计算机辅助设计课程教学方法的探讨

第一篇：计算机辅助设计课程教学方法的探讨

计算机辅助设计课程教学方法的探讨

上海理工大学机械工程学院 王新华 陈彩凤

[摘要] 本文对计算机辅助设计课程的教学方法进行了详细的分析与探讨，结合实际产品设计过程中积累的一些体会和经验，提出了具有一定建设性的切实可行的教学方法和合理化建议，为计算机辅助设计课程教学提供一些有益的参考，提高了课程的实践性和应用性。

[关键词] 计算机辅助设计 教学方法探讨

一、概述

计算机辅助设计课程是机械类近机类专业的一门重要的技术基础课程，为适应产品设计的快速发展，优化产品设计结构，提高产品设计效率，该门课程的学习对今后从事产品设计的学生来说至关重要。根据多年的教学发现，学生对于该门课程的学习积极性并不是很高，旷课迟到的现象时有发生。经与学生座谈，问卷调查，了解到学生对于该门课程内容和体系的设臵大多不感兴趣，认为所学内容与以后从事的工作脱节较为严重。教学团队对该门课程进行了细致深入地探讨，大刀阔斧地对计算机辅助设计课程的教学内容和体系进行了改革，提出了一套行之有效的方法和教学思路，并在教学过程中加以应用，获得良好的教学效果，促进了我校计算机辅助设计课程的精品建设。

二、计算机辅助设计课程建设的思路和规划

（一）精心规划教学内容，改变广而不精的现象

以前的计算机辅助设计课程，通常存在着内容广而不精的现象，有关计算机辅助设计的内容，基本上都会在教学内容中出现，看上去学生可以学习很多内容，然而学生对于这些有关计算机辅助设计的知识通常很难精通。具体体现就是无法将学习的先进设计理念和方法运用到产品设计中，遇到具体问题往往不知如何入手，就是能够运用到实际的产品设计中，通常也是一知半解，对设计计算结果不知如何分析。

根据上述现状，教学团队组织编写了新的计算机辅助设计课程教学大纲，精心规划了教学内容，编写出版了《计算机辅助设计与制造》教材，并开通了网上教学，成功地申请到上海理工大学精品课程。配合精品课程建设，新的大纲和教材根据当前市场的设计需求，注重产品的设计需求及应用，删除了一些繁琐复杂的计算机理论知识，更新了一些新的设计理念和方法，引入了一些先进的设计软件与制造软件。

实际教学中除了原有的二维设计理论及AutoCAD软件的应用，依据当前产品设计的发展趋势，增加了通用的有限元分析软件ANSYS的学习和应用，提高了学生对产品设计的分析能力；扩展了常用三维软件的应用，如Solid Works，Pro/E,CATIA等，增强了学生三维建模的能力，将二维与三维设计融合于一体，更新了传统的设计理念，加深了对设计的理解和深化；将CAD/CAPP/CAM/PDM知

识融会教学并应用。精心规划的教学内容，真正体现了产品的设计过程和思路，将设计与制造融会贯通。通过学习学生对产品设计与制造的先进理念和体系有了一个全面的了解和掌握，实时把握产品设计的发展方向。

具体教学过程中，学生可以根据自己的专业背景，选学不同的编程与绘图软件。对于三维绘图软件，模具专业的学生可以选学UG软件，汽车专业的学生可以学习CATIA，而其它专业的学生可以学习更为方便实用的Solid Works软件，当然也可以选择Pro/E软件，每个至少精通一门三维软件的应用；而编程软件根据学生的具体情况，可以分别选学Visual C或VisualB.NET。这样将学习内容与学生以后从事的工作和兴趣结合起来，做到学有所用，学有所好。

（二）面向实际工程项目，开展系统教学模式

计算机辅助设计课程实用性很强，在教学中理论能否与实际设计相结合，关系到该门课程的教学成败。然而长期以来由于多方面的制约因素，该门课程理论教学学时占比过重，学生学习的多数是理论知识与概念，无法与生产实际相结合，造成了理论与实际的严重脱节。学生学习了一堆枯燥的设计理论，却无处施展，自然缺乏学习积极性，旷课迟到的现象发生就不足为奇了。

