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1、C A D课程教学初探 第二饱兵工程学院谢 芳 昌 秋蜻 覃世勇 摘 要 本文根据C A D 课程的 教学实 践， 论述了C A D 课程中三维图 形的重要性， 并 介绍了第二炮兵工程学洗开设C A D 课程的 一些 做法。 关扭词C A D / C A M ， 计算机绘图. 机城制田 1 引盲 为了 适应军委新时期军队建设的墓本要求， 我院提出了 培养“ 厚基础、 多功能” 复合型 人才的 要求， 学院对课程体系进行了相应的调整。2 1 世纪是知识经济的时代， C A D / C A M 已涉及各个领域。 根据工程图 学的发展情况和提高学生计算机应用水平， 学院决定对近 机类专业开设3 0
2、学时的 C A D课程。 2 C A D 发展情况 C A D 开始时主要用计算机模仿手工绘图。手工绘图和描图劳动量大、 效率低、 修改 困难， 十分繁琐。 计算机的应用完全改变了 这种落后局面。 计算机辅助 设计和计算机绘 图( C C ) 的发展， 为人们提供了愈来愈有效、 愈来愈完善、 自 动化程度愈来愈高的 绘图工 具。 在2 0 世纪s 0 年代。 出现了智能机器人和专家系 统， 进一步推动了C A D / C A M技术的 发展。 逐步建立了 产品完整的三维几何模型， 在显示器上进行渲染， 并从不同的角度观察 产品。这样建立起具有真实感的三维图 象。 之后再由 三维生成二维， 完成
3、生产过程所需 的图纸。目 前比 较流行的国外软件有美国A u t o D e s k 公司生产的A u t o C A D , M D T 等软件 这些软件与3 D M A X 进行接口， 具有非常 好的三 维谊染效果。目 前国内软件有金银花 凯 图 等软件。到了2 1 世纪， C A D / C A M的核心就是建立起产品的 数字定义， 将 C A D / C A M进 一步引人到生产领域， 真正实现“ 无纸设计” 。1 9 9 0 年美国波音公司在生产B 一 ” 7飞 机 时， 将设计、 制造和测试工程的C A D / C A M系统一体化， 耗资4 0 亿美元， 研制周期3 年半， 首次
4、实现“ 无纸设计” 。它推动了 整个工业界的革命。 3 教学实施情况 目 前我们在校的学生大都具有良 好的 计算机基础知识， 他们头脑灵活、 反应快、 思路 新、 愿愈接受新鲜事物， 尤其对计算机图形软件具有浓厚的 学习兴趣。 针对这些情况， 我 们注意把握以 下两个原则: ( 1 ) 计算机绘图与机械制图有机结合 计算机绘图与机械制图相比 较， 计算机 绘图 更只 有“ 神奇” 的 效果， 学生对它有着浓厚 的兴趣以及学习它的 迫切性。 相对而言， 学生对机械制田的 认识不够， 兴趣不足. 学习缺 .2 石 石 乏主动 性、 积 极性， 听 课、 练习、 复习、 考试处于 被动 地位， 满
5、足于 被老 师 牵着鼻 子走。如 果 适当 调整 计算机 绘图 与 机械 制图的 课时 安排， 使得 两者有机结合， 便更能提高教学效果。 比如， 在讲完机械制图的 形体分析法之后， 要讲述计算机绘图中的 创建三维实体。 这时对 形体的组合， 会多次 运用形体分析法。 这样便加深了对形体分析法的 理解。我们在教学 实践中， 对教学作了 如下安排( 见表1 ) : 衰 1 教学安排 机 杖 翻 图计算机绘图 点、 线、 面的投形 绘 创 平 面 困 形 ， 例 如 吊 钩 . 攀 扫 常 用 二 维 命 令 以 及 图 层 等 概 念 立体的投影简单 三雄实体的创 建一 例如圈 住 轴侧图轴洲困
6、 组 合 体一 用 户 坐 标 、 视 点 、 创 建 三 维 实 体 以 及 布 尔 运 算 形体的表达络辑实体， 例如创切、 粉色、 渡 染 零件困 作 琴 件 田 实 例 ( 三 . ) 并 生 成 二 续 图 ， 对 二 维 图 标 注 尺 寸 装配目 作 立 体 姗 炸 圈 . 并 检 查 通过这样的安排， 使得 学员明白 用计算机绘 制出来的图形的正确性取决于机械制图。 而 计算机绘图是机械制图的一个有效工具。 例如在C A I ) 的上机实验中， 给出三视图， 要 求学生建立三维立体图， 或者给出三维图， 用计算机绘图 这一手段来做三视图。通过这一 过程， 既练习了 计算机绘图的
