計算機輔助設(shè)計在教學應(yīng)用的探究
時間:2022-08-13 03:41:21
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1.傳統(tǒng)機械設(shè)計教學中面臨的挑戰(zhàn)
現(xiàn)在的大學生尤其是近機專業(yè)類的,他們在平時的實踐和實驗課程中接觸機械方面的機會比較少,就是觀察到一些機械機構(gòu)與原理方面的現(xiàn)象,也不會刻意去留意。這樣的話,學習本課程,就更缺乏實踐方面的知識,甚至連感性認識都沒有?,F(xiàn)代設(shè)計理論及方法的出現(xiàn)。近些年來,現(xiàn)代機械設(shè)計方法取得了飛速的發(fā)展,目前常用的有:計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、摩擦學設(shè)計、設(shè)計方法學設(shè)計、并行設(shè)計、人機工程學設(shè)計、虛擬現(xiàn)實、相似系列產(chǎn)品的設(shè)計、質(zhì)量驅(qū)動設(shè)計、工程反求設(shè)計和分型設(shè)計等。一個新的機械設(shè)計體系正在發(fā)展和形成,現(xiàn)代設(shè)計方法將不斷得到推廣和應(yīng)用。這方面也是我們機械設(shè)計教學遇到的新的挑戰(zhàn)。乏實踐手段,教學目標難以實現(xiàn)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門實踐性較強的課程,邊學習邊實踐才能實現(xiàn)提高設(shè)計能力、培養(yǎng)創(chuàng)造性素質(zhì)的要求。但實際上由于學時所限,加之一般院校缺乏相關(guān)實驗、實習操作手段,很難達到上述要求。由于學生缺乏對實際機械系統(tǒng)的感性認識,所以教學效果不太理想。社會需求和要求的不斷提高。
2.計算機輔助設(shè)計融入機械設(shè)計教學模式的研究
就《機械設(shè)計》教學在新的時代面前提出了這些迫切的要求,本文對該課程的教學模式進行了初探。主要從以下四個方面進行探究。(1)機械設(shè)計教學中推廣三維設(shè)計的方法。(2)注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。(3)優(yōu)化教學手段。(4)CAD的虛擬技術(shù)是一種新興的多學科交叉技術(shù),它涉及多方面的學科研究成果與專業(yè)技術(shù)。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ),以機械產(chǎn)品為對象,能使設(shè)計人員與多維的信息環(huán)境進行交互。同時,利用虛擬技術(shù)可以大大地減少實物模型和樣件的制造。虛擬技術(shù)以CAD為基礎(chǔ),是一種新的制造系統(tǒng),這種系統(tǒng)按應(yīng)用情況又可分為增強的可視化系統(tǒng)和基于現(xiàn)實的CAD系統(tǒng)。①增強的可視化系統(tǒng)。利用現(xiàn)行的CAD系統(tǒng)進行建模,通過對數(shù)據(jù)格式進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換輸出虛擬環(huán)境系統(tǒng)。利用三維的交互設(shè)備(如頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套等),在一個虛擬真實的環(huán)境中,設(shè)計人員對虛擬模型進行各個角度的觀察。目前投入使用的虛擬設(shè)計多采用增強的可視化系統(tǒng),這主要是因為基于建模系統(tǒng)還不夠完善,相比之下,目前CAD建模技術(shù)比較成熟,可以利用。②基于虛擬現(xiàn)實的CAD系統(tǒng)。利用這樣的技術(shù)用戶可以在虛擬環(huán)境中進行設(shè)計活動。與純粹的可視化系統(tǒng)相反,這種系統(tǒng)不再使用傳統(tǒng)的二維交互手段進行建模,而直接進行三維設(shè)計。此外,它也支持如語言識別、手勢及眼神跟蹤等。這種虛擬設(shè)計系統(tǒng)在機械設(shè)計的教學中融會貫通,更加深入的了解現(xiàn)代機械設(shè)計的理念和思維。
3.總結(jié)
《機械設(shè)計》是一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容多,課時少。研究如何解決當前機械設(shè)計教學中面臨的問題,我們一方面要從教學內(nèi)容,教學方法不斷提高和改進,另外還要培養(yǎng)在機械設(shè)計中融入現(xiàn)代計算機的設(shè)計思想,增強他們學習的主動性,為今后進行相關(guān)機械設(shè)計工作打好良好的基礎(chǔ)。
本文作者:張超工作單位:上海工程技術(shù)大學機械工程學院