學(xué)生可根據(jù)個人對設(shè)計的理解程度，發(fā)揮創(chuàng)意，表達(dá)出最優(yōu)化的設(shè)計方案。通過這個過程，不僅提高了學(xué)生熟練使用軟件的水平，還能舉一反三實現(xiàn)設(shè)計案例表達(dá)的豐富化，與設(shè)計專業(yè)強調(diào)思維開拓相吻合。

在學(xué)生能力培養(yǎng)中，課堂的教學(xué)過程顯得尤為重要，在教學(xué)中應(yīng)把握課程教學(xué)特色，注重課堂氛圍的營造。傳統(tǒng)的計算機(jī)軟件教學(xué)，亦步亦趨的枯燥教學(xué)方式使學(xué)生整體興趣不高，知識掌握頗為有限。因此，教師在教學(xué)中需要以飽滿的精神狀態(tài)、積極的情緒表現(xiàn)、活潑的語言形式和清晰的邏輯思維，激發(fā)學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的主動性和創(chuàng)造性，善于創(chuàng)建情景式教學(xué)，架設(shè)問題，從而引導(dǎo)學(xué)生思維。計算機(jī)輔助設(shè)計實踐性較強，在教學(xué)內(nèi)容安排上，教師務(wù)必注重理論和實踐的緊密結(jié)合，盡可能將國內(nèi)外知名品牌優(yōu)秀的電腦服裝效果表現(xiàn)圖等演示給學(xué)生，以帶給學(xué)生直接感性認(rèn)識，從而豐富教學(xué)。

2.注重教學(xué)方法改革，使之成為學(xué)生可持續(xù)能力發(fā)展關(guān)鍵。

在教學(xué)過程中，教師務(wù)必重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了順應(yīng)現(xiàn)代化教育，教師務(wù)必及時轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式，由“授人以魚”轉(zhuǎn)化為“授人以漁”，不僅要傳授知識，更要注重教學(xué)方法的提高，始終將學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)活動中，備課教案不應(yīng)只是為應(yīng)付檢查或?qū)滩倪M(jìn)行簡寫，而需更加靈活，更加人性化。根據(jù)每年教學(xué)情況進(jìn)行分析，對教案內(nèi)容作出及時修改并適時擴(kuò)充，將學(xué)生作為首要考量對象，考慮他們要學(xué)什么并為學(xué)生課后自學(xué)提供較為豐富的資料，選擇能充分調(diào)動學(xué)生積極性和主動性的引導(dǎo)方法引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生自覺自主學(xué)習(xí)的能力。

課堂內(nèi)進(jìn)行“探究式教學(xué)”，堅持“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”[3]的教學(xué)模式。由于“計算機(jī)輔助設(shè)計”課程的特殊性，傳統(tǒng)教師一言堂單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，只能讓學(xué)生被動忙于記錄筆記，是否記錄于心需要看學(xué)生課后的自覺性。因此可增加學(xué)生試講環(huán)節(jié)，由老師梳理出相關(guān)知識點和相關(guān)操作案例，讓學(xué)生在課后進(jìn)行資料籌集和講課準(zhǔn)備，在課堂規(guī)定時間內(nèi)完成內(nèi)容講述，并分析在案例操作過程中涉及哪部分知識點，同時進(jìn)一步探討如此操作步驟之外是否有更簡便高效的操作方式。通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、探索問題和解決問題的過程，師生之間形成良好的互動探究式學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生積極探索新知，主動構(gòu)建知識體系，提高學(xué)習(xí)能力和科技創(chuàng)新能力。例如格紋毛呢面料的制作，在整個版面設(shè)置格紋的排列，此類題目的操作結(jié)果多樣化，除可由框選工具直接復(fù)制粘貼進(jìn)行排列的簡單操作外，亦可使用濾鏡風(fēng)格化中的“拼貼”和濾鏡中“其他”里“最大值”的高級操作來完成。通過兩種操作結(jié)果的探討，得出前者的人工耗費時間過長，排列對象距離存在不均等現(xiàn)象，而后者能高效完成格紋制作，并進(jìn)一步引出濾鏡的相應(yīng)知識點，讓學(xué)生了解其操作方式和實現(xiàn)效果。通過提出問題、分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，有效地提高了學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的能力。

