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计算机辅助论文8篇

时间:2023-03-01 16:24:43

计算机辅助论文

计算机辅助论文篇1

计算机辅助系统具有高效的设计信息快速检索功能,这个功能能够使设计人员对于需要信息的检索能力大大增强,设计人员能够根据关键词迅速准确地检索到需要的信息,大幅缩短了信息查找的时间,提高了设计效率。由于关于不同事物的设计中存在着各种不同的信息和数据,这些信息和数据又带有各自的位置信息、环境信息以及其他各种信息等,整体信息量非常地大,单靠人脑来进行记忆和提取是非常不可靠的,因此,我们需要计算机辅助系统来帮助我们进行检索。人们可以在计算机辅助系统中输入关键字来调取信息,既提高信息检索的可靠性,又节省了信息检索的时间,为人们在此信息基础上进行的设计提供了良好的基础。[2]

2高职计算机辅助设计课程采用案例教学的必要性

在传统的计算机辅助设计课程中,教师将课堂的重心放在计算机辅助设计软件的讲解上面,包括计算机辅助设计软件的工具条讲解、用法讲解以及实际操作过程讲解等。在使学生了解了各工具的用途以及用法之后,教师一般都采用自己边讲解边演示的方法来开展计算机及辅助设计教学,在这样的课堂之中,学生只能够被动地听讲和对教师的演示进行模仿,主动性较差。同时,由于计算机辅助设计软件工具内容较多,用法较为复杂,所以学生很难通过模仿教师的行为实现教学目的。而由于高职学生自身的文化课基础较差等原因,其在课堂上只单纯地通过教师的讲解难以吸收消化复杂的计算机辅助设计软件内容,更不用提进行创造性的应用了,因此,我们很有必要在高职计算机辅助设计课程中采用案例教学法来进行教学。在案例教学法中,教师可以将代表性强,操作性强的案例引进课堂,让学生在明白了计算机辅助设计软件各项功能之后实际地进行操作。这样,学生的软件应用能力就能够得到充分地锻炼和加强,并且能够在此基础上不断地增强自己的设计能力,最终实现计算机辅助设计课程教学的目的。

3案例教学的实施过程

3.1案例教学的目的

我们在高职学校培养学生的目的就是为了给社会培养职业化的人才,就是为了缩短人才从学校进入到社会的适应时间,使培养出来的人才能够直接进入到企业中从事相关行业的工作。因此,我们按照这个目标培养出来的高职人才必须有很强的动手操作能力以及丰富的实践经验。虽然现在很多高职学校都提出了对提高学生实践能力的策略,但是由于计算机辅助设计课程本身的特殊性,很多学生都难以真正地掌握计算机辅助设计软件的性能,更别提真正地利用计算机辅助设计软件进行设计了。对于这种状况,我们试图通过进行案例教学,通过学生在课上课下对案例的实际操作和总结分析,来提高自己对计算机辅助设计软件的操作能力,并且最终在此基础上开展符合社会要求的设计。

3.2案例的择选

3.2.1案例的选择要选择有代表性的案例

计算机辅助设计课程案例的选择应该选择有代表性的案例。首先,应该根据课程教学的内容选择案例。例如,在计算机辅助设计软件中各种工具的功能时,应该选择囊括这些功能使用方法的案例,这样,学生就能够在对案例操作的过程中实现对工具功能的了解和熟悉,最终做到熟练掌握。其次,案例的选择应该有所侧重。并非所有的计算机辅助设计案例都能够拿来当作课程案例,在计算机辅助设计课堂上,如果案例选择缺乏针对性,涉及的知识点过多或者涉及的知识超过学生的理解范围,就会造成学生在实际操作的过程中新知识点过多,难以真正掌握课程所需知识的状况。

3.2.2要选择能够调动学生设计能力和设计积极性的案例

很多教师在案例选择的过程中由于选择的案例不符合学生发展的要求,要么过于简单,学生在案例操作的过程中缺乏积极性,起不到提高学生设计能力的目的,要么案例的选择过难,学生在案例操作的过程中不知道该如何下手。这都不利于学生计算机辅助设计能力的提高,因此,我们应该选择难度适中的计算机辅助设计案例,即案例的选择要在学生掌握的知识范围之内,同时,又在此基础上增加了一定的难度,学生需要通过自己的思考以及认真查询资料才能够进行解决的案例。只有如此,才能够在计算机辅助设计课程上既充满积极性又充满自信心。

3.2.3要选择可操作性强的案例

在高职计算机辅助设计课程上进行案例选择,应该选择可操作性强的案例。首先,案例内容要符合学生的认知,学生能够在对案例理解的基础上进行实际操作。其次,案例内容要能够让学生进行实际操作。即选择的案例要在案例提出之后,学生能够按照其要求来根据其知识状况开展实际操作,而非是只对案例的操作过程进行分析和解读,或者是对案例的操作进行单纯地假设或者推理。[3]

3.3案例教学的实施方式

⑴在计算机辅助课程的案例教学开展之前让学生对课程内容进行预习。让学生对课程内容进行能够提高学生学习的主动性,并且能够让学生对于课程所学的内容有一个大致的了解,能够让学生对通过自己阅读就懂的内容实现初步理解和掌握。如此,在案例教学进行的过程中教师就可以只对计算机辅助设计的重难点内容进行讲解,既缩短了自身讲解时间,由提高了计算机辅助设计课堂的教学效率,使学生能够将学习钟点放在对案例的学习上。⑵在计算机辅助设计课程的案例教学过程中,教师要重点向学生讲解计算机辅助设计软件中的各种工具的功能。计算机辅助设计软件中各种工具的功能是计算机辅助设计课程教学的重点,只有掌握了这些工具的功能学生才能够在此基础上开展计算机辅助设计。因此,教师一定要在案例教学的过程中或者案例教学开展之前向学生讲解清楚这些计算机辅助设计软件中各项工具的功能,并且在实际教学的过程中通过不断地强化增强学生对着这些工具功能的认识和理解,提高学生的对这些工具的运用能力,从而使其在案例教学的过程中能够自主地运用这些功能,进而在此基础上开展计算机辅助设计。⑶在计算机辅助设计课程中要以学生的实际操作训练为主。我们在高职计算机辅助设计课程中开展案例教学的目的就是为了提高学生的实际操作能力,因此,在计算机辅助设计课程中,一定要以学生的实际操作训练为主,让学生在实际操作训练的过程中不断地获得自身能力和水平的提高。首先,按照学生的人数以及教学案例的实际状况将学生分为5-8人的学习小组,小组内部通过分工合作的方式开展计算机辅助设计课程中操作训练。其次,让学习小组成员对案例的内容以及设计过程等进行讨论。通过让小组成员对案例进行讨论,每个成员能够获得对案例的进一步认识,了解案例的设计原则、设计方法以及设计步骤等,并且明白案例的完成需要使用的工具条以及需要调用的各种命令等,进而在其实际的操作过程中能够做到胸有成竹。再次,让小组成员通过分工合作的方式按照案例的要求进行设计操作,完成设计的要求。最后,让小组成员对自己设计的过程中进行分析讨论,说出自己的新的,总结出进行实际操作的经验,以为下次开展计算机辅助设计体统思路。⑷在计算机辅助设计课程案例缺乏或者是现有的计算机辅助设计案例不符合课程教学要求的情况下,教师可以自主设计案例来供学生进行学习和实际操作。根据计算机辅助设计课程的具体要求,教师可以设计出简单的、囊括并突出课程教学重难点的、能够对学生进行拓展训练的计算机辅助设计课程教学案例来共学生学习,提高案例的针对性,并且最终提高学生的学习效率。

