首页 -> 2007年第12期
浅谈ＣＡＤ综合实验的设计
作者：胡 珺 万宇杰
关键词：CAD；综合实验；实验教学改革
长期以来，实验教学是一种固定的模式，所做实验基本上是验证性的，在实验模式上基本是教师提前将相关设备准备好，学生根据实验指导书及教材参考步骤去做，就能完成实验达到教学要求。实验过程中的设计性、创新性很少，实验被看成是理论教学的附属品，没有考虑实验教学在培养学生综合职业能力上的作用和地位。为增强学生综合分析能力、实验动手能力、查阅文献资料能力以及开发学生兴趣和潜力素质，加大实验教学改革迫在眉睫。
我院CAD中心的CAD教学始于1996年，经过十多年的不断发展，CAD教学已经深入相关多个本科专业，涉及学科课程包括《计算机绘图》、《CAD/CAM》、《3D工程设计及应用》、《计算机辅助工业设计》、《机械创新设计》等近十门课程。
综合性设计实验项目思路及内容
实验项目设计目标项目设计目标定位在四个方面：（1）在实验内容上具备复合性，即涉及多课程的综合知识运用；（2）在实验方法手段上具备多元性，即能综合运用几种实验方法；（3）在人才培养上具备综合性，即综合培养学生创新、探索、多角度分析解决问题的能力；（4）实验项目具有实效性，即要契合当前技术热点并具有广泛实用性。
选题分析CAD综合应用技术是当前技术应用的热点。目前企业对人才的要求是能综合运用CAD技术解决企业实际工程问题。同时，现代产品开发模式已经从传统的线形开发流程转向虚拟产品开发，掌握先进的产品开发技术与方法是机械类学生快速服务企业的极佳途径。在课程设置上，学生已经学习了《计算机程序设计》、《机械创新设计》、《CAD/CAM》等课程，具备一定的设计基础，可以通过一个面向企业实际应用的产品设计来掌握CAD综合应用技术，达到融会贯通复合知识点、增强解决实际问题的能力的目的。
实验项目设计内容
围绕上述设计目标，设计方案如下：
实验要求及目的要求实验者通过一个小型机械产品虚拟设计开发，综合应用CAD技术，完成产品图、界面二次开发、2D零件参数化设计、3D实体设计和虚拟装配等。通过该项目实验，使学生掌握面向企业的CAD综合应用技术和实现方法，培养学生空间思维、工程设计、创新能力以及团队协同工作精神。
实验内容整个实验分为4个模块，如下表所示。客户端界面设计模块要求对产品中非标准元件设计图标菜单及下拉菜单，使用图形数据库操作函数及对话框设计实现属性块的插入；2D变量可视模块要求针对某一零件工程图形，利用尺寸驱动方法将图形参数化，通过开发DCL对话框输入不同变量值生成系列图形；3D建模与仿真模块要求通过数据交换接口，将2D数据交换到SolidWorks形成草图截面，综合掌握特征参数化造型生成3D实体零件模型方法，采用自顶向下或自底向上装配零件并做干涉仿真检查。
实验主要仪器设备及实施硬件包括微型计算机、网络交换设备、文件服务器等，软件环境应包括Windows2000或Windows XP操作系统，AutoCAD软件、SolidWorks软件。该项目实施采用开放实验室方式开展实验教学，按批次对学生实施该项目。
该实验项目综合了CAD复合知识点，深化提高了《计算机绘图》、《CAD/CAM》、《3D工程设计及应用》以及《机械创新设计》课程中的知识内容，是学生课程学习的有益延伸和扩展，也是CAD实验教学改革的一个重要环节和突破，非常有利于学生独立动手能力的提高。通过近两年实践证明，选取典型工程实例，将若干知识点有机复合构成知识链，在实验中发挥学生主动性与创新性并使学生真正成为能动主体，这样的教改思路能够帮助学生在学校中完成与社会、市场需求接轨，有效提高学生就业核心竞争力，为以后从事相关工作打下一定基础，实施效果明显，这也正是综合设计性实验设计的意义所在。
参考文献：
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[5]李慧，等.注重大学生的科研训练，培养创新能力[J].实验技术与管理，2002，（4）.
作者简介：
胡珺（1973—），江汉大学机电与建筑工程学院实验师，研究方向为CAD、图形学相关教学及研究。
万宇杰（1969—），硕士，江汉大学机电与建筑工程学院副教授，研究方向为CAD/CAM、机电一体化相关教学及研究。
（本栏责任编辑：周秀峰）