在新的教学设计中，课程将理论和上机课时重新进行分配，比例为1：1，并将理论和上机内容相适应，做到学以致用。上机内容都是实际产品的设计与分析，在上机前教师进行必要的引导，让学生独立设计与规划整个设计分析过程，培养学生独立思考和分析问题的能力，大大提高了学生的学习兴趣，丰富了教学内容，拓展了设计深度与广度。

遵循产品设计与制造的整个流程，上机安排规划从CAE，CAD到CAM涵盖了计算机辅助设计与制造的所有环节；上机安排内容均面向于实际工程结构件，学生选用三维软件首先建立产品的三维实体模型，根据需要转化成二维图形，并标注尺寸，公差及书写技术要求，最终以合格的二维工程图纸的形式提交。结合所学有限元分析软件基于所建立的三维实体模型的结构件的工况条件进行受力分析，了解正常工作状态下，产品的强度和可靠性是否满足要求。最后，利用CAM软件模拟编制加工工艺，选择虚拟刀具进行加工模拟。通过上机的教学环节，学生不仅掌握了计算机辅助设计的知识与软件，而且对产品设计制造的过程有了一个系统的了解，对设计与制造的理念更加完善。

计算机辅助设计课程后期，为让学生真正掌握所学知识和内容，在新的教学计划中安排两周的计算机设计生产实习，让学生利用所学习的知识，去分析解决实际的生产问题，锻炼学生实际解决问题的能力，发现学习中存在的问题，在实践中培养独立分析和处理设计中的问题。

配合上海市重点学科建设项目《三维动态夹具图形库的建立》，在学习完计算机辅助设计课程后，我们组织安排了部分学生参与该项目的设计与规划，教师只在方向上给予指导，学生组成开发小组，对课题进行了精心的组织与设计，完成了项目的总体设计，参数化程序编程，三维夹具图形库的建立，并以数据库的形式组织实现夹具的参数化设计。项目获得上海理工大学教学成果三等奖，学生不仅将所学知识运用到实际的课题项目中，而且培养了组织和规划研究课题的能力。

（三）注重课程的延续性，培养学生创新能力

新的教学模式中将计算机辅助设计课程学习贯穿于大学四年的整个学习过程中，而不仅仅是一门课程而已。这是一个全新的培养理念，它将计算机辅助设计与各专业课的学习有机的结合起来，将先进的设计方法和理念应用于各专业学科，拓展了学习深度与广度，使该门课程的学习得到了延续，也丰富了其它课程的学习。

例如笔者在中德学院的机械零件课程设计中，率先打破原有的设计模式，将计算机辅助设计的内容贯穿于整个课程设计之中，改变了过去单一的设计模式和陈旧思路，获得了良好的效果。具体实施是每人一项设计任务，不规定设计什么类型的减速箱，学生可以根据设计要求规划设计方案，绘图不再规定二维三维图形，软件可以自己选用，设计时间不再集中在两周内完成，让学生有足够的时间去完善自己的设计方案，也可以利用所学计算机辅助设计软件对产品进行结构优化。这样将学生学习的先进设计方法应用到课程设计中。最后学生提交的作业表明，学生的主观能动性得到充分的发挥，呈现了一些非常优秀的作品。

在学校组织的产品设计创新活动中，鼓励学生积极参与其中，在机构创新设计中，利用计算机辅助设计方法对产品设计方案与规划进行验证和优化，建立虚拟样机进行动态仿真，产生了一些具有一定实用价值与独特穿新的作品，推动了我校创新活动的深入，建立了学生创新设计平台，在各种大奖赛中屡屡获得奖励，取得了丰硕的教学成果。

配合学校毕业实践活动，让部分毕业生参加见习工程师认证考试。笔者以实际科研工程项目为背景，开展系统教学模式，学生积极报名参与。在去年的认证考级中，95%以上的参加学生顺利通过认证考试，拿到见习工程师考级证书。为今后卓越工程师的培养奠定了良好的基础。

