CAD环境工程

CAD环境工程（精选12篇）

CAD环境工程 篇1

摘要：分析了环境工程CAD课程教学中存在的问题, 采取优化课程设置、深化教学内容、实施案例教学、引入网络资源等措施, 对教学进行改革, 提高教学质量, 培养符合社会需求的人才。

关键词：环境工程CAD,教学现状,改革探讨,工程实践

传统的环境工程设计方法已不适应当前社会对工程设计高质量、高速度发展的要求, 因此, 采用环境工程专业专用的AutoCAD绘图软件提高工程设计水平和效率, 降低消耗和工程开发周期, 提高劳动生产率势在必行[1,2]。

环境工程CAD是面向环境工程、环境科学专业开设的一门专业基础课, 是学生大学期间所学专业课的一个综合应用过程。通过该课程学习, 学生应能熟练应用AutoCAD绘图软件进行水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物的处理与处置、噪声污染控制工程、给水工程等课程的工程设计与专业图纸的绘制, 为后续生产实习、课程设计、毕业设计等环节服务, 为学生工作和继续深造打下良好的工程基础。该课程由于涉及内容广、实践性强, 与本专业其他课程在教学内容和教学方式上有很大的不同[3,4]。

该课程传统教学存在教学内容重理论轻实践、教学内容不能与时俱进、教学深度达不到工程实践要求、教学效果达不到教学目标等问题[5]。高校在培养高层次人才时应紧跟知识体系、政策法规等更新步伐, 同时采取行之有效的教学方法, 以提高教学效果, 培养工程实践能力突出的人才。

1 环境工程CAD教学现状及问题

1.1 学科课程间交互、联系少

环境工程CAD是一门基于环境工程其他专业课程, 如水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、噪声污染控制工程、给水工程等课程, 运用计算机辅助设计的综合应用课程, 与其他专业课有着很强的联系。但在实际教学中, 由于各课程授课教师间沟通较少, 导致各专业课程相互独立, 达不到各课程间互为基础、互为指导和互为应用的目标[6]。

以水污染控制工程的课程设计为例, 该课程开设的目的是让学生将所学的有关水污染控制的相关理论知识应用于工程实践设计。但该课程教师要求学生重点掌握根据水量、水质特征、出水水质要求选择合适的处理工艺流程, 根据工艺流程和厂址占地面积设计各处理构筑物的尺寸及数量, 并据此进行设备的选型、管道的连接, 根据厂址所处地理位置及周边水文气象条件、布图原则等, 确定厂内合理平面图布局等。至于如何应用CAD技术更便捷、有效地进行工程设计, 并按照行业制图规范将工程设计系统、完整、清晰地表达出来, 该课程教师认为这是环境工程CAD课程教师讲授的内容。在环境工程CAD课堂上, 教师的教学重点是让学生熟练操作各绘图命令及简单的独立图形, 而不是系统地讲解水污染控制工程的设计及绘制过程, 这就导致了课程间知识的相互独立, 造成学生不能将所学专业知识融会贯通, 不能应用于工程实践。

1.2 教材内容与工程实践脱节

笔者查阅环境工程CAD课程教材发现, 大部分教材存在如下缺点:大量篇幅用于介绍绘图基本命令;制图规范是对Auto CAD制图较笼统的介绍, 没有按照行业特点进行详细介绍;介绍的绘图实例没有系统地按照环境工程学科的特点选取;介绍的A u t o C A D软件版本更新较慢, 普遍落后于市场上AutoCAD软件最新版本, 导致课程教学与实际工程应用脱节。

例如:目前A u t o C A D软件的最新版本是AutoCAD2015, 而大部教材内容基于AutoCAD2007或AutoCAD2010版本, 各版本之间在命令及功能上存在差别。在工程实践中, 各设计单位紧跟软件版本升级换代, 相比之下, 学校的教学落后于工程实践应用。另外, AutoCAD软件是一款通用绘图软件, 各个行业都有针对行业特点二次开发的专用工程设计及绘图软件, 如国内环境工程专业比较优秀也比较常用的工程设计及绘图专用软件包括天正CAD、中望CAD等, 这些软件虽然都是在AutoCAD软件的基础上进行的二次开发, 但它们都将AutoCAD软件与环境工程专业的特点结合, 但我们在教学中只是对AutoCAD软件进行介绍和应用, 与工程实践应用脱节。

1.3 教学方式不利于实现教学目标

目前, 我校环境工程CAD课程采用传统教学模式, 以教师课堂讲授为主, 向学生逐一讲解、演示各个绘图及编辑命令的使用, 简单介绍单个图形的绘制步骤, 学生课后依照给定图形进行绘图练习。课堂理论教学与上机实践操作安排不当, 达不到理论指导实践及实践丰富理论的目的。学生学会了命令的操作, 但不能真正使用AutoCAD软件进行工程的设计及绘图, 达不到运用所学理论指导工程实践的要求[7]。

理论教学与上机操作相互独立。如课堂教学时, 教师按照教学大纲要求讲授圆的绘制, 在AutoCAD软件绘图界面中, 教师进行命令的选取及绘制圆的操作, 但圆的绘制有2P, 3P, CR, CD, TTR和TTT等多种绘制方法, 应根据已知的条件选择合适的绘制方法。若已知通过两点则选择2P的方法, 已知通过三点则选择3P的方法, 已知通过两个切点和半径则选用TTR的方法, 已知通过三个切点则选用TTT的绘制方法。学生在课堂上貌似听明白了, 但课后的上机练习并不能根据实际情况绘图。上机操作时, 学生只是按照教师给定的图形依葫芦画瓢将图形绘制出来, 缺乏自主思考、自行设计工程的锻炼, 不能很好地把理论知识应用到实际工程图纸的绘制中。