4结语

计算机辅助论文篇2

计算机辅助教学内在蕴含的教育理念和工作方式,通过对教学过程和教学流程的优化,使得教育技术的工具理性与教育真正的人本价值逐渐实现了有效契合,在教育过程中促进了师生关系从语言到心理上的交流与沟通,有助于构建一种真正新型的教育人际关系,并在新教育理念的冲突与对撞中呈现出以下几个方面变化。

1.教学模式的二元对立与三元融合在传统的教学模式中,师生处于界限清晰的二元对立统一模式,教师负责讲授,学生负责学习,教师和学生之间通过语言的传递完成知识的传递,这种讲授关系对条件的要求也是很宽松的。而计算机辅助教学将二元教学模式变成了三元教学模式,师生之间的教与学不再单纯依靠人类语言而由计算机辅助设计软件来完成。由于计算机辅助教学需要建设有与之相适应的硬件和软件环境,因此这种教学模式具有很强的排他性。它对教师素质提出了更高的要求。从事工业设计的教师在熟悉专业知识的同时还要能够熟练掌握和操作计算机辅助设计软件,并能够通过现场教学实现其教学目标,这首先考验的是教师的计算机操作水平。学生也必须具备一定的计算机专业基础知识,这被视为学习该门课程的必备要素。这种排他性给师生教与学都造成了一定的困扰,作为非计算机专业的教师和学生要掌握计算机专业知识并非一件易事。教师如何将艺术设计的专业语言与计算机语言相结合也是一个很大的挑战,最大的困难是当计算机作为第三方处于师生联系时,并没有很好地发挥桥梁的作用,相反还横亘其间,弱化了工业设计专业的主体地位,使得许多学生过度沉溺于软件操作,忽视了对设计本身的基础训练和结构思维。

2.教学方法的程序固化与灵活多样传统的工业设计教学方法,受制于课堂表达方式和传递媒介的制约,更多地需要教师在课堂上通过绘图、拆解以及专业的讲解,向学生实际演示设计软体的设计原理、构成方式、成果运用,然后依靠学生依照操作步骤进行反复尝试和多次模仿,其目的是希望学生可以达到理解并记忆相关工具或命令的使用方法与作业流程。这种教学方法的弊端在于,受制于设计软体即教学道具往往只能是既有存在事物的影响,课堂的表现力较差,留给学生的自主学习和想象空间不足,学习难度较大,不利于学生艺术思维、构造思维以及创新思维的形成。通过计算机辅助软件,可以直观清晰地向学生展示设计软体的动态构成与变化,便于学生理解和模仿。同时,还可以利用计算机虚拟技术创设问题情境,设置一些具有跳跃思维和前瞻性的课程内容,拓展学生视野,激发创作潜能。这种效果绚丽、花样迭出的教学方法引导一些学生过分追求工业设计时的效果表现而忽视设计方案的构思,还有的学生过分依赖电脑软件,使艺术设计变成了计算机语言的排列组合,成为了计算机辅助设计软件的俘虏。

3.设计过程的主体能动和技术掌控设计思维的精髓在于构思。以前设计构思主要通过人脑来实现,最基本的过程就是一种范式:大脑(思维)———手(绘图)———眼(看图)———大脑(思维),这是一个全闭环的、反复循环的构思过程,是完全依靠人来实现。人脑与电脑相比,在存储功能、数值运算以及图像展示方面存在巨大劣势,但设计思维的生命力源于一种人脑所特有的存在形式———灵感,电脑是没有灵感的,它是完全理性的个体。传统的设计思维是脑、手、眼协调统一的整体。而计算机设计软件,在某些方面使设计者与设计对象之间产生了一定的疏离,这种疏离是灵感、思维和人文精神的丧失。因此,即使现在的工业设计者需要充分依靠计算机辅助设计软件,但依然需要人的思维来决定设计对象的最终构成。这是在计算机辅助教学环境下,教师和学生所面临的艰难选择。

二、计算机辅助教学环境下师生教学新型关系的建构路径

针对以上问题分析可以看出,计算机辅助设计教学既有传统设计教学中无法比拟的优越性,也存在一些亟需克服的不足和缺点。因此,需要一些有针对性的教与学的具体方法,以实现计算机辅助设计在工业产品设计教学中的人机互动及相辅相成的支撑应用。

1.教师授业方法的改进(1)完善课程设置。注重工业设计专业计算机辅助设计课程设置的合理性,确立工业设计基础知识和专业知识课程的主体性。在开始计算机辅助工业设计教学活动之前,应开设足够的专业基础课程,让学生掌握一定的设计理论和设计方法,充分培养学生在无电脑辅助情况下的艺术构思能力和手绘能力,在这一基础上开始运用计算机辅助教学,就能起到事半功倍的效果。与此同时,设计专业课程的教师应正确引导学生的设计观念,在进行计算机辅助教学的同时有意识地设置电脑与手绘作品的比对联系。既强化学生的设计思维,又强化学生的基本功底。(2)虚拟项目驱动教学。通过计算机设置虚拟项目,创设问题情境,让学生有目的、有任务的在教师的激励引导下去学习,这种教学方法十分符合计算机辅助工业产品设计课程的教学要求。在对虚拟项目的设置方面要能够真正的体现“个性突出、全部覆盖、生动有趣、结合实际”的原则。因此,为了能够确保学生在有限的时间内可以学习到尽可能多的知识,教师需要在授课前为每位学生量身准备一个课程作业(可以题目相同,但参数不同),让学生在作业当中寻找问题,并且带着这些问题去实践,这样可以最大限度的激发学生对知识的求知欲与主观能动性。回应教师在作业环节的精心辅导,学生也在作业制作过程中进行了大量的实践。同时要加强对参与项目的学生的考核,参与学生首先要对所学习的理论知识进行透彻的理解;其次能够熟练掌握所学的技能并进行一定程度的变通;最后再考察学生是否具备了综合所学的知识进行自我发挥去创造完成设计的能力。(3)实行案例教学。在课堂上,通过一些具体设计案例制作方法过程的讲解、演示,使学生在实例演练中逐步掌握软件的操作和功能,让学生在较短时间内对软件的主要命令和综合运用能力有一定的认识和掌握,在案例的制作中充分享受计算机辅助设计带来的规范与便捷。在课程教学中还要加入大量的对电脑设计优秀作品的分析,引导学生注意作品中设计创意思维方面的处理以及淡化设计技法的表现。使学生充分认识到工业设计的精髓在于设计思维,任何形式的表现形式都要在设计思维的指引下去完成。(4)实践项目推动。在条件允许的情况下,联系社会企业进行实际项目实践。如通过开展校外实训基地顶岗学习,让学生真正参与实际工作,熟练综合运用相关软体,提高学生的综合素质,面向社会、面向生产、面向实际,提前与社会接轨,缩短适应期;或者由高校聘请知名企业或设计公司的一线设计师,一方面可以亲身经历讲解企业具体项目的标准流程,另一方面可以给学生提出当下实际社会的需求方向,以及未来设计工作岗位所需知识、技能要求。为从事计算机辅助教学活动的主体———教师和学生提供一个很好的学习实践机会,并且熟悉当前计算机辅助设计的最新发展和应用状况,从而促进教学改革。

计算机辅助论文篇3

当前,以计算机为主体的计算机辅助教学技术迅速发展,其应用已遍及我国各个高校,计算机辅助教学已成为教育技术中的主流技术,它本身所具有的特性和功能可以为高校提供理想的教学环境,并对教学过程产生深刻的影响。

