計算機輔助設計在教學應用的探究
時間:2022-08-13 03:41:21
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1.傳統機械設計教學中面臨的挑戰
現在的大學生尤其是近機專業類的,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與原理方面的現象,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。現代設計理論及方法的出現。近些年來,現代機械設計方法取得了飛速的發展,目前常用的有:計算機輔助設計、優化設計、可靠性設計、摩擦學設計、設計方法學設計、并行設計、人機工程學設計、虛擬現實、相似系列產品的設計、質量驅動設計、工程反求設計和分型設計等。一個新的機械設計體系正在發展和形成,現代設計方法將不斷得到推廣和應用。這方面也是我們機械設計教學遇到的新的挑戰。乏實踐手段,教學目標難以實現《機械設計基礎》是一門實踐性較強的課程,邊學習邊實踐才能實現提高設計能力、培養創造性素質的要求。但實際上由于學時所限,加之一般院校缺乏相關實驗、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.計算機輔助設計融入機械設計教學模式的研究
就《機械設計》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)機械設計教學中推廣三維設計的方法。(2)注重培養學生的創新能力。(3)優化教學手段。(4)CAD的虛擬技術是一種新興的多學科交叉技術,它涉及多方面的學科研究成果與專業技術。以虛擬現實技術為基礎,以機械產品為對象,能使設計人員與多維的信息環境進行交互。同時,利用虛擬技術可以大大地減少實物模型和樣件的制造。虛擬技術以CAD為基礎,是一種新的制造系統,這種系統按應用情況又可分為增強的可視化系統和基于現實的CAD系統。①增強的可視化系統。利用現行的CAD系統進行建模,通過對數據格式進行適當的轉換輸出虛擬環境系統。利用三維的交互設備(如頭盔式顯示器、數據手套等),在一個虛擬真實的環境中,設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計多采用增強的可視化系統,這主要是因為基于建模系統還不夠完善,相比之下,目前CAD建模技術比較成熟,可以利用。②基于虛擬現實的CAD系統。利用這樣的技術用戶可以在虛擬環境中進行設計活動。與純粹的可視化系統相反,這種系統不再使用傳統的二維交互手段進行建模,而直接進行三維設計。此外,它也支持如語言識別、手勢及眼神跟蹤等。這種虛擬設計系統在機械設計的教學中融會貫通,更加深入的了解現代機械設計的理念和思維。
3.總結
《機械設計》是一門非常重要的技術基礎課程,內容多,課時少。研究如何解決當前機械設計教學中面臨的問題,我們一方面要從教學內容,教學方法不斷提高和改進,另外還要培養在機械設計中融入現代計算機的設計思想,增強他們學習的主動性,為今后進行相關機械設計工作打好良好的基礎。
本文作者:張超工作單位:上海工程技術大學機械工程學院