2 基于工程实践的环境工程CAD教学改革

2.1 优化课程设置, 促进课程间有机联系

针对目前国内大部分高校开设有水污染控制工程课程设计、大气污染控制课程设计、专业课程设计、环境工程CAD等课程, 同时又存在课程间相互独立的问题, 在课程设置时应将各课程的设计部分安排在环境工程CAD课程中, 使各课程设计与环境工程CAD有机结合, 并由课程设计教师与环境工程CAD教师共同指导课程设计, 更好地指导学生将所学专业知识应用于环境工程CAD设计, 并用环境工程CAD的优越性辅助实际工程设计及图纸绘制, 以弥补课程设计教师对环境工程CAD知识欠缺和环境工程CAD教师对各课程设计理论知识的不足。在课程开设的时间安排方面, 环境工程CAD应安排在各理论课程开设之后, 在各课程设计之前, 以便学生有足够的理论知识加深对环境工程CAD的理解和指导环境工程CAD的设计绘图, 同时又能熟练地应用环境工程CAD对实际工程进行设计和绘图。

2.2 深化教学内容, 达到教学目标要求

在学生现有计算机使用基础上, 通过教师简单介绍, 学生能够很快掌握AutoCAD软件基本命令的操作。一方面, 教师应把讲授重点放在环境工程专业图纸的设计和制图规范上, 让学生掌握本专业图纸的规范[8]。如各类图的图纸大小选择及对应图号不同字体高度的匹配, 不同图常用比例的选择及图幅如何布置等, 常用符号, 如指北针、标高符号等绘制尺寸。另一方面, 应全面系统地介绍一个实际工程全套图纸的设计与绘制, 如以典型污水处理厂A2/O工艺、氧化沟工艺、印染废水处理工艺、食品行业废水处理工艺等进行平面图的设计及绘制、工艺高程图的设计及绘制、各主要处理单元工艺图的设计及绘制, 常用设备, 如泵、风机等的选型及绘制等, 让学生对实际工程形成全面认识。

适当介绍国内较优秀的环境工程专业常用软件, 加强学生对实际工作中常用软件的认识。如天正给排水软件, 在AutoCAD软件的基础上, 叠加了智能化管线系统等模块, 可以快速布置平面图, 生成系统图, 进行各系统的计算, 并自动生成设计说明书, 可以使设计人员快速完成图纸的绘制, 同时符合设计要求。

2.3 改革教学方式, 提高学生工程实践能力

该课程具有实践应用性强的特点, 随着计算机的普及, 理论课可以允许学生带笔记本电脑到教室, 在教师讲解的同时, 学生可以实时操作, 提高教学效果。教师随堂给定练习图形, 鼓励学生采用不同的绘制方法, 请学生到讲台上操作演示, 共同探讨, 激发学生的学习热情。适当增加教材中没有介绍的绘图和编辑命令, 使用简便的绘图技巧快速完成图形绘制, 提高学生的学习兴趣。

在课程教学过程中推广案例教学法。案例的选取应根据高校自身的专业特色, 选取具有典型代表性, 与所学理论知识有直接联系, 并且经过深入调研, 来源于实践而不是由教师主观臆测和虚构的案例。笔者在授课中选取北京市小红门污水处理厂 (学生之前曾在这里进行生产实习) 为讲授案例, 从水量、水质、排放标准、回用目的等方面分析其污水处理工艺选取的依据, 设计并计算各处理构筑的尺寸及数量, 绘制包括平面布置、管道布置、工艺高程、主体构筑物工艺、主要设备等图纸, 提高学生将理论知识应用于工程实践的能力。

充分利用网络教学平台优势, 培养学生从网络上获取知识和信息的能力, 如介绍土木工程网、给排水在线、筑龙网等专业网站, 下载并学习各类环境工程相关项目的成套设计说明书及绘制图纸, 要求学生搜集相应的应用软件进行设计计算。

3 结束语

计算机辅助设计在环境工程专业中越来越重要, 教师通过优化课程内容、衔接学科课程、更新计算机辅助设计知识、改革传统教学方式、引入网络教学资源等措施, 提高教学效果, 培养高层次、符合社会需求、工程实践能力突出的人才。

参考文献

[1]昌晶.环境工程专业《CADSIJ图》教学改革与实践[J].考试周刊, 2013 (88) :6-7.

[2]周翠红, 陈家庆, 孔惠.环境工程专业计算机辅助设计能力培养与教学[C].//第四届大学环境类课程报告论坛组委会.北京:高等教育出版社, 2009.

[3]刘绍刚, 周泽广, 谭学才.环境工程CAD课程的教学改革探讨[J].大众科技, 2011 (8) :174-175, 169.

[4]李振华, 左行涛.环境工程AutoCAD教学实践与探索[J].中国轻工教育, 2012 (5) :86-88.

[5]周继军, 陈纳.环境工程CAD课程的教学实践探索[J].河南工程学院学报:自然科学版, 2010 (1) :69-72.

[6]商丹红.环境工程C A D课程教学方法之浅谈[J].科技信息, 2013 (19) :138.

[7]陈淑芬, 谭凤训, 武道吉.给水排水CAD课程教学改革探讨[J].高等建筑教育, 2007, 16 (2) :127-130.

[8]宋志伟, 董平, 刘彦飞.环境工程专业培养学生创新能力的教学新模式[J].理工高教研究, 2007, 26 (5) :124-125.