（四）改革课程考核方式，突出综合能力测试

计算机辅助设计课程既然是一门应用课程，当然应该对学生的实际应用能力进行考核与测试，而不再是过去的理论考试。过去计算机辅助设计通常采用闭卷的考试形式，学生需背诵很多计算机辅助设计概念和理论，应用性的题目只是让学生写出相应的操作过程，没有实际的上机操作，很难综合考察学生的实际能力。学生对这种形式的考试只是应付了事，根本无法掌握计算机辅助设计课程的核心内容。

新的教学大纲将该门课程调整为开卷考试，理论测试与上机考核相结合。理论测试都是一些利用计算机辅助设计的概念和理论去组织分析生产中存在的一些设计问题，不是仅仅记住一些抽象的理论就能轻易解决的问题，而是要求学生综合所学知识去分析和规划，这样才能真正考核一个学生的实际能力，调动学生的学习积极性。理论考核统一进行测试，而上机考试内容和方式各教学老师根据实际情况可以自行调整和安排。一般上机考试不再局限于最后集中测试，教师可以根据学生平时的上机情况，实时掌握学生的设计能力和水平，客观真正地评判学生的学习成绩。具体实施中，平时上机的考核显得尤为重要，因为大部分的操作与设计都是在这个时间内完成的，学生的能力水平从平时的上机作业中可以很好地体现出来，教师可以每次的上机进行跟踪考察，最后的上机考试只是考核学生综合分析问题的能力。通过平时和考试的综合测试，学生的能力自然可以得到更客观地评价。

三.总结

综上所述，我校的计算机辅助设计课程教学配合精品课程建设，打破了原有的教学观念，与时俱进，积极进取，进行了深入的改革和实践，适应了产品设计技术的发展趋势，改变了过去那种与市场严重脱节的教学模式。通过不断的摸索和实践，教师的教学方法和思路也在不断的完善，培养的人才素质得到提高。毕业学生逐渐得到用人单位的认可和好评，说明我们的培养思路和模式真正走上了正规。当然随着科学技术的发展，计算机辅助设计课程的教学改革仍然任重而道远。只有不断创新和改革，才能真正培养出具有创新能力的合格人才，提高我国先进设计与制造的水平。

[参考文献]

[1] 殷国富主编《计算机辅助设计与制造技术原理及应用》四川大学出版社 2001年11月

[2] 仲梁维 张国全主编《计算机辅助设计与制造》北京大学出版社2006年08月

[3] 邱宣怀 主编《机械设计》高等教育出版社1997年07月

[4] 黄胜伟 主编《计算机辅助设计（CAD）》科学出版社 2002年

 文章发表请注明：

本文的研究受到（1）教育部特色专业建设项目（TS10222）；（2）上海理工大学“计算机辅助设计”精品课程建设项目的资助

作者：王新华，男，出生于1969年9月，上海理工大学机械工程学院讲师，工学硕士，研究方向机械设计及理论，发表科研论文数十篇。

地址：上海控江路1505弄43号1301室邮编：200093

电话： ***

第二篇：课程规划(计算机辅助设计)

课程教改规划

-----计算机辅助设计课程

学院建设骨干校期间，对计算机辅助设计课程教学提出了新的任务和要求，迫使计算机辅助设计课程教学内容、教学方法、教学手段和人才培养模式必须进行改革。计算机辅助设计课程教学改革一方面必须从设计的实际出发．系统的讲授计算机辅助设计基础的相关基本知识。计算机辅助设计是计算机专业的一门专业实践课程。对于计算机专业的学生，在有限的学时内让学生快速精通多种计算机辅助设计软件的使用，培养学习兴趣，通过经典案例教学并结合国家职业资格考试针对性实验，让学生从被动学习变为主动学习是教学的重点。