3.注重學(xué)生全面思維模式的培養(yǎng)。

培養(yǎng)學(xué)生全面的思維模式，讓學(xué)生對學(xué)過的內(nèi)容能有全面的總結(jié)和高度的概括[4]，從而對問題形成全面的認(rèn)識，做到“以不變，應(yīng)萬變”。服裝專業(yè)計算機(jī)輔助設(shè)計涉及的軟件頗為有限，其操作命令是相對固定的，但實際設(shè)計中遇到的問題卻比較復(fù)雜。因此，如何運用所學(xué)知識解決實際問題，靈活運用各知識點進(jìn)行優(yōu)化組合成為一個關(guān)鍵問題，在這個啟發(fā)培養(yǎng)過程中，教師必須發(fā)揮關(guān)鍵作用。服裝類計算機(jī)輔助設(shè)計課程的教學(xué)工作，不再是單純的上機(jī)操作技術(shù)訓(xùn)練，而是一種藝術(shù)教育活動，更是一種設(shè)計思維的培養(yǎng)，關(guān)系到后期專業(yè)課程深入程度與否。在上機(jī)表達(dá)之前，必須做好必要的醞釀構(gòu)思工作，讓學(xué)生明確自己需要表達(dá)什么，怎樣來表達(dá)。分階段地將所學(xué)知識點融入研究課題，讓學(xué)生圍繞課題收集、分析、處理資料，進(jìn)行整合歸納。對于同一主題，可充分引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多種創(chuàng)意、多種方案的制訂研究，以發(fā)散性思維找尋最佳構(gòu)思，確定表達(dá)方法。在課題的設(shè)置上與市場接軌，強調(diào)市場化研究，以工程訓(xùn)練和生產(chǎn)實習(xí)作為訓(xùn)練契機(jī)，讓教師與學(xué)生都在可持續(xù)的能力培養(yǎng)上皆有針對性的提高。

例如在計算機(jī)輔助設(shè)計上機(jī)練習(xí)時，以春夏女裝為項目進(jìn)行創(chuàng)作設(shè)計。首先進(jìn)行設(shè)計構(gòu)思，捕捉市場信息，對當(dāng)季的流行趨勢展開調(diào)研，繪制表達(dá)創(chuàng)意的服裝效果圖，運用painter手繪軟件，以快速成型方式完成構(gòu)思圖樣，以小組討論形式確定設(shè)計方案。教師在方案架設(shè)后給予指導(dǎo)意見，考慮技術(shù)細(xì)節(jié)，包括從色彩、質(zhì)地，面料圖案等。這期間需要以Photoshop、Coreldraw等繪圖軟件，進(jìn)行款式設(shè)計、圖案設(shè)計和面料設(shè)計，結(jié)合對服裝結(jié)構(gòu)、比例、色彩等要素的綜合表達(dá)，讓服裝款式接近成衣效果。通過對這一系列流程的運行，讓學(xué)生了解計算機(jī)繪圖軟件之間有著較為靈活的關(guān)系，實現(xiàn)最終效果或解決設(shè)計問題的最終目標(biāo)。有了這種全面的認(rèn)識，學(xué)生對于今后的設(shè)計工作便有了更大的靈活性和自主性。

四、結(jié)語

堅持以學(xué)生為主體，全力培養(yǎng)學(xué)生全面的可持續(xù)發(fā)展能力，是落實以人為本，踐行科學(xué)發(fā)展觀的具體措施。在“計算機(jī)輔助設(shè)計”課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力是一個現(xiàn)實而系統(tǒng)的工作，需在不斷發(fā)展中不斷改進(jìn)，讓教師累積經(jīng)驗，豐富理論教學(xué)和實踐內(nèi)容，讓學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)出適應(yīng)信息時代、具備可持續(xù)發(fā)展能力的高素質(zhì)的服裝行業(yè)人才。

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