毋庸置疑,这种先进的计算机辅助教学技术在某些方面是传统教学手段所无法比拟的。但是,事物是一分为二的,计算机辅助教学既可以促进教学与学习,又可能防碍教学与学习。

二、传统教学方法的优缺点

传统的高校课程教学,主要依赖教材和教师的板书与讲授。其教学优点在于课堂节奏易于控制,知识的重现性好,提纲挈领清晰,教师教学风格鲜明,课堂师生互动性较好。

但是,传统教学的弊端也显而易见:首先,因为一本高校教材编纂发行,往往要历时二到三年,致使其无法反映最新的成果和资料,所以课堂信息量、知识的更新性不够;其次,有时教师很难以口述的方式将一些抽象理论和具体实践过程讲得很清楚,而学生在整个学习过程中则缺乏独立思考和主观能动性,完全是被动的,对很多知识的理解掌握得很肤浅,影响教学的质量和效果。

三、计算机辅助教学的优势

现代教育观认为,教学不仅要求教师把书本知识传授给学生,而且要求在传授书本知识的过程中注重学生智力的开发、思维能力的培训、实践能力的提高。

在计算机辅助教学中,学生可以自由地选择学习内容和学习方式,使学习变得更容易理解,更轻松愉快。计算机辅助教学具有以下优势:

1.趣味性。计算机辅助教学一改过去课堂上尽是静态信息辐射的局面,使原本呆板的东西动起来。

2.形象性。教学时有些知识只靠教师语言传递,学生往往理解起来比较困难,而利用计算机辅助教学则能弥补这一缺陷。

3.深刻性。在计算机辅助教学中,学生接受形象、直观、生动、活泼的文字、图像、视频和音频等媒体信息,从而使枯燥的教学过程变成生动活泼的教学方式,使学生由消极被动的无意活动向积极主动的有意活动方向转化。

四、计算机辅助教学的误区

正因为计算机辅助教学具有如此多的传统教学所不能比拟的优点,所以它才受到重视。但是,计算机辅助教学本身的运用是有局限性的,在教学过程中运用计算机辅助教学是有区别的,要根据不同课程的不同特点而区别对待。在高校实际计算机辅助教学运用中,还存在着以下误区。

1.思想的误区。就课堂教学而言,计算机辅助教学课件的应用大大简化了教学内容,减少了枯燥、繁杂的抽象、推理、演算,但对基础理论课程,如果不恰当地采用计算机辅助教学,则与课程教学目的相悖,不利于培养学生的学习能力和创新能力,当然,我们不反对应用辅助教学的方式,但至少不能用这种浅显的教学方法取代哲学、数学、物理等基础理论课中缜密的思考、严谨的推理、精确的演算和逻辑的判断。

2.运用的误区。运用中缺乏高层次的计算机辅助教学方式。计算机辅助教学的真正优势是交互式呈现方式,其不仅可以增强教学的直观性和形象性,而且可以通过大量交互式计算机辅助教学课件的开发和应用实现教学过程中的“人机对话”,调动学生的积极性,激发他们的兴趣,真正体现学生的主动性。然而目前许多教师主要采取搬移式的教学方法。搬移式是指将讲课提纲、材料、数据、示例等通过PowerPoint软件或其它软件制作成课件辅助教师的讲解、演示和说明。搬移式只是一种初级应用方式,只是教材的翻版、教案的复制、课堂教学中黑板的简单搬移,这种初级的应用方式,远没有发挥计算机辅助教学的优势。

五、应用计算机辅助教学的策略

综上所述,开展计算机辅助教学既有积极的因素,又有负面的影响。因此我们应该在传统教学与计算机辅助教学的理论层面和操作层面上进行必要的整合,使计算机辅助教学真正发挥其作用。

1.加强学习,全面理解计算机辅助教学思想。近年来,把学生作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已让位于把学生看作是信息加工主体的认知学习理论。以计算机辅助教学为支撑的教学理念为人们所接受。计算机辅助教学认为学习是学生主动地、积极地构建知识的过程,学习过程则是通过学习者与外部学习源之间交互活动而展开的。因此,课堂上引入计算机辅助教学,并不等于真正用好了计算机辅助教学。教师要加强理论学习,转变教学观念,实现理论的整合。

2.把握课件制作的方向,讲究实效。制作计算机辅助教学课件时,教师首先要对课堂教学作全面的理解,对计算机辅助教学技术作深刻的领悟;其次要有正确的定位,无论怎样的教学手段,最终都是要提高教学质量,缩短学生悟的周期。因此,制作课件时,教师千万不能着眼于耀眼夺目的图片、赏心悦目的动画与声音,而是要着眼于激发学生的学习兴趣、思维的热情,利用计算机优势变抽象为形象,化繁为简,帮助学生突破难点、疑点,从而提高效率。

计算机辅助论文篇4

(1)提供灵活的学习方式

通过网络,学生能够已经起自身的实际情况对其适合的学习方式进行选择。比如说很多学校都开设了网络课,通过直接设置网络课堂的方法,为学生随之收听与观看提供了便利。而且网络上的学习内容具有较大的信息量,以及较快的更新时间,一直在动态的变化中,这与传统课堂教学形式呆板、内容单调、陈旧、信息量有限有较大的区别,可以使得学生从以往的被动学习转向主动学习上来,因此可以较大的激发学生学习的兴趣,取得较好的学习效果。此外,网络教学能够做到学生自主考试,学生可以通过网络课堂上所设置的各种试题,再依据自己的学习情况,对不同难度的试题进行选择然后进行测试,让教学切实实现充分顾虑学生个体差异的目的,给学生创造一种灵活性、创造性、综合性的学习模式。

(2)形象直观的交互环境

通过计算机网络技术来辅助教学,能够给整个教学提供一个较为直观的交互环境形象,在这个环境之中,能够使得教师和学生间的直接交流得以实现,并且也可以使得学生间的交互学习与人机间的交流对话得以实现,从而可以达到较好的辅助效果。

(3)更好地实现教学策略

计算机网络的一些特性还决定了通过网络技术能够提供更多、更为丰富的教学策略,比如说在教学之前可以对所有学生展开一次学前的测试,这个测试包括学生的基础知识以及各项思维能力,利用网络还可以实现对学生心理方面的测试,对学生测试之后,还可以通过计算机技术综合性的分析学生反映出来的各种数据,这样可以更加客观的实现对所有学生的综合判断与评价,有助于教师依据分析的数据,选择最为适合的教学策略以及内容,使得教师的教学更能满足所有学生的不同需求,从而实现因材施教、使得所有学生都可以不断提高的目的。在计算机网络教学中,因为其可以提供较为丰富的教学资源,而且具有交互性、多媒体性等众多特性,这就使得在网络上使用多种教学策略与教学方式成为可能。

(4)有利于对学生的辅助

在以往的教学中,课堂授课的时间仅仅只有较短的几十分钟,如果学生在课堂之上,无法掌握教师讲授的知识,而在课堂之下教师又很少有时间去辅导学生,即使学校开设的有自习课,但是在较短的时间之内,教师无法面面俱到的对所有学生进行辅导,若有的学生较为胆怯,就会加大这种辅导实现的难度。但是通过计算机网络,教师不但能够实现对学生作业的批改,而且还可以直接将作业之中出现的问题反馈给学生,此外教师还可以通过视频对学生进行直接的辅导,也可以通过论坛以及E-mail的方式实现教师与学生间的交流与沟通,因为教师与学生间没有直接性的面对面,这样能够消除个别学生存在的胆怯心理,使得他们可以大胆质疑,因为这种辅导方式对所有学生的学习需求进行了充分的照顾,现在已经变成了教师对学生进行个别化辅导的非常有效的方式,再加上,计算机网络辅导不受时间以及地域的制约,即便师生间相隔万里之远,也可以通过网络来自由的进行交流与沟通,因此给学生的辅导提供了诸多方便。是计算机辅助教育结构图,从图中我们可知,网络教育辅助教育的诸多优势。