一、顺应市场需求，确定人才培养目标

针对目前人才市场的需求变化，怎样培养出具有综合性设计策划、实施能力的应用型人才，就成为高等职业教育中不容忽视的课题。这就要求我们构建一个既强调计算机辅助设计与数字技术、职业素养与技能并重，又强调课程教育和课题实践并行的教育培养模式。有针对性地构建学生的知识、能力、索质结构，强化岗位知识的学习和运用，完善、充实教学内容。这样，学生走上工作岗位后，上手快、动手能力强，经过一段时间的磨练，可成为广告艺术设计方面的技术人才。

二、科学合理构建课程体系，制定和完善教学大纲

在课程设置、学时分配、实习实训等内容上，结合专业方向及培养目标。紧紧围绕把学生培养成具有实干精神和创新意识的应用型、技能型专门人才的要求，作为制定教学大纲的宗旨，根据市场要求和高职教育的要求，对课程进行调整、整合，对课时进行科学合理的调整，对课程教学大纲进行改革、创新。基于高等职业教育的这一特色，所以必须加强实践教学环节，提高学生实践能力，突出综合素质培养，强化岗位技术教育。目前，本校的计算机计算机辅助设计课程完全采用实践式教学，可提高学生的动手能力、分析问题、解决问题能力和综合素质。并在完成基础课程教学之后增加了两周的课程设计实训，使学生对所学知识加以巩固，提高技能操作的熟练程度，增强实际应用能力，让学生懂得活灵活用。

三、计算机计算机辅助设计课程教学改革的措施

首先，加强计算机计算机辅助设计基础理论的学习。

计算机计算机辅助设计课程的学习中会涉及诸多理论知识。因此，完全有必要使学生熟悉了解基础的平面广告理论知识，开阔视野，面向市场来认识计算机辅助设计。我们的课程教学要让学生拥有良好的理饵能力和表达能力以及丰富的市场知识和健全的法规意识，准确的说这就是计算机辅助设计的基本要求。它包括理解的准确和表达的准确。所以在课程教学中，应要求学生必须拥有很强的实际操作能力，特别是电脑的设计应用能力。包装自己作品的意识也是计算机辅助设计专业人员必备的。优美的文字说明、作品的装裱、从容对客户解释创意来源、正确评论他人的作品都属于计算机辅助设计专业人员的包装技巧。这些意识在学生课题设计和实训设计中均要得到加强，培养学生从多学科的角度看待广告作品的内涵与表现，深入分析作品，为自己的计算机辅助设计提供经验。

其次，调动学生的学习热情，增强学生的参与意识，提高学生创作能力。

将课程调整重点放在图形创意上，可以采用多媒体和幻灯等现代化教学手段。通过大量欣赏中外优秀的平面广告设计的创意图形，引导学生对作品的字图形、色彩、结构等进行大胆地变形，打散重新构成，并运用形象法，意象法，装饰法等手法大胆联想，以抽象或具象图形创构新的图形；让平面图形设计从二维平面，走向三维空间，学会运用混维的创意手法，使图形的表现空间得到进一步的拓展。

最后，加强校企结合，有效利用校外专业实训基地。

校企合作培养模式是以探索开发和提高学生适应能力为前提，共享资源，共建培训基地和实习实践基地，共同制订学生培养方案的一种紧密型实质性的办学模式，是企业、学校、学生三方共同满意的办学模式有利于实现高等职业教育校内教学与校外教学的深度融合，是提升高等职业教育水平的必然选择，也是创新人才培养模式的主要内容。

总之，只有强调计算机辅助设计与社会、文化、经济相结合，才能够培养面对现代各种挑战进行战略性思考和决策的计算机辅助设计人才。

第三篇：计算机辅助设计课程心得体会

五、课程设计的心得体会

本学期我们开设了《计算机辅助设计（三维）》课程，本门学科属于辅助设计软件，其实用性很强，对我们的专业有很强的联系。正所谓“纸上谈兵终觉浅，觉知此事要躬行。”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期即将结束之际，紧接着来一次3dmax课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对3dmax软件的认识，而且还及时、真正的做到了学以致用。从选题到定稿，从理论到实践，在整整一个星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到 了很多在书本上所没有学到过的知识。使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结 合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力