7、 相关命令， 也加深了对机械制图内容的 理解， 使学生了 解机 械制图的重要作用， 同时 也培了学生的空间思维能力和形体表达能力。 ( 2 ) 在教学中 把握以 三维为主， 兼顾二 维以 及二维向三维转换的 原则 强调三维的重要性是适应知识经济时代的需求。随着工业经济时代传统制造业的资 本在知识经济时代发生的巨大变化， 出 现了许多新兴的产业领域， 比 如广告公司、 信息咨 询公司、 计算机公司 等。 在这些新兴的领域三 维图形使用非常广泛。 我院主要是培养初、 中 级指挥人才。现 代战争是三维立体的空间对抗战， 要求指挥人员必须具有空间概念和 空间思维。C A D I C .4 b 1 在模
8、拟战争和实战中都占 有重要位置， 因而三维图形的培养对军校 学生更为 重要。 从C A D 的发展来看， 计算机绘图 逐渐由二维平面愉出向三维逐步过渡。 但目 前我国的决大部分的 生产设计部门以及科研院所对各种软件的应用仍以二维为主。 因而在讲授计算机绘图时， 应以三维为主， 兼顾二维以及二维向三维的转换。 根据上述原则， 我们又作了 如下工作: 根据院校实际情况编制教学大纲。由于A u t u C A D 软件图形功能 强， 二次开发性好， 在 我国 使用也比 较广泛， 因 此我们将A u WA D 软件的应用贯彻始终。在3 0 课时中， 从二维 图形人手， 掌握用A u W C A D 绘
9、制各种二维图形的方法， 应用A u t o C A D建立三维模型， 包括 三维模型建 模、 编辑、 谊染以及向二 维图 形的转化。 给写合适的C A D 教程。C A D 课程的一个关键是选用教材。由于此类课程没有统一 教材， 而参考书、 手册之类的 教材又太多， 能与机械制图教材尤其是与我院使用的九院校 合编的( 画 法几何与 机械制图) 相结合的C A D 教材还没有。因此精心编制了适合我院教 2 6 7 学特点的( A u t 上机指导教材) o 加强实验室建设。 近几年， 我校计算机绘图 在学校领导的 大力关怀和支持下， 实验室 建设取得了 很大成绩。建立了 专用C A D 实验室，
10、 拥有微机4 0 台， 打印机4 台， A D 绘图仪 1 台， 扫 描仪2 台， A 2 彩喷2 台。 C A D 实 验室的建 立， 改善了 学生的 上 机条件， 加大 了 教师 在计算机绘图教学、 科研中的投人， 为计算机绘图创造了良 好条件。 精心组织教学内容。 在有限的时间内， 把计算机绘图的基本内容讲清楚， 对每次课的 内容做精心组织和安排。 采取梢讲多练， 以 保证重点的教学要求。 加强上机指导， 注重能力培养。C A D 课是一门实践性很强的课程， 必须要进行大量 的上机实践。讲课、 上机为1 : 1 。同时C A D 室对 学生课外时间 开放。 以 保证学生有足够的 上机时间
11、。 学生每 次上机前， 给出习题的建议和 做法， 以与讲课内容相适应。 鼓励学生运 用所学到的各种命令举一反三， 用不同的技巧和方法完成， 课后安排有相应的习题和作 业。C A D课程是一个连续过程， 近机类专业的 课程设计已经要求运用C A D 来进行。 4 结束语 开设了 计算 机绘图 教学之 后， 学生的 学习 兴 趣大增， 花在制图 课上的 时间多了， 主动 上机的人数也增加了。因此计算机绘图的引人， 既提高了 学生的 计算机应用水平， 也促进 了制图理论的学习， 并为后续专业课的学习打下了良 好的基础。 参考文献 张承忠 职业技术学校开设C A D 课程探索. 工程图学学报， 1 9 9 9 ( 3 ) : 1 0 3 - 1 0 6 典红亮， 俘献英适应知识经济， 建立突出三维图的 机械制图课程内容体系 见: 刘朝孺等编. 图学教 育研究 北京: 机械工业出 版社, 1 9 9 & . 6 8 一 7 1 2 朋