2网络技术实验教学中普遍存在的问题

(1)计算机网络技术具有较强的实践性

但是现在我国大多数院校网络技术的实验课程较少,一般仅有16个学时。计算机网络技术具有很多的实践性内容,而实验课却较少,致使了难以对实验内容进行合理的安排。如果想要利用实践深化理论知识难度就更大。

(2)实验内容单调,系统性缺乏

很多院校因为一些因素的制约,在进行计算机网络技术实验教学的时候存有开设的实验内容太过片面的问题。往往只开设网络软件应用、网络配置、网络系统操作系统使用以及网线制作等实验。这些实验虽然可以提高学生的动手实践能力,但是网络协议分析网络安全、网络系统测试、网络系统构建、路由器和交换机的配置等实验较少开设。这就导致实验和理论关联性较差,理论和实践严重脱节。

(3)学生的主观能动性较差

学生的实验积极性没有完全调动起来,实践操作不熟练实验过程中常常出现仅仅以指导教师为中心的问题。一般来说指导教师都会先演示和介绍一下实验,然后再让学生们自行操作。因为指导教师要对多种学生进行指导,难以跟学生们对实验中问题发生的原因进行透彻分析,导致这些问题不是被忽略就是由老师来解决。这就导致了学生的认知主体作用被忽视,没有较好的互动,使得学生的学习积极性与主动性难以激发,不利于培养创新思维。

(4)实验教师队伍素质有待提高,建设有待加强

一般学生都是分组实验,实验的指导教师往往是理论教师。在较少的实验课程中,单单凭借一位教师,很难达到较好的组织实验教学以及细致的指导学生的目标。一定会有一些学生难以顺利的完成实验,即使有的学生在教师的指导下完成了实验,也很难消化实验的知识,致使实验无法达到理想效果,因此要加强培养实验教师队伍。

(5)实验考核的力度不够

目前网络课程具有重理论考核、轻实践考核的问题存在。实验考核缺乏力度会致使学生更加重视理论的学习,而忽视实验的学习,这就导致了学生对实验缺乏积极性与主动性,所以需要加强实验考核力度。

3计算机网络技术改革教育研究提议

(1)加强建设网络技术实验室

管理、配置并且维护好实验环节尽可能使学生们自主研究解决实验问题,从而让学生在实验中积累更多的经验,得到更多的知识与技能。

(2)恰当安排实验课时

对传统的实验方式、实验教学进行改革。网络实验课程要有充分的实验学时。通过小组来进行实验。路由器、交换机、主机的配置都由小组成员间的相互分工与写作的形式完成,从而为组织开展实验提供方便,让所有学生都可以接触到网络设备,使得学生的协调沟通能力不断提高,体现了团队合作精神,使得实验教学的作用得以更好的发挥。

(3)对专用的网络实验室进行充分的利用

对实验内容进行合理的安排,从而使得实验教学效果得以有效的提高。

(4)加强建设实验指导教师队伍

实验教师队伍应该由两部分组成,分别为:实验指导教师与实验技术人员。实验指导教师主要根据实验教学大纲的要求对实验计划进行安排;指导相关技术人员完成实验室建设的任务;协同实验技术人员将实验教学任务完成。

4结束语

计算机辅助论文篇5

【关键词】放射治疗;计算机;摆位

现代放射治疗机已经全面数字化,计算机的应用使得放疗实施更精确、更方便,我院自2002年初购买了进口直线加速器后,经过一段时间的摸索,实现了利用计算机数字显示辅助摆位,效果明显,提高了放疗摆位精度。

一、临床资料

1.一般资料。自2002年2月至2004年10月间,?22例患者使用计算机数显辅助摆位技术照射,其中,头部52例,胸部36例,腹部34例。

2.设备。医用模拟定位机为北京医疗器械研究所生产的BMD--2模拟定位机,治疗机为医科达Presice全数字化直线加速器。计算机显示的功能为:CouchVRT、CouchLNG、CouchLAT、CouchRTN、CollRTN、FieldY、FieldX、CtantryRTN、CollY1、CollY2、CollX1、CollX2。模拟定位机和治疗机的床在水平纵向、横向、垂直上下移动的数据均能实时显示。

3.方法

(1)相邻二野照射数显辅助摆位技术:本方法应用于相邻二野照射(如全脑全脊髓放射)治疗,以头部野中心为基点,水平纵向移床至上脊髓野中心,再移床至下脊髓野中心。当水平纵向移床时,计算机屏幕CouchLNG能实时显示移动距离。对相邻二野的照射,已知相邻二野的中心距离,从一个野到相邻的另一个野摆位移床时,计算机CouchLNG提供了移床距离的精确数据,能使每次照射二野中心距离不变。移床后再核对患者皮肤上已设好的照射野。这种摆位方法有计算机数据核对,又有传统的皮肤划野摆位,使照射更精确。

(2)形态变化较大部位数显辅助摆位技术:上腹部将虚野的参考点设在胸骨处,下腹部将虚野的参考点设在耻骨联合处,以固定不变的耻骨或胸骨为基准进行移床计算机摆位,能快速准确对实际野进行照射。假设对右下腹某一病灶照射,则在同中心摆位基础上,将参考点设在患者的耻骨联合处,通过水平纵向移床,计算机CouchLNG显示的实时数据能确定患者照射野横坐标中心;再水平横向移床,计算机CouchLAT显示的实时数据能确定照射野的纵坐标。通过二次移床就完成了计算机摆位程序,再核对患者皮肤上所设的照射野,即可开始照射。由于直线加速器治疗床和模拟定位机定位床的横向、纵向位置数据是由计算机对多圈电位器变化电压值采样获得,在长期使用中可能产生偏差。采用此方法,加速器床和模拟机床的中心位置与显示值必须定期每周一次校准。数显辅助摆位技术只适用于机架角零度时垂直照射和水平照射。本组病例均在模拟机下定位,采用等中心照射技术,做皮肤等中心和激光点的标志,头颈部肿瘤摆位时加用进口网状面罩固定。

4.结果122例患者用计算机数显辅助摆位技术照射,摆位方便、准确,经模拟定位片和治疗片对照,重复摆位误差≤(2.1±1.3)mm。

二、讨论

一个完善的放射治疗计划只有当它得到严格的执行时才有意义,而摆位是治疗过程中一个极其重要的环节。多年来,技术员根据患者身体皮肤上的划线对野照射,无量化指标,对相邻两野照射,对身体曲面部照射,带有经验性和随意性。两相邻野的照射,其两野间隔和中心距离,只有通过计算机摆位技术,才能使相邻两野之间平滑过渡,避免“热点”或“冷点”。在实际放射治疗过程中,随机发生的摆位偏差是难以避免的,其中因治疗机参数变化而造成的射野偏移允许度为5mm;因患者或体内器官运动和摆位时允许的误差不超过8mm,理想的摆位是偏差越小越好。而头部三维立体定向放射治疗总精度要保证在(1.3±0.64)~(2.0±0.6)mm之间,体部立体治疗应在(2.9±0.45)mm以内。我们充分利用患者的“硬指标”如胸骨、耻骨联合等为参考点,使用计算机数显辅助摆位技术,有效地克服了因循环、呼吸、胃肠蠕动、膀胱充盈等生理因素导致的摆位误差,能充分发掘现代化设备的功能,为精确有效的放射治疗提供了质量保证。

【参考文献】

[1]王凡.杨树公.使用射野影像系统对摆位重复性的研究[J].中华放射肿瘤学杂志,1999,8(3).