CAD环境工程 篇2

一、任务二 【课题名称】

AutoCAD绘图环境设置 【教学目标与要求】

一、知识目标

1.熟悉AutoCAD 2009作图的基本流程。学会设置绘图环境。2.在设置的绘图区完成直线和圆的图形绘制。

二、能力目标

1.能启动AutoCAD 2009软件，切换默认工作界面为经典工作界面。

2.能按需要设置图层、线宽、线型、颜色，并绘制直线和圆的图形。

3.能使用各种方法关闭AutoCAD 2009操作界面。

三、素质目标

能使用AutoCAD 2009软件设置的工作界面。绘画直线和圆，并顺利关闭软件的工作界面。

四、教学要求

1.熟悉AutoCAD 2009作图的基本流程，能设置绘图环境。2.能新建绘图文件，新建文件，建立图层，颜色，绘图界限，线型，线宽，绘制直线和圆。

3.能用多种方法关闭AutoCAD 2009的操作界面。【教学重点】

熟悉AutoCAD 2009作图的基本流程，学会设置绘图环境。【难点分析】

适应AutoCAD 2009作图的基本流程，学会设置绘图环境。【分析学生】

对于每一种软件的操作流程要求有一个适应的过程，通过作图实践会慢慢适应的，只有多练习才能逐渐掌握。【教学思路设计】

边讲边示范边练 【教学安排】

讲授2学时，练习2学时，共4学时。【教学过程】

本课教学任务是要应用AutoCAD 2009软件绘制图1-14所示的中心线和圆，其操作步骤如下：

一、新建图形文件

单击“标准”工具栏的“新建”，如图1-15所示——“选择样板”如图1-16所示——选择默认的“acadiso.dwt”——“打开”创建一个新文件。

二、设置绘图文件 1.选绘图区颜色

在菜单中执行“工具>选项”，如图1-17所示——单击“颜色”，如图1-18所示——选需要的颜色——单击“应用并关闭”。2.设置绘图界限

在菜单中执行“格式>图形界限”，图1-19所示——按提示执行

三、设置对象特性 1.新建图层

单击“图层”——“图层特性”，如图1-20所示——单击“新建图层”——“轮廓线”“中心线”如图1-22——Enter 2.设置轮廓线宽

单击“轮廓线”——“线宽”对话框，如图1-23所示——选“0.30毫米”——确定

3.设置“中心线”图层线型

单击“中心线”选“continuous”——弹出“选择线型”对话框；如图1-24所示——单击“加载或重载线型”，如图1-25所示；选“CENTER”——确定

4.设置“中心线”图层颜色

单击“中心线”层颜色——选“白”——弹出“选择颜色”对话框——选红色色块，如图1-26所示——确定

5.设置“中心线”图层为当前层。选中“中心线”图层——单击“置为当前”

四、绘制图形

1.单击“绘图”栏中的“直线”，绘水平和竖直基准线。如图1-27所示。

2.单击“圆”，绘制直径为60的圆，如图1-28所示，再画直径 为100的圆，如图1-29所示。

五、保存文件

单击“标准”栏中的“保存”——弹出对话框“图形另存为”，如图1-30所示——输出文件名“保存”

五、AutoCAD 2009退出 有五种方式关闭

1.命令行输入“Quit”——“Enter” 2.标题栏：单击“关闭” 3.菜单栏：执行“文件>退出” 4.快捷键：按“Ctrl+Q”

5.菜单浏览器：单击“退出AutoCAD”

六、实训

选自教材P21中的实训练习一～五

七、小结

1.AutoCAD 2009作图的基本流程为：新建图形文件——设置绘图环境（绘图颜色，界限）——设置对象特性（新建图层，设置线宽，线型，颜色）——绘制图形（直线、圆）——保存文件——退出

CAD环境工程 篇3

【关键词】CAD技术；工程设计；应用；发展

[文章编号]1619-2737（2016）01-28-168

1. 前言

（1）计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD），诞生于20 世纪50 年代，它是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力来进行工程的设计和分析的一种技术，它是综合计算机技术和土木工程设计方法的一门新兴学科，是与计算机软硬件及工程设计方法的发展而发展起来的。它集成了计算机、图形学、数据库技术、数值分析等技术，随着软硬件技术的不断发展及工程方法的更新换代，CAD 技术也日趋完善，已经广泛应用于电子、轻工、纺织、服装、医疗、国防及工程设计等国民经济的各个领域，发挥了极大的经济技术效益。

（2）我国主要使用的CAD 软件是美国AUTODESK 公司开发的AUTODESK 软件，它是一个功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件，中望CAD 也有基本相同的功能。不仅便于用户使用，而且系统本身可不断地扩充和完善，它被广泛地应用于微机及工作站上。因此，国内外软件开发商在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发，如建筑行业：华远的HOUSE软件、建研院的ABD 集成化软件和BICAD 软件、理正的CAD 软件、方圆公司的方圆三维室内设计系统等。随着CAD 技术的不断发展，其覆盖的工作领域也不断地扩大，如工程设计CAD 项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、三维动态、统计优化等。CAD 技术的应用正在有力而迅速地改变着传统的工程设计方法和设计生产的管理模式。

（3）通过多年的设计实践CAD 技术以简单、快捷、存储方便、精确、功能强大等优点已在工程设计中承担着不可替代的重要作用。许多工程都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图，尤其建立了计算机网络辅助设计与管理后，不仅能提高设计质量，缩短设计周期，而且创造了良好的经济效益和社会效益，CAD 技术的应用使工程设计人员如虎添翼，在更加广阔的天地里施展才华。但随着CAD 在工程中的大量应用及其技术的成熟，它的一些缺点也暴露无遗，有少数人不愿接受这一技术，认为它限制了建筑设计业的发展。建筑CAD 的应用过程复杂，处理信息量大，表达形式多种多样，因此要求计算机容量大，计算速度快和显示分辨率高，即对硬件要求很高。随着微机性能的不断提高，特别是引进国外高性能的图形支撑软件，使国内出现众多AutoCAD 平台上的建筑及设备专业CAD软件，可以进行三维造型，自动生成平、立、剖施工图，渲染图可以表现光影、质感和纹理，我国自己开发的建筑设计软件有：HOUSE 建筑CAD软件包、AUTOBUILDING（ABD） 建筑绘图软件等。国外引进的图形处理软件有3D Studio、3DMAX、Adobe Photoshop 和CorelDraw 等。设备专业软件功能强大，三维模型解决了碰撞问题，丰富的零件库为CAD 设计提供了极大的方便。CAD应用在真实感的建筑设计、建筑规划、建筑装修行业、建筑施工和施工管理等方面，相对结构设计来说还需要做更多的工作。