这一周的课程设计，先不说别的，就天气而言，确实很艰苦。人在低温下的反应是很迟钝的，手都冻僵了无法很好的活动。天气本身很冷，故在上机操作时，真是艰熬，坐下来才一会，就全身凉透，但是凛冽的寒风挡不住我们求知、探索的欲望。通过我们不懈的努力与切实追求，终于做完了此次课程设计。

在这次课程设计过程中，我也遇到了很多问题。比如在建模时遇到一些复杂的模型，我也能静静的用心去想，希望能找到更好的建模方法，最后还是如愿以偿的完成了我个人对它的制作。但在材质和灯光的处理上不是那么一帆风顺了，经过同学的帮忙和自己的慢慢摸索最后做出这样的效果，但终于做出来的效果并不是那么完美的，还有很多缺陷，感觉很惭愧。这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的3dmax的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些。

最后我要感谢陈老师在本次课程设计过程中给予我的帮助，是陈老师不畏寒冷的天气每日都来监督我们作课程设计，才使我们顺利的完成此次课程设计。

首先我先谈谈做设计与做工业设计的区别。

设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。有目标有计划的进行艺术性的创作活动。可分为商业性质和艺术性质两大类。

工业设计的定义是“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的质量和资格，叫做工业设计。”

可见工业设计没有设计那样广泛，设计包含工业设计，我认为工业设计不能为自己在做设计，必须考虑适应的人群，一切以特定人群为出发点，不像设计广泛到可以已自己为出发点，注重强调自我,以自我去感染别人。你可以单纯的为艺术做设计，但绝对不能单纯的为艺术而做工业设计。它只能是在实用的前提下，保证结构，功能，生产基础上的艺术创作。可大批量生产，能改善提高人的生活质量，以人为本，强调形式追随功能的“自我”创作。

这不是一个成熟的专业，只少在中国，因为貌似在大学学的很广，貌似什么都能搞，但却是严重的细分不明，就是大三了到现在都不知道自己要做些什么，这个专业将会很有意思，也许我在抱怨调到这个专业的同时，并不清楚自己想要学习什么专业，那些电子自动化之类的专业或许只是为了就业而学习，而工业设计却包含着一些追求，即使它的就业真的很不行，这是一个很脆弱的专业，貌似研究生的出路不是去搞设计，而是去高校当老师，然后去教导一些新学生。

能让用户接受，提高了生活质量，并制造了预定的产值的设计就是好设计。就怎么做好好设计而言我们还存在很多问题。首先在设计定位上普遍缺乏深思考，通过看毕业设计和我自己做的作业我发现大多都有设计判断不准确这一问题，虽然我们做的设计比较全面，但真的生产以后在激烈竞争的市场上未必有好的销量。我们把握不好我们设计作品的买点是否真会在市场竞争中有市场。更多的时间花在做草图，渲图，展示„„等方面，在前期做设计定位时分析的还不够透彻。而正确有意义的定位再加上好的创意制作才是真正工业设计的设计

第四篇：计算机辅助设计课程小结

计算机辅助设计1课程小结

两个周的软件课程转眼即逝，学习了CorelDRAW和Photoshop两款作图软件，并做了相应的练习，如标志设计、名片设计、广告单页设计等，对我们从认识了解到接触深入有一个很好的学习过程。

Coreldraw是矢量图形制作工具软件，这个图形工具给设计师提供了矢量动画、页面设计、网站制作、位图编辑和网页动画等多种功能。它包含两个绘图应用程序：一个用于矢量图及页面设计，一个用于图像编辑。这套绘图软件组合带来了强大的交互式工具，可以使我们创作出多种富于动感的特殊效果及点阵图像即时效果在简单的操作中就可得到实现——而不会丢失当前的工作。通过Coreldraw的全方位的设计及网页功能可以融合到我们现有的设计方案中，灵活性十足。