计算机辅助论文篇6

计算机辅助教学(ComputerAssistedInstruction)简称CAI,是将计算机作为教学媒体,为学生提供一个良好的学习环境,使学生通过与计算机的对话来进行学习的一种新型教学形式。作为教学媒体,计算机能帮助教师改善教学效果,扩大教学范围,延伸教师的教育功能,而且,计算机具有交互性,具有快速存取和自动处理等功能,它不仅能够呈现教学信息,还能接收学生回答问题并进行判断,对学生进行学习指导。总之,计算机具有许多其他教学媒体所不具备的功能。

近几年的实践中,CAI在课堂教学方面充分显示出积极作用:

1.有利于发展学生智力,培养学生能力。在计算机辅助教学的环境中,需要学生手脑并用,通过各种输入设备与计算机“对话”,利用各种途径学习所需知识,解决学习中的重点、难点。

2.可以提供形象化的教学信息。计算机能以多种方式向学生提供学习材料,屏幕显示的内容可以随意重复和迅速更换,可以表现事物的动态变化,还可以随画面变化产生相应的声音,利用多媒体技术使某些抽象的、难以表现的教学过程得以实现。

3.可在有限的时间内增大课容量,提高课堂教学效率和效益。利用计算机的大容量存储和快速显示功能,对大量教学信息进行优化处理。还可通过课件向学生提供一些与课文内容相关的自然、人文等资料,扩充学生的视野,帮助学生更好地理解课本内容。

4.通过图文并茂、生动有趣的多媒体界面展示学习内容,提高学生的学习兴趣。

5.便于学生自学和个别训练。学生的学习速度(如阅读、答题时间)可由自身掌握,也可由电脑控制,因而可提高学生的学习效率。

计算机之所以能在教学中起这样的积极作用,一方面是计算机设备本身具有的能力,另一方面,也是最重要的方面,就是教师事先编制好了具有各种功能的CAI课件,计算机只是执行这些课件。

二、CAI课件的设计与制作策略

1.稿本设计

编写课件稿本是CAI课件设计的重要环节,它是CAI课件制作的依据。所以CAI课件稿本的编写质量,直接影响课件的制作和使用效果。稿本设计需重视几个方面:

(1)动态性。用计算机制作动画,表现事物的动态变化过程,是辅助教学最重要的优势之一。历史学科的动态性,包括影视动画效果、图表动画效果、图片及文字的动画效果等。如课件《秦始皇统一六国》,用计算机动画配上声音,模拟秦王陆续灭掉东方六国的过程,很好地解决了用语言和挂图难于表述大规模统一战争的问题。然后让一幅秦始皇画像徐徐移入屏幕,恰到好处地表现了“秦王扫六合,虎视何雄哉”的神韵和气势。

(2)实用性。CAI课件的设计,应以突出重点、难点为中心,以实现教学目的为宗旨。如课件《帝国主义之间的矛盾和第一次世界大战》,在揭示帝国主义之间矛盾的根源和实质,以及突出帝国主义之间最主要的矛盾──英德矛盾的过程中,采用宏观动画和表格对比的方法,形象地表达了“帝国主义之间经济政治发展不平衡”,出现“实力与拥有殖民地倒挂的状况”,引起帝国主义对殖民地的争夺。这样的软件,能做到教有所用,学有所用,真正实现了CAI的价值。

(3)直观性。直观性既是教学原则,也是CAI课件设计中不可缺少的要素。在历史教学中,可以用电影、电视再现历史情境,也可以通过模型达到直观教学的目的。但揭示历史规律或本质时,也需要借助计算机技术来达到直观教学的目的。如揭示“中国社会半殖民地化一步步加深的进程”,采用计算机技术,在空白的中国地图上,陆续加上《南京条约》、《北京条约》、《马关条约》的主要内容,可以看到割地的面积越来越大,赔款的数额越来越多,被迫开放的港口越来越多、越来越深入到内陆,甚至一些

重要城市如天津等。

(4)可操作性。在CAI稿本设计中,应考虑到CAI课件在制作完成之后易于操作。课件内容应突出重点、难点,以解决教学中存在问题为中心;课件结构合理,方便教师在教学过程中合理运行课件辅助教学;操作简便,并配有简要操作说明,方便师生使用。避免出现教师讲课时忙于操作媒体或学生进行人机会话时无所适从的情况,易于操作的软件才易于广泛应用。

(5)创新性。在CAI稿本设计过程中,应以建构主义学习理论为指导,以学生为中心,充分利用各种信息资源,来支持学生的自主学习和协作式探索,完成对新知识的意义建构。在教学中,由传统的知识呈现、知识表征,向高层次知识建构发展。

2.课件使用

CAI课件制作的最终目的,就是为教学服务。但并不是任何情况下都适合使用CAI课件辅助教学,在实际使用中应注意如下几个特点:

(1)最佳效果特点。在教学中,不应为用CAI而用,应精心挑选那些非CAI不能或只有CAI效果最佳的知识内容,进行设计使用,充分发挥CAI的优势。如上文提到的用动画模拟“秦灭六国”的过程和用CAI揭示“帝国主义之间矛盾的根源和实质”。

(2)最佳效益特点。在教学中,计算机作为最先进的媒体,同时也是成本最高的媒体。它应和其它媒体优化组合,产生最佳教学效果,才有最佳效益。如果利用CAI课件教学所产生的效果,其它媒体也能达到,则虽有最佳效果,却无最佳效益。因此我们利用CAI课件教学时,应注意计算机与普通媒体的优化组合,以期产生最佳教学效益。

(3)主动学习特点。为了更好地深化教育、教学改革,将素质教育的目标落实到课堂教学中,课件制作也要在体现学生主动学习、主动探究、主动解决问题这一方面多加考虑,因此,在这种新的教学理念指导下,制作的课件应系统、全面,并针对学生个别需求,在建构主义学习理论指导下设计制作,要做有意义的建构,真正体现计算机个别教学。

三、合理开展CAI工作的步骤

发展CAI涉及范围广泛,它的研究领域包括教育学、计算机科学、心理学、美学及专业学科。它的开发涉及教学管理人员、任课教师、计算机工程师。它的应用还需要教师和学生参加。这是一个非常复杂的系统工程。

最初的CAI制作常常是由一个“全能的”教师来完成,他既懂专业、懂教育,还精通计算机,课件开发完毕,他还是用户。课件是照着他的需求订做的。实际上这种“全能的”教师是很少的。这样做最大的问题是限制了课件的水平;开发出的课件不能满足大范围应用的要求,从而限制了开发高质量课件的积极性;开发周期长,难于维护,不能满足教学改革的需要。

CAI的开发必然发展到有组织的工程方法,朝着优质标准的目标开发水平较高、较为通用的大型的课件。课件开发过程大体需要如下几个步骤:

1.做好充分的需求调查。组织有教学经验的教师、教育管理者、学生、计算机专家等,分析教材的教学目标,研究教材的教学过程、教学要求,结合计算机辅助教学的特点,确定课件开发的需求说明。课件开发还要花费大量的时间与劳动,因而确定开发课件计划时要注意从量大、面广的基础课和专业基础课入手,尽量配合教学的改革与教材建设同步。

历史学科具有丰富的制作CAI课件的素材,如音像资料、图片和地图等,这与计算机辅助教学,集图、文、声、像于一体,有效激发学生的学习兴趣,提高学生的理解能力和学习效率的功能相吻合。也就是说,历史学科与计算机辅助教学具有很好的结合点,许多教学内容都适合于制作CAI课件,利用计算机辅助教学。如“甲午中日战争和民族危机的加深”、“蒋家王朝的覆灭”、“三国鼎立”、“隋唐文学和艺术”、“新航路的开辟”,包括

政治、军事、文学、艺术、航海、外交等内容。

以“隋唐文学和艺术”为例,采用计算机辅助教学,以生动活泼的画面,加上美术背景、配乐诗朗诵等,直观形象地展示了隋唐丰富多彩的文学、绘画、书法、石窟艺术和舞蹈音乐,其效果远远胜于教师的讲述和板书。

2.做好稿本的编写和审查。稿本是保证课件质量的至关重要一步。稿本的编写和审查应组织有教学专长的教师和专家参与,以现有较好的教材为主编写,并严格组织稿本审查。稿本的要求是充分发挥计算机的特长,补充传统教学手段的不足,而不是简单地重复展示教材的内容。

3.鼓励教师参与课件制作。也可在一定的基础上建立课件制作的专门机构,利用现成的开发工具,组织有经验的课件开发人员,高效地制作出质量高的课件。完整的课件应包括:选定课题、概念和技巧;高质量、界面友好的课件;带有评价的练习功能;学生学习情况的数据记录、统计评价系统。

4.鼓励教师将优秀课件广泛应用于教学。目前,教学中研制出的一些CAI课件,大致可分为以下几种类型:

(1)演示教学过程。采用计算机技术对教学内容中的重点、难点进行辅助教学,并发展为集动画效果、视频影像、声音等为一体,演示完整的教学过程。这类课件的序列是变化的、多分支的,既能适应班级集体教学的需要,又能适应个别教学的需要。如上文提到的课件《秦始皇统一六国》,根据主菜单的内容,既可按顺序进行集体教学,也可针对个别需要随意选择学习内容或重复同一内容。整个课件除主要采用动画效果、配音外,穿插“长平之战”、“万里长城”、“灵渠”三段视频影像,并设计如“秦国为何能成为‘战国七雄’中实力最强的国家”等思考题。

(2)高密度知识传授、大信息量的优化处理和灵活的文字板书应用。利用计算机的大容量存储和快速显示功能,在专题课和综合复习课中,集中出现多项知识的集合、排列、对比。如专题课件《中国历代货币简介》,按时间先后的顺序,以贝币金属币(包括铜币、银币和金币等)纸币为主要线索,从古到今,把历朝历代各个时期的主要货币,制成幻灯片展示出来,具有图文并茂、资料详实、容量大、脉络清楚、知识点明确等特点。

在历史综合复习课中采用计算机技术,以灵活多变的文字板书,能把历史知识化繁为简,归纳线索,突出重点、难点。如课件《(世界近代现代史)纲要》,采用计算机灵活多变的文字板书,归纳出三条主要线索:资本主义的兴起和发展(14、15世纪到20世纪初)、列强的殖民扩张及被压迫民族的反抗斗争、国际工运及马列主义,并把分散于各章各节的历史知识进行梳理、系统化。

(3)提供信息情境,让学生主动完成意义建构。利用计算机向学生提供一个教师预先创设好的信息情境和获取信息的规则表,由学生主动提取所需信息,并按思考题进行思考和小组讨论、协商,完成对当前所学知识的意义建构。

在开展计算机辅助教学和CAI课件开发与应用的工作中,我们摸索到一些成功的经验,也吸取了教训。

第一,计算机这种教学媒体,是现代化教学所必备的。要培养21世纪人才,就必须有适应高容量、高密度、高效益的教学,就必须有现代化的教学方式,它解决了传统教学手段难以解决的问题。

第二,计算机能用于改善课堂教学却不可能全部取代其它手段。任何现代化的教学手段都不能替代教师的教学基本功。

第三,解决计算机辅助教学及CAI课件的开发,关键是解决队伍问题。要建立一个老、中、青相结合的各学科CAI课件开发小组,选择优化的教学内容,来取得优化的教学效果。

计算机辅助论文篇7

1“设计”与“软件”衔接——增强课程模块的趣味性

新媒体时代,人人都是设计师。作为设计类的专业基础课程,倘若还是传统的软件教学将不符合实际的社会需求,越来越多的企事业单位对毕业生的就业能力考察主要放在实际做的设计案例和具体的设计作品上,考虑到学生将来的核心竞争力如何体现?我们将实际的一些设计项目引入课程,希望学生在学习设计软件的同时掌握到真实的设计案例,面对一个个真实的设计实例,将“软件”和“设计”衔接在一起,真正让学生通过教学模块的知识点学以致用。作为设计师兼教育者,深刻体会到学生在学生软件时的热爱与畏难情绪,在课程教学的过程中,通过将设计案例结合课程知识点相互贯通来增强课程模块的趣味性。拿本门课程为例,AI设计软件教学开始前,首先明确给学生该课程的一个课题任务——要求每位同学用AI软件来设计自己的名片。考虑到学生之前没有任何专业设计的基础,“设计”对大一新生来说既好奇又陌生,我们在教学改革中尝试了用实际的设计作品案例带入课堂进行演示,将50张设计风格迥异、行业不同的名片混合在一起,让学生发挥自己设计的观察力与感受力,让学生先分组选出你认为“好的名片设计”与“差的名片设计”,并从中找到你认为最好的名片设计是哪个并说明自己的理由。学生在完成该课程实际任务时有许多的闪关点可以发掘,他们都在大胆尝试用“设计师”的眼光在审视设计作品,并具备一定的设计眼光,通过自己在看、触、听等各个感官一起运用起来开始自己的独立鉴赏能力的锻炼。通过分析优秀的名片设计,这一个小的设计项目能够让学生在课程中能够体验到用AI这个设计软件能够实现他们眼前可以看见的名片作品,在实际的感受到50多张名片之后,学生心里已经有了跃跃欲试的感觉,在之后的AI软件设计教学中,不仅能让学生有积极性来掌握设计软件的相关功能,还能在实际的软件操作中学以致用,让“设计”与“软件”合二为一,使原本枯燥的软件课程的学习充满趣味与互动体验。AI软件教学模块结束之后学生不仅要提交设计软件的源文件,还需要提交最终设计的设计作品——“个性名片”。该课程的创新之处不仅仅教会学生如何通过计算机来辅助设计,还要求在最后提交设计作品的过程中,又学习到印前与印后的相关设计问题:字体的大小是否恰当、特种纸张的肌理选择、色彩的保真还原、打印的分辨率等许多准设计师们要遇见的问题,看似一个小小的实际课题却可以带给学生丰富的设计感受,让学生在充满成就感的同时体会到设计软件可以帮助你实现设计创意的魅力。这是其中一个我在本门课程模块设计中的案例,在授课的过程中给学生一个很好的互动体验,“计算机辅助设计”课程软件涉及的功能之多,为了提升课堂的学生的互动体验与课程的趣味性,课程教学在完成传道授业解惑的过程中也需要与时俱进。因此,教学过程中可以引用一些实际的设计案例,从基础开始逐渐培养学生作为“准设计师”的感受来训练与提升设计能力,不单单为了学习“软件”而学习软件,要将“设计”与“软件”活化衔接,为之后的专业设计夯实基础。