（4）CAD技术只能在创新中求发展，创新一方面必须跟踪国际计算机技术发展的先进水平，另一方面需适应国内市场的需求。商品软件的每一个功能细节，都要受到用户的欢迎，市场的认可。例如数据输入要尽可能的少；操作要方便，高度的自动化和人工干预要有机结合；输出图形要简洁、排版灵活，数据表格化，便于查阅及理解等。

（5）那么CAD究竟利大于弊还是弊大于利，怎样才能对它善加利用，我们不妨对CAD的双重性做一个剖析。

2. CAD技术在工程设计中的优点

CAD技术的长处使得人们趋之若骛，它主要表现在：

2.1劳动强度降低，图面清洁。

传统的手工绘图法需要设计人员经常性更换十几种绘图工具。一旦画错，就要在图面上修修补补，破坏图面的整洁性。而CAD制图，只要配齐了电脑，安装好绘图软件、打印机或绘图仪，鼠标轻轻移动就可以完成心中设计的图形。同时，软件本身还可以提供UNDO 限制防错功能，让工程设计师们制图事倍功半。更有甚者，软件还可以为每个设计人员的独特的表达方式、思维模式和绘图习惯，提供广阔的空间，只要充分使用参数化绘图工具就可达成。

2.2设计工作的高效及设计成果的重复利用。

CAD之所以高效， 因其最伟大的功能之一： 复制“COPY”。一些相近、相似的工程设计，图纸只要简单修改一下就行了，或者直接套用，而你只需按几下键盘、鼠标。而且现在流行的CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图，设计师需要时可以直接调入。重复工作越多，这种优势越明显。

结构计算的高效，一个普通的框架结构，以往手工计算需要一个星期左右时间，用CAD快的一天就可以完成，而且误差不多，计算和绘图可以同时完成，效率极高。

2.3精度提高。

建筑设计的精度一般标注到毫米，结构计算的精度也不是很高，施工时的精度更低，但对于一些特型或规模大、复杂的建筑离开了CAD困难将成倍增长。由于精度高，现在CAD 绘制图上进行工程量的自动计算，其速度和精确度达到了令人满意的结果。以前繁琐的工作，一下子变为便于解决的工作。

2.4资料保管方便。

CAD 软件制作的图形、图象文件可以直接存储在软盘、硬盘或光盘上，资料的保管、调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存50 年，也可以多份存贮。你可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失。资料的管理更有科学性，只要一台电脑就可以管理的井井有条，资料室也将告别成排的资料柜，因为一个院所从成立到现在所有的资料几张光盘就装下了。

2.5设计理念的改变。

CAD 的智能化将部分取代设计师的一些设计工作，而CAD对设计的标准化、产业化起着巨大的推动作用。随着信息技术、网络技术的发展，跨地区合作设计，异地招投标、设计评审也将普及。在第一时间接受科技信息，与世界同步。通过一根电话线“在家工作”将成为可能。文件传输极为方便，距离不是问题。

2.6CAD 在水利工程上的基础性地位。

近年来，水利工程领域利用CAD 的辅助设计和其平台进行二次开挖也取得了一系列的成果，由于水利工程的特殊性和负载决定了CAD 软件的局限性，同时也决定了CAD 在水利工程设计的基础性的地位，利用CAD 绘制溢流坝断面曲线，水库库容- 水位特性曲线等时，由于其形状比较复杂，甚至是函数曲线，所以在绘制过程中利用传统方法会比较复杂；将CAD中命令的巧妙运用，并与其他软件结合，会在绘制复杂曲线和函数曲线时操作简单，绘制迅速。

3. CAD技术在工程设计中的缺点

CAD 技术在给建筑设计业带来巨大效益的同时其负面作用也日益显现，值得我们深思。

3.1CAD 技术对设计思想的束缚。

由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师关注的往往是设计的局部，对全局的把握有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控。CAD 的精确性要求其每一笔都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀，设计缺乏灵感，使得建筑师好的灵感、创意不能通过CAD 表达出来，建筑师的思想、思路、灵感被束缚。

3.2CAD 技术扼杀建筑艺术。

俗话说：“建筑是凝固的音乐”这句话点明了建筑也是一种艺术，它是一门融科技、文化、艺术、哲学于一体的学科。任何土建设计师都需要艺术家的灵感和天份，这种灵感和天份在处理建筑物的造型方面应有不少的“模糊感”。但CAD 制图所要求的尺寸精确消磨和扼杀了这种灵感和天份，让设计师的设计图样屈从于电脑的机械和准确。还有，不少设计单位为了能够中标，将自己的设计投标文件，尤其是总平面效果图，做得非常精致美观，不惜投入大量的人力物力在CAD的制图上，而忽略了总平面布置图的建筑效果和建筑师的艺术创造。

3.3CAD 技术存在不可靠性。

CAD技术使得设计师不得不面对计算机病毒，CAD 软件本身的更新升级，电脑资料的保存等一些不可靠因素。由于上述一个或几个原因设计师就得停止工作，可能辛苦几天甚至几年的设计成果被误删、覆盖付之东流。

4. 结束语

综上所述，CAD的使用提高了土木设计中的高效率、高质量和高水平，同时也显示了不完善的方面。因此，设计师们在使用过程中总结经验，注意克服CAD带来的负面影响，努力提高自身的计算机知识和对土建规范的使用，促进CAD 的健康发展。

参考文献

[1]AUTOCAD建筑工程设计绘图 唐海 编著 清华大学出版社.

[2]AUTOCAD2002建筑工程设计绘图 李香敏 主编 电子科技大学出版社.

[3]AUTOCAD2000建筑工程设计绘图入门 张敏胡 主编 北京大学出版社.

[4]AUTOCAD建筑工程设计与绘图初步 王一春 主编 内蒙古大学出版社.

[5]AUTOCAD 工程设计 黄连素 主编 上海科技大学出版社.