Photoshop是集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件，它的应用领域很广泛的，在图像、图形、文字、视频、出版各方面都有涉及。其中，平面设计是Photoshop应用最为广泛的领域，无论是我们正在阅读的图书封面，还是大街上看到的招贴、海报，这些具有丰富图像的平面印刷品，基本上都需要Photoshop软件对图像进行处理。Photoshop还具有强大的图像修饰功能。利用这些功能，可以加快修复一张破损的老照片，也可以修复人脸上的斑点等缺陷。

第一周,我们通过两个软件的界面认识了解了它们的相同与不同之处，如大体布局是相同的，菜单栏、工具栏、作图区。不同之处如需更改，Photoshop有一个图层面板可以看到图层，需要点击要修改的图层才能进行更改，Coreldraw可以点击对象直接更改，最后做好可以群组，不必担心移动整体变成移动单个对象。之后用Coreldraw做了一些简单的标志设计和名片设计，我做的标志设计是对称的色条，先用贝塞尔工具画曲线，然

后转化对象成面，在用交互式轮廓图工具，名片设计主要改变了它的质感，然后运用了底纹填充。第二周，主要运用Photoshop做一个广告单页设计，先要搜寻素材，然后做框架，拼贴，运用仿制图章工具进行修图填充等等，其实不是太难。

通过两周的学习，让我学习了CorelDRAW和Photoshop两款软件的使用，虽然不能变成软件高手，但也是个入门人员。虽然遇到了一些困难，但是在询问知道了怎么做后，真的是受益匪浅。课程虽然结束，但学习的尽头不会停止，我会继续努力的。

第五篇：《计算机辅助设计》课程教学大纲

《计算机辅助设计》课程教学大纲

课程名称：计算机辅助设计

教学目的：《计算机辅助设计》

培养具学生能利用计算机新的媒体设计工具进行艺术作品的设计和

创作的能力。使学生能较好地掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能，能熟练掌握各种数字媒体制作软件，具有较好的美术鉴赏能力和一定的美术设计能力，能应用新的数字媒体创作工具从事平面设计。

教学内容：详细阐述计算机辅助设计的基础知识，重点掌握计算机辅助设计的思

维方式。让学生了解运用数字技术创作的一般规律，学习如何通过数字平台来进行艺术设计。在理论讲述的同时，配合大量实践教学，让学生能将所学知识应用在创作中。

教学模式：利用课余时间，以学生自学为主，教师每周授课4课时 学习资料：《数字媒体艺术》，王虎编著

适用专业：艺术专业通用

选用教材：《数字媒体艺术》，王虎编著华中理工大学出版社

课程标准

第一部分基础概念

一、PS简介及应用领域：

二、位图和矢量图：

三、与PS相关概念：

1、图像分辨率

2、设备分辨率

四、PS常规操作：

相关快捷键：

第二部分Photoshop的操作

一、选区的建立：

二、选区的修改：

第三部分层的概念

一、层的概念及基本操作：

二、二、图层的管理

三、图层模式（混合模式）：

第四部分蒙版的概念

一、蒙版

二、层混合选项和层矢量蒙版：

第五部分色彩的概念

一、色彩三属性

二、色彩模式:

三、色彩设置：

第六部分图像的概念和编辑

一、图像的裁剪：

二、辨别图像主色调和调色的概念：

第七部分调 色

一、色阶和自动色阶：

二、曲线

三、色相/饱和度

四、替换颜色：

五、色彩平衡

六、通道混合器：

七、亮度/对比度

第八部分修 饰

一、修饰工具

二、历史记录面板和历史画笔

第九部分文字和路径

一、文字和其它工具

二、路径和路径面板

三、动作和通道

第十部分滤镜

一、杂色类

二、模糊组

三、渲染类、第十一部分文件格式

一、文件格式

3． 工具、材料

3．1工具、材料：电脑、投影设备、摄像机、教学光盘

4．参考资料

4．1书目：《视听语言》 张浩岚中国电影出版社

4．2图象、实物：学生的优秀作业、及教师自备范例。