2“手绘”与“软件”融合发展

设计是一个紧跟时展的行业,稍不留神就有可能被时代淘汰,在各种软件自身功能不断完善成熟的大环境下,艺术设计类学生“手绘”能力的锻炼、课程价值和意义如何有效的体现呢?《装饰》杂志中曾经对手绘能力的回归做了一个系列的专题报道,由中国美术学院王雪青教授提出的《关于“手工”与“动手”的对话》中谈及在今天的社会中,电子计算机技术发展得非常快,应该承认这种技术的发展对今天的艺术设计与艺术表现起到了很好的辅助作用,从某种程度来说,这已经成为一种新的动力。但不少同学在学习的过程中,如果没有一个全面的认识,往往会因为对这种机器与技术的迷恋与依赖,而忽视在艺术表现方式上其他的各种可能性,比如说,徒手表现就是其中的一种能力。在设计的教育学界越来越重视学生“手绘”能力的培养。因此,在本门课程创新中,我们也有意识地强化学生“手绘”与“软件”的共通发展:PS课程改革中会有针对性地结合艺术设计类学生的手绘或速写本的基础来一起探讨PS数字图形的设计魅力。传统的PS软件教学更多是在教学生如何使用设计软件的相关功能,对于之前完全没有软件基础的学生来说,几乎不能很好的体验到PS设计软件的魅力所在。鼓励学生用多种表现形式的手绘方法来积累创意的过程,在计算机辅助设计课堂上反对“满堂灌”的授课方法,采取互动的教学方法,提供师生之间良好的沟通平台,让学生发挥创意思维灵活的授课形式,学生手绘素养的培养是很多软件教学课堂所欠缺的,因此,在课程的改革与创新实践上,强调“手绘”与“软件”相辅相成、共通发展。学生可以将自己平时手绘的速写本或设计草图扫描或者是翻拍成图片导入到PS中来艺术处理,教学中适当安排学生自己动手在速写本上记录表现创意的的环节,包括对手绘的多种形式如水彩、拼贴、涂鸦、水墨等,可以训练学生对艺术设计良好的领悟力与表现力,通过积累“手绘”的素材而非直接从网上下载结合计算机的设计软件进行艺术的完善,设计师的能力已经不仅仅是指绘画技能、软件技术的掌握,应该以一种触类旁通地在设计与艺术的领域里拓展跨界,设计能力不断更新与提高。课程中还结合设计竞赛也是艺术设计类专业教学上新的发展趋势:有机整合软件课程的理论知识与实践课程的相关性,融合贯通与其他学科如插画艺术、设计色彩、设计素描等课程的知识交集,包容不同艺术门类的创作表现形式,培养学生“手绘”结合“软件”处理设计问题,培养学生综合设计的能力,对知识点的掌握多元互动。

3“软件”与“软件”联合——更新设计的综合运用能力

3.1软件的更新迭代——“云”端同步分享计算机辅助设计课程涉及几大软件,软件与软件之间有重合的地方,其中Coredraw与AdobeIllustrator矢量软件其功能重合,由于软件版本更新换代很快,许多软件例如coredraw这个基础软件已经不符合市场岗位需求;许多大型的广告公司及企业在岗位中渐渐淡出,建议强化AdobeIllusrtaor这个矢量软件来完成相关设计任务,它与Adobe系列的兼容性好且在软件间的协同操作更有利。随着Adobe新版本的推出,“云”时代背景下的更新换代已初见端倪。Adobe软件版本已经从CS(creativesuite)的版本甚至到CC(creativecloud),这不仅是名称的改变,更是一种理念的根本性变化,AdobeCC套装软件就顺利了云时代的趋势,CC套装的推出将改变用户的使用体验,现代设计办公也逐渐从桌面延生到云端,用户可以注册账号将自己的作品上传到云端,帮助你可以享用云端同步及快速分享你的设计!未来在AppleAPPStore里可以下载到免费的PhotoshopMix等相关针对移动端的应用,这些将会改变未来设计的面貌。

3.2潜能开发——综合设计训练艺术设计的综合性趋势是全方位的,Adobe系列的设计软件是本门课程的重心,倘若课程按照常规以PS、AI、ID软件安排先后学习的进度,会让学生在学习的过程中会产生断层感。因此,课程的改革中要强化“软件”与“软件”之间的联合运用,在课程的期末作业安排上要求学生至少结合两个软件一起来完成课题。课程以一个“web专题页面视觉设计”为期末课题作业,带动学生学发挥自身的创造力,专题设计的内容可以很广泛:服装、建筑、品牌、美食、品牌、艺术家、节日、电影等都是网站专题可以表现的内容,让学生根据自己独特的思维方式和视觉形式语言来激发学生思维的活跃度及扩展能力。课程的引导过程中,特别强调对收集和整理项目所需素材,根据教学设置的课题名称,也顺势导入相近的案例项目进行分析梳理,帮助学生了解web专题设计的关键点,根据课程设置知识点的前后的连贯性,将ai软件用来设计logo等矢量图形,用PS软件来完成整个专题界面综合设计运用。这不仅对学生提出了设计软件要掌握熟练,有利于软件之间的协同操作,具有十分明显的综合设计素养的提升。

4结语

计算机辅助论文篇8

随着计算机技术的迅速普及,计算机的应用已渗透到人们生产、生活的各个领域,CAD--计算机辅助设计、CAPP--计算机辅助工艺过程管理、CAM--计算机辅助制造、CAQ--计算机辅助质量管理统称为CAX即计算机辅助技术,已为广大工程技术人员所熟悉,CAX的应用水平不仅是衡量企业产品开发、设计、制造能力和技术先进性的重要标志,更进一步影响着企业在激烈的市场竞争中的生存空间和发展潜力。

对于许多企业和工程技术人员而言,CAX早已不是"旧时玉谢堂前燕",CG---计算机辅助绘图的应用已深入人心,CG所实现的"甩图板"固然是推动计算机辅助技术在工程技术开发领域应用所迈出的一步,但同时应当看到相对于真正意义上的产品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成,AM--敏捷制造和CE---并行工程而言,无论在技术含量上,还是在预期经济效益上这都只是第一步。因而,三维建模,智能化CAD以及PDMS---产品数据管理系统,乃至全系统集成等CAD的推进深入工作又站在一个全新的起跑线上,重新面临着整体规划、软件选型、人员培训、应用推广等问题.