CAD环境工程 篇4

1.高 职环境工程CAD教 学现状

CAD即计算机辅助设计 ,在我国的起步较晚 ,尤其是在环境工程设计领域。通过这些年的教学反馈,环境工程CAD在教学上仍存在一定的不足之处:(1)课程独立性较强。在高职院校中,环境工程CAD通常作为一门独立课程在第二学期开设。由于环境工程CAD着重于技术性,一些环境类学生尚未学过水污染控制技术、大气污染控制技术、固体废弃物处理及利用、噪声控制技术等工程技术类专业课,容易导致环境工程CAD的教学与环境专业相脱节, 缺乏系统性和应用性。而且在实际教学中, 由于各门课程授课教师间沟通较少,导致各专业课程相对独立。当面临课程实训及设计时,常常无法达到预期的教学效果。 (2)教学形式单一。目前,环境工程CAD的教学内容多侧重于二维图形的绘制 ,很少涉及三维图形和相关插件的运用,以及综合制图的练习。一方面受到课时不多限制,另一方面制图和CAD的授课常由非环境专业的教师担任,这会对专业教学产生影响。只重视Auto CAD的软件操作而忽视设计理念的表达是许多环境工程CAD授课教师存在的问题,他们通常采用普通教学法,按章节把软件的使用粗略介绍一遍,难以激发学生对CAD的学习兴趣,而且容易导致学生过于依赖教师的示范和指导。或是没有让学生积极参与课堂学习,上机练习不足,使学生能听懂却不会用,尤其是面对一些工程案例时,总会显得手足无措。 (3)教材与实践不协调。市面上的大部分教材存在不少缺点,侧重介绍Auto CAD的基本绘图和修改命令 , 很少涉及专业相关的制图规范和标准,有的教材甚至缺少环境工程的专业案例,缺乏实用性和先进性。而且教材使用的Auto CAD软件版本普遍较旧,无法同步Auto CAD软件的更 新速度 ,导致教材 远远落后于市面上Auto CAD软件的最新版本。而且由于种种原因,一些学校机房使用的Auto CAD软件版本偏老,或与教材使用的软件不配套,软件的不统一非常不利于教学和实践取得良好的效果。

2.环 境工程CAD教 学改革实践

(1)结合工程实 践

环境工程CAD教学应该与时俱进, 结合工程实践优化教学。一方面,应不断深化环境工程CAD的教学内容,体现环境工程的专业特色。这就要求任课教师认真研究计算机辅助技术的发展趋势,并结合市场和行业的发展,了解学生的就业需求,对教学内容进行充实和丰富。另一方面,教师除了讲授基础绘图设置和操作外, 还要着重教授环境工程相关的制图规范和设计理念。结合水、大气、固废等方面的处理工程,重点讲授图幅设置、线型选取、尺寸标注等绘图技能,以及相关的处理工艺流程、平面布置、高程布置和相关管线、设备图的绘制步骤和方法,让学生掌握本专业图纸的绘制。而且,教学不能只停留在Auto CAD一个软件上, 还应为学生介绍国内外应用广泛的环境工程专业软件和插件, 增强学生对实际工作中常用软件的认识。

(2)项目化教学

环境工程CAD课程设置需优化, 而项目化教学是一种很好的形式。项目化教学通过多个项目的综合运用,软件的各项功能和操作交叉学习,在实现作品目标的同时,将这些知识点有效衔接,便于学生深入记忆和掌握[2]。在基础绘图和修改等命令教学的同时,授课应结合专业,上机练习也将命令分散到专业绘图中(例如特殊管线、专业图元等)。软件基本操作学习后,可以进行项目化教学。将各门分散独立的工程专业课程进行分解设置,可以进行工艺图和简单的施工图绘制,形成许多个小项目,再按照项目教学。在教师的指导下,学生可分组完成具体布置的任务,实时进行跟踪教学互动,不断加强教师与学生之间的沟通交流。在项目化教学过程中,学生既能巩固已学的命令操作和设置, 又能提高Auto CAD软件的应用能力和计算机水平。

(3)改革教学方式

环境工程CAD具有实践应用性强的特点, 理论教学应与上机实践结合起来,不及时进行练习,会影响学生Auto CAD软件操作能力的发展。所以应鼓励学生了解多种方法绘制图形,掌握快捷命令快速绘图,提高学生的兴趣和学习积极性。因为教材有不少局限性,很少涉及高级内容(如Lisp表达式),所以教师除了拓展课外内容外,还应培养学生的自学能力和动手能力,熟悉CAD的帮助功能,学会从网上获取相关知识。另外,任课教师还可将CAD知识点以微课、网络课程的形式进行共享,让学生自主学习,加深理解,尤其是接受能力较弱的学生可反复学习,进一步巩固知识点。

在整个课程教学结束后, 可集中安排一周时间进行CAD综合绘图实训,使学生巩固所学操作技能,进一步熟悉工程图纸的绘制步骤。在第四、第五学期开设课程设计时,应注意将CAD的教学融入、贯穿设计实践课程 ,进一步提高学生的CAD操作水平。可以由课程设计教师与环境工程CAD教师共同指导课程设计, 注意更好地指导学生将所学专业知识应用于环境工程CAD设计, 并用环境工程CAD的优越性辅助实际工程设计及图纸绘制, 以弥补课程设计教师对CAD知识的欠缺和环境工程CAD授课教师对各课程设计理论知识的不足[3]。将环境工程CAD与其他专业课程进行整合教学, 能极大地提高学生的计算机绘图技能和专业素养。

3.结 语

实践操作是高职教育的重要组成部分, 计算机辅助设计是实践操作中必不可少的一部分。环境工程CAD是高职环境类学生的主要培养方面, 授课教师可以通过结合工程实践优化课程内容、项目化进行教学改革、改革教学方式等措施,全面增强环境工程CAD教学效果, 培养出符合社会需要的环境类人才。

摘要：工程技术型的高职环境类毕业生需求逐年增大,CAD的教学愈加受到重视。作者结合高职环境类学生的特点,分析环境工程CAD教学工程中存在的问题,对环境工程CAD的课程体系设置、教学内容和教学方式进行改革,采用结合工程实践、项目化教学、改革教学方式等措施,逐步增强教学效果,培养出符合社会需求的人才。

