機械設計教學中對計算機輔助設計的應用

王江林

(鄂州職業大學湖 湖北鄂州 436000)

機械設計教學中對計算機輔助設計的應用

王江林

(鄂州職業大學湖 湖北鄂州 436000)

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

機械設計教學；計算機輔助設計；教學應用

一、前言

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

二、在機械設計教學中應用計算機輔助設計的重要性

機械設計是機器進行生產的前提，其設計的好壞直接影響產品的性能和質量，所以機械設計是機械工程的一個重要內容。在機械設計中，很多內容都可以借助計算機幫助計算和對比，如設計圖的繪制和修改、數據計算對比和分析、模型的模擬和測試等，都可以借助計算機的相關軟件完成。所以在機械設計教學應用計算機輔助軟件并從中培養學生使用計算機輔助軟件非常重要。

(一)幫助增強學生對機械設計的空間想象力。在教學課堂中，老師通過應用計算機輔助設計技術可以將機械設計的三維形態模擬出來，幫助學生直觀地了解機械設計。學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計中空間概念的想象力[1]。

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

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

三、計算機輔助設計在機械設計中的應用

下文將簡單介紹幾項計算機輔助設計在機械設計中的應用，借以說明計算機輔助設計對于機械設計教學的重要性。

(一)二維繪圖應用。計算機中有很多繪圖軟件，如CAD、PROE等，都可以代替設計師的手工繪圖，一方面可以節約設計師的繪圖時間，另一方面可以對繪圖數據進行精細分析，提高繪圖質量，提高工作效率。

(二)符號和圖形的應用。機械設計中經常會用到一系列的符號，這些符號可以經過計算機輔助設計而編輯成符號庫統一管理，就便于設計過程中的使用了。另外，在設計中涉及到的標準零件也可以借助計算機輔助設計進行收集整理，編輯成圖形庫，在機械設計中應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)三維造型應用。機械設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據進行處理分析，就能省去很多時間，并且數據精準。這讓三維實體造型快速、清晰地呈現在設計師面前。

四、機械設計教學中對計算機輔助設計的應用

為適應新時代的變化，將計算機輔助設計與機械設計教學課堂相結合成為了目前《機械設計》教學的新要求。如何應用計算機輔助設計改善傳統課堂，讓計算機貫穿機械設計，是每一位教師都需要認真思考的首要內容。

(一)三維CAD軟件設計代替二維為主的傳統教學模式。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、上手快、便捷等優點，在機械設計中極為受廣大設計師看好。在教學課堂中，主要是教導學生理解和分析機械制圖并激發學生對機械設計的思考和創新。將三維CAD技術應用到課堂內容的展示，一方面可以把三維制圖內容充分展現給同學們看，幫助學生理解學習；另一方面培養學生使用軟件進行設計分析等，相輔相成，代替了傳統的二維[3]。

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

五、小結

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

[1]楊可楨,程光蘊,紀名剛.機械設計基礎[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.機械制造技術及管件技術應用[J].科技創新導報,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

［責任編輯： 劉 乾］

王江林(1972-)，男，湖北鄂州人，講師，研究方向：機械設計教學與研究。