二、企业级"CAX"应用整体规划

凡事预则立,不预则废。CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划,具体而言,包括时间、空间两个方面。

在时间范畴上,企业CAX的应用、深化作为一项系统工程,决不能一哄而上、一蹴而就的,所以从实施之初就应当立足生产实际,结合企业发展大计,制定长期战略,长计划短安排,从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立,逐步完善,到全面集成系统管理,步步为营,并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。

在空间范畴上,由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体,故整体规划工作必须立足现实情况,针对不同层次的应用部门,人员定位作出不同规划。例如:设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统(三维造型、有限元分析);工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能,简单3D功能(装配、自动编程);若只允许检索、查阅,甚至可以只配备模型图档浏览工具,但应当特别指出两点:

1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅,各系统无虚连接;

2.不论高、中、低端系统,也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。

这里可举软件系统组合范例如下:

1、某模具厂,开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端;工艺部门以SolidEdgeOrigin3D为CAX平台,MasterCAM为CAM中端;车间级人员仅允许查阅,故采用SolidEdgeOrigin+Viewer;

2、企业长期使用AutoCAD,规划设计部门以MDT为开发平台,工艺部门则采用AutoCAD/AutoCADLT,车间工艺员采用AutoCADLT/Viewer。

三、软件选型

随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大,基于各种运行平台、技术核心,定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放,性能及易用性更是长江后浪推前浪,令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言,只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的,因此,选型必须立足于自身产品,离开这一基本点,任软件技术先进,功能强大,终将沦为"鸡肋"。

通常,CAD、CAM软件的选型分以下几个步骤:

1.立足产品,需求定位

对软件的选型应切合实际,根据自身产品的特点、复杂程度、企业内部设备来明确需求定位,才不至于迷失于众多CAD/CAM厂商的宣扬中。例如对于一家电产品厂而言,其CAX系统只要定位于产品设计,则它需要的是一个较强造型能力、装配功能完善,工程出图快捷的CAD系统,通常还应具备从顶向下的设计功能;对于产品呈系列化、改型频繁的企业而言,对CAD系统的迫切要求则首先是具备强大参数化功能,甚至要求装配的参数化,此外,造型(Modeling)--装配(Assembly)--绘图(Drafting)的全相关也是一个重点;对于注塑模生产厂家而言,模具型腔常有复杂曲面,且企业自行拥有数控铣床或加工中心,则在配备具有优良曲面操作能力和模具增强功能的三维CAD的同时,还须引入较强NC(数控)编程能力的CAD软件,对于复杂注塑件,模具设计中流动分析常不可避免,这就要考虑Moldflow或C-Mold等CAE系统,当然,一个CAD/CAM/CAE一体的高端系统也可能是理想之选;又如某些企业产品在钣金,管路上有所侧重,他们对CAX的要求又迥然不同。

因而,任何一个CAD系统都不是全能的,针对不同产品和不同企业,不同单位要求不同,软件选型考察侧重点必然不同,因此,具体选型开始务必立足产品,明确:什么样的系统才是本单位所期待的--即需求定位。

2.广泛考察,多方研究

确定需求后,应对整个CAX市场做一全面调查,对软件功能、技术优势、厂商资历等进行广泛了解,在今天这样一个信息时代,Internet盛极一时,这项工作不过是举手之劳,可以查询CAX软件供应商、商站点来了解软件资料、厂商概况、下载Demo演示信息,也可以上中立专业测试公司站点,查询软件评价报告,比较测评表,还可以登录专业院校、研究机构、行业协会CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用户对各种CAX软件的正面推崇、反面批驳,乃至唇枪舌战的辩论,虽有可能失之偏颇,却往往一针见血,切中要害,让你了解到厂商提供资料以外的另外一面。当然,正面接触软件商以获取书面资料、软件演示版或技术人员现场介绍,都有助于对有关软件的认识。除此外,咨询专业人士、考察软件用户、参观兄弟企业均对选型大有裨益。

由于选型之初已明确要求,经广泛考察、多方研究后,即可初步拟订几种基本方案,通常这些方案在价位、技术优势或运行环境上有所区别,但对企业需求均有可能较好满足。

通常,许多企业倾向的主流软件有:

流动分析CAE:Moldflow、C-mold等;

低端CAD:AutoCADKMCADCAXA电子图板等;

中端CAD:MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等;

中端三维CAD:SolidEdge、Solidworks、AutodeskMechanicalDesktop等;

CAX集成化系统:ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模块化集成。

3.现场测试最终定型

针对基本方案的进一步筛选,不仅应大处着眼,更应细处着手。典型的做法是邀请软件商到企业做现场测评,对各种方案的软件功能进行详细比较,以企业典型产品和复杂产品为案例,重点考虑以下因素:

a、技术功能指标:造型核心,组件技术,二维功能,三维功能,装配功能等;

b、用户界面指标:任何软件的考评中,用户界面都是一个重要指标,因为所有软件的使用主体均为人,所以易用性不言而喻不可或缺;

c、开放扩展功能:文件转换接口、二次开发能力、本地化国标化程度,此外丰富的三方支援常对软件后继扩展有重要影响;

d、价格定位--性能价格比;

e、服务水平:培训、技术支持、版本更新、疑难解答,包含软件商的发展能力。

通过综合评价,软件最终定型。

四、人员培训

人才是企业的秘密武器,企业间的竞争,实质上人才的竞争。同样CAD/CAM系统的运用,人才是关键,只有具有高度事业心和相当技术素质的人才,才能把CAX系统的性能充分发挥出来,为企业创造效益。

CAX技术是集计算机科学和工程学科相结合的综合性学科,因此,该系统应用人员也应是具有计算机应用和工程专业知识相结合的综合性人才,只有重视人才的培训和知识更新,才能更好地适应日益发展的CAX技术的需要。人员培训应由企业、软件商、高等院校及科研院所等单位来承担。

五、应用推广

随着CAD/CAM技术的应用日益广泛,它在工程上的应用也越来越深入,它从根本上改变了传统的手工设计以及用图纸为介质驱动生产全过程技术管理模式,CAD技术把真实世界的物体转变为数字化模型,以统一的数字化产品模型驱动产品生命全过程。

CAD/CAM系统的深入应用有以下几方面:

1、并行工程

提倡群体的协同工作,采用并行方式处理产品及其相关过程,有效地缩短了生产周期,不受地区和国界的限制,借PED-电子化产品建模技术和PED--产品信息管理系统和网络通讯等技术,实现国内外协作生产。

2、虚拟新产品开发

为新产品开发创造一个虚拟的环境,借助CAD的三维造型技术设计新产品,利用CAD可视化技术在屏幕上显示出拟生产的新产品外型、色彩、结构。利用有限元分析对产品受力等情况进行分析。利用RPT--迅速成型技术绘出实物模型。

3、实现CIMS

CIMS--计算机集成制造技术,是用计算机通过信息实现现代化的生产制造,以求得企业的整体效益,是未来工厂的模式,它是在CAD/CAM技术、网络、电子通讯、数据库技术、车间自动化技术和现代化管理技术充分发展的基础上实施的,它的实现可以为企业带来极大的市场竞争能力和巨大的经济效益。

六、结束语

CAX技术应用环境中,人员是关键,硬件是基础,软件是核心。

CAD/CAM就是产品从设计到制造全过程的信息集成和信息流自动化,CAX技术的应用将计算机的快速性、准确性及信息高度集成性和工程技术人员的创造思维、结合分析能力充分结合,从而大大缩短产品的设计、制造周期,提高产品的质量,增加企业的竞争能力,从根本上提高企业人员的技术素质,促使企业生产技术管理全面革新。

摘要:CAD/CAE/CAM技术的迅速发展正推动着制造业从产品设计制造到技术管理一系列深刻、全面、具有深远意义的变革。CAD不仅仅是"甩图板"已渐渐为人们所认识。本文从实用的角度讨论了计算机辅助技术(CAX)深化应用中的诸如企业规划,软件选型、人员培训、应用推广等问题,对CAD/CAM软件选型的方法和步骤作了重点介绍,力求具有实用性、先进性、科学性。

关键词:CADCAMCAX应用

参考文献

1、许超、汤文成等.计算机辅助机械设计.南京:东南大学出版社,1997.

2、葛巧琴、许超.机械CAD/CAM..南京:东南大学出版社,1998

3、唐荣锡.CAD/CAM技术.北京:北京航空航天大学出版社,1994.

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