建筑工程CAD绘图实用心得 篇5

引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。房屋建筑CAD制图统一规则 GB/T 18122-2000 CAD工程制图规则 GB/T 18229-2000 房屋建筑制图统一标准 GB/T 50001-2001 建筑制图标准 GB/T 50104-2001 建筑结构制图标准 GB/T 50105-2001 给水排水制图标准 GB/T 50106-2001 采暖通风与空气调节制图标准 GBJ/T 50114-2001 图幅与格式

幅面代号 A0 A1 A2 A3 A4 B×L 841×1189 594×841 420×594 297×420 210×297 图框边距c 10 5 A0以及A1图框允许加长，但必须按基本幅面的长边（L）成1/4倍增加，不可随意加长。其余图幅图纸均不允许加长。比例 种 类 比 例 原值比例 1：1 常规缩小比例 1:2 1:5 1:10 1:20 1:50 1:100 1:150 1:200 1:500 1:1000 必要时缩小比例 1:3 1:4 1:6 1:15 1:25 1:30 1:40 1:60 1:80 1:250 1:300 1:400 1:600 字体

字高

a、图面字高应严格采用2.5、3.5、5、7、10、14、20mm等七类字高，高宽比设定为0.7；

b、汉字字高应不小于3.5 mm，英文字符与数字高度应不小于2.5mm； c、一般情况下A0、A1号图纸内图签中图名采用10mm字高，A2、A3号图纸内图签中图名采用7mm字高；

d、图纸中图面表达部分的图名宜采用7mm及以上字高，设计说明部分采用5mm字高，图中文字标注或引注采用3.5mm字高，尺寸标注采用2.5mm字高。字间距及行距

字间距宜使用标准字间距，行距宜采用1.5倍行距。图层管理

不同类别内容应分层设置。标准图框中已设定图框层及填表内容层，填表内容层用于填写图签栏内的内容，请勿在该二层内绘图或写说明文字。绘图与设计说明应根据各专业要求另设图层。图层名设置原则：专业码—主组码—次组码 轴线、图框等各专业统一设置层直接命名。专业码分类如下： 中文名 英文名 解释 通用 C 各专业通用 Currency 建筑 A 建筑 Architectural 总图 G 总图 General plan 室内 I 室内设计 Interiors 结构 S 结构 Structural 给排水 P 给排水（泵）Plumbing 暖通 M 采暖空调 HVAC（heating ventilation and air-conditioning）动力 D 动力 Dynamics 电气 E 电气 Electrical 弱电 T 弱电 Telecommunications 其他 X 其他工种 Other disciplines 常见图层名如下： 通用

中文名 英文名 解释

通用-轴网 C-AXIS平面轴网或柱轴网 Planning grid or column grid 通用-尺寸 C-DIMS 尺寸标注 Dimensions 通用-说明 C-NOTE 说明 Note and text 通用-图框 C-SHET 图框 Sheet 建筑图层名 总图图层名

中文名 英文名 解释

总图-平面 G-PLAN 总体布置图 Floor plan-key plan 总图-现场 G-SITE 总平面设计图 Site plan-key map 总图-道路 G-ACCS 道路 Access plan 总图-防火 G-FIRE 防火 Fire protection plan 总图-排水 G-EVAC 排水 Evacuation plan 总图-车场 G-PARK 停车场 Park 总图-尺寸 G-DIMS 尺寸标注 Dimensions in general plan 总图-文字 G-NOTE 文字标注 Notes in general plan 总图-图案 G-PATT 图案 Patterns in general plan 总图-给水 G-WTSP 给水布置 Information of water supply in general plan 总图-暖通 G-HAVC 暖通系统 HAVC system 总图-电气 G-POWR 供电 Power supply 总图-煤气 G-GASS 煤气 Gas supply 总图-通讯 G-CABL 通讯布线 Cable plan 总图-构筑 G-CSTC 总体内构筑物 Construction 总图-景观 G-LASC 总体内景观园林 Landscape 结构图层名 轴

中文名 英文名 解释 结构-轴网 S-AXIS 轴网 Axis 结构-尺寸 S-DIMS 尺寸 Dimensions 结构-说明 S-TEXT 文字说明 Text show 结构-钢筋 S-RBAR 钢筋 reinforcing 结构-钢筋-尺寸 S-RBAR-DIMS 钢筋尺寸 reinforcing dimensions 柱子

中文名 英文名 解释

结构-柱子 S-COLS 柱模板 Columns form 结构-柱子-尺寸 S-COLS-DIMS 柱子尺寸 Columns dimensions 结构-柱子-编号 S-COLS-IDEN 柱编号 Columns coding 墙

中文名 英文名 解释

结构-墙体 S-WALL 墙模板 Walls form 结构-墙体-尺寸 S-WALL-DIMS 墙尺寸 Walls dimensions 结构-墙体-编号 S-WALL-CODE 墙编号 Wall coding 梁板

中文名 英文名 解释

结构-梁体-说明 S-BEAM-TEXT 梁编号、梁平法配筋 Beam coding & beam reinforcing by text 结构-梁板-模板 S-SLAB-FORM 梁板（洞口）模板 Slab form or holes ih slab 结构-楼板-代码 S-SLAB-IDEN 楼板（洞口）编号 Slab number or coding 结构-梁板-尺寸 S-SLAB-DIMS 梁板（洞口）尺寸 Slab&beam dimensions or holes ih slab dimensions 基础

中文名 英文名 解释

结构-基础 S-FNDN 基础模板 Foundation form 楼梯

中文名 英文名 解释

结构-楼梯 S-STRS 楼梯模板 Stairs form 其他

中文名 英文名 解释

结构-详图 S-DETL 详图 Details 给排***层名 给水

中文名 英文名 解释

给排-冷热 P-DOMW 生活冷热水系统 Domestic cold and hot water system 给排-冷热-设备 P-DOMW-EQPH 生活冷热水设备 Domestic cold and hot water equipment 给排-冷热-热管 P-DOMW-HPIP 生活热水管线 Domestic hot water piping 给排-冷热-冷管 P-DOMW-CPIP 生活冷水管线 Domestic cold water piping 给排-冷热-回水 P-DOMW-HWCP 生活热水回水管线 Domestic hot water circulating piping 给排-冷热-膨胀 P-DOMW-HWEP 生活热水膨胀管线 Domestic hot water expansion piping 排水

中文名 英文名 解释

给排-排水 P-SANR 排水系统 Sanitary drainage system 给排-排水-设备 P-SANR-EQPM 排水设备 Sanitary equipment 给排-排水-污水 P-SANR-SWP 污水管线 Sewage piping 给排-排水-废水 P-SANR-WWP 废水管线 Waste piping 给排-排水-透气 P-SANR-VTP 通气管线 Vent piping 雨水

中文名 英文名 解释

给排-雨水 P-STRM 雨水排水系统 Storm drainage system 给排-雨水-管线 P-STRM-PIPE 雨水排水管线 Storm drain piping 给排-雨水-设备 P-STRM-EQPH 雨水排水设备 Storm drain equipment 中水

中文名 英文名 解释

给排-中水 P-RCLA 中水系统 Reclaimed water system 给排-中水-管线 P-RCLA-PIPE 中水管线 Reclaimed water piping 给排-中水-设备 P-RCLA-EQPH 中水设备 Reclaimed water equipment 饮用水

中文名 英文名 解释

给排-饮用水 P-DRKW 饮用水系统 Drink water system 给排-饮用水-管线 P-DRKW-PIPE 饮用水管线 Drink water piping 给排-饮用水-设备 P-DRKW-EQPH 饮用水设备 Drink water equipment 气体消防

中文名 英文名 解释

给排-气体消防 P-STRM 气体消防系统 Gas extinguish system 给排-气体消防-管线 P-STRM-PIPE 气体消防管线 Gas extinguish piping 给排-气体消防-设备 P-STRM-EQPH 气体消防设备 Gas extinguish equipment 消防

中文名 英文名 解释

给排-消防 P-HYDR 消防系统 Fire extinguish system 给排-消防-管线 P-HYDR-DRAP 消防排水管线 Fire extinguish piping 给排-消防-灭火器 P-HYDR-EXTG 灭火器 Fire extinguisher system 给排-消防-消火栓 P-HYDR-HYDP 消火栓消防 Fire hydrant piping 给排-消防-喷淋 P-HYDR-SPRP 消防自动喷淋 Automatic sprinkler system 给排-消防-设备 P-HYDR-EQPH 消防设备 Fire extinguish equipment 冷却循环水

中文名 英文名 解释

给排-循环 P-DOMW 冷却循环水系统 Cooling water circulating system 给排-循环-设备 P-DOMW-EQPH 冷却循环水设备 Cooling water circulating equipment 给排-循环-管线 P-DOMW-HWCP 冷却循环水管线 Cooling water circulating piping 给排-循环-补水 P-DOMW-HWEP 冷却循环水补水管线Cooling water makeup piping 暖通图层名 暖通空调系统 中文名 英文名 解释

暖通-风管-直管 M-DUCT-STRA 直管 Straight duct 暖通-风管-四通 M-DUCT-4WAY 四通管 4-way 暖通-风管-弯头 M-DUCT-ELBO 弯头 Elbow 暖通-风管-大小头 M-DUCT-TRAN 大小头 Transition duct 暖通-风管-三通 M-DUCT-3WAY 三通管 3-way 暖通-风管-方变圆 M-DUCT-RTOC 方变圆接头 Rectangle to circule 暖通-风管-风门 M-DUCT-DAMP 风门 Damper 暖通-风管-乙字弯 M-DUCT-ZELB 乙字弯 Z elbow 暖通-风管-消声器 M-DUCT-SILN 消声器 Silencer 暖通-风管-排气扇 M-DUCT-EFAN 排气扇 Exhaut fan 空调水管系统 中文名 英文名 解释

暖通-水管-管线 M-PIPE-PIPE 水管系统 Pipe system 暖通-水管-上升符 M-PIPE-UPSB 上升符 Upward symbol 暖通-水管-下降符 M-PIPE-DOWN 下降符 Downward symbol 暖通-水管-阀门 M-PIPE-VALV 阀门 Valve 暖通-水管-管道轴线 M-PIPE-PART 管道轴线 Pipe artery 暖通-水管-代号标注 M-PIPE-PNUM 代号标注 Pipe number 暖通-水管-标号标注 M-PIPE-PLAB 标号标注 Pipe laber 暖通-水管-管径标注 M-PIPE-PDIA 管径标注 Pipe diameter 暖通-水管-坡度标注 M-PIPE-SLOP 坡度标注 Pipe slope 暖通-水管-引线标注 M-PIPE-LEAD 引线标注 Pipe lead 设备

中文名 英文名 解释

暖通-设备-空调器 M-EQUP-AHUS 空调器 Air handling unit 暖通-设备-风机箱 M-EQUP-FBOX 风机箱 Fax box 暖通-设备-离心风机 M-EQUP-CFAX 离心风机 Centrfugal fan 暖通-设备-其它风机 M-EQUP-AFAN 其它风机 Another fan 暖通-设备-除垢仪 M-EQUP-DSCA 电子除垢仪 De-scale 暖通-设备-加药罐 M-EQUP-CTAK 加药罐 Chemist’s tank 暖通-设备-水泵 M-EQUP-PUMP 水泵 Pump 暖通-设备-风幕机 M-EQUP-ACUR 风幕机 Air curtain 暖通-设备-风机盘管 M-EQUP-FCUS 风机盘管 Fan coil unit 暖通-设备-自定义 M-EQUP-BASE 用户定义设备 Equipment base 暖通-设备-设备表 M-EQUP-LIST 设备表 Equipment list 动力专业图层名 设备图层名

中文名 英文名 解释

动力-设备 D-EQUP 动力设备 Equipment 动力-附件 D-FITT 管道附件 Pipe fittings 动力-标注尺寸 D-DIM 标注尺寸 Dimension 动力-标注文字 D-TEXT 标注信息 Text information 管线图层名

中文名 英文名 解释

动力-管线-燃气 D-PIPE-GAS 动力燃气管线系统 Gas system 动力-管线-热力 D-PIPE-THER 动力热力管线系统 Thermodynamic pipe 动力-管线-压缩空气 D-PIPE-AC 压缩空气管线系统 Air compsision pipe 动力-管线-真空 D-PIPE-VAC 真空系统 Vac.System 动力-管线-氧气 D-PIPE-O 氧气管线系统 O2 system 动力-管线-氮气 D-PIPE-N 氮气管线系统 N2 system 动力-管线-笑气 D-PIPE-NO 笑气管线系统 N2O system 动力-管线-氢气 D-PIPE-H 氢气管线系统 H2 system 动力-管线-二氧化碳 D-PIPE-CO 二氧化碳管线系统 CO2 system 动力-管线-乙炔 D-PIPE-CH 乙炔气管线系统 C2H2 system 电气专业图层名 中文名 英文名 解释

电气-符号-系统 E-BXT 系统/原理图电气设备符号Component symbol of primary/secondary dingram 电气-符号-平面 E-BPM平面图电气设备符号Equipment symbol of floor plan 电气-平面布线 E-LIN1平面布线 Cable plan 电气-接地线 E-GRND 接地线 Earthing connection 电气-防雷线 E-THD 防雷线 Lighting connection 电气-二次图连线 E-YLTDTL 原理图系统图连线 Wiring/connection of primary/secondary diagram 电气-桥架 E-MT 母线/桥架 Busbar/Tray 电气-设备表 E-YSBB 设备表 List of compoments/equipments 电气-系统图 E-XTT 系统图 Primary/System diagram 弱电图层名 中文名 英文名 解释

CAD环境工程 篇6

关键词：电气工程CAD课程 模块化改革 技工院校

为了适应新技术发展带来的创新，以及培养学生AutoCAD电气工程制图能力，根据当前情况，需要对技工院校的电气工程CAD课程进行改革，以期培养出具有专业性、技术性、实践性的人才。电气工程CAD课程要求学生能熟练使用AutoCAD软件，熟悉常用电器元件的绘制，能够绘制电力电气工程图，能用ACE软件绘图等。由于课时紧张、教学任务多，要在有限的时间内完成教学任务，就需要通过模块化教学提高教学效率。

一、模块化教学的优点

由于学生上课的时间有限，教师在规定的时间内所能传授的知识也是有限的。在有限的教学时间里，怎样提高学生的学习效率以及教师讲课的速率是我们研究的重点。调查发现，模块化教学能在很大程度上提高上课期间学生接受知识的能力，教师也能把更多的知识传授给学生，该教学方法采用总分的结构方式，能更具专业性地介绍知识点。

模块化教学具有很强的专业性、针对性、快速性等特点。专业性体现在每个模块就是一次新的课程；针对性体现在教师有效地针对知识点进行重点讲解，让学生学到更多的知识；快速性体现在教师在上课过程中，针对模块的要点进行讲解。

二、电气工程CAD课程模块化的实施

1.电气工程CAD课程的意义

这门课程对于学习电气工程及其自动化的学生有极其重要的作用，掌握这门课程有助于认图、绘图等，这是对电气工程专业学生最基本的要求。电气工程CAD可作为高等院校电气信息类等相关专业或者高职高专相关专业的必修课，是对学生最基本的认图能力的培养，企业和工厂招聘的专业人才必须具备这方面的能力。

2.电气工程CAD课程模块化教学方案

模块化教学方案包括了教学计划的制订、教材的选用、教学模块的划分等几个方面，笔者在这里做详细的介绍。

教学计划是学校基于学生日常生活学习的时间制订的。在制订时，充分考虑了实用性、针对性等，增加了学习实践的项目。

教材的选用尤为重要，好的教材会对学生的学习行为产生很大的影响，能促进学生学习的兴趣。一本好的教材在编写时应该考虑到能让学生学到什么，培养什么样的人才等。

在教学模块的划分方面，对于电气工程CAD这门课程来说，主要是为了培养学生的绘图能力和认识元器件的能力，因此，首先要让学生熟练掌握并能应用AutoCAD；其次是在学生进行绘图时，对遇到的各种元器件进行讲解；最后就是让学生独立绘制电气工程图。

学生在学习的过程中经常会遇到各类电气图形、符号，要单独分出一个模块讲解这些图形和符号，让学生知道导线和连接件、基本无源元件、半导体管和电子管、电能的发生和转换、测量仪表、开关、控制和保护器件、二进制逻辑元件等一系列的图形符号，能识别并加以运用是对元器件认知的最基本的要求。

三、教学内容模块化方案

模块一：熟悉电气工程图纸的技术要求。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是对知识训练的掌握、对技能训练的掌握。

模块二：熟悉AutoCAD软件的操作。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是二维坐标点的表示及输入方式、AutoCAD技能的训练、AutoCAD知识的拓展。

模块三：关于常用电气元器件的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是创建图形表，绘制电阻、电容、电感图形符号。

模块四：对电力电气工程图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是了解电力电气工程图的基础知识、绘制输电工程图。

模块五：对建筑电气图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是了解建筑电气图的特性、绘制建筑竖向配电系统图。

模块六：对机械电气控制图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是了解机械电气控制图的基础知识、绘制C630车床电气原理图。

模块七：对楼宇智能化系统图的绘制。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是图纸的布局、绘制可视对讲系统图。

模块八：认识ACE绘图。本模块可以继续分解成几个子项目，分别是认识AutoCAD Electrical、AutoCAD Electrical 2012工作界面，AutoCAD Electrical 2012原理图绘制与编辑。

参考文献：

[1]花丹红.高职AutoCAD教学改革探讨[J].职业教育， 2006（5）.

[2]易敏，赵勇.浅析AutoCAD教学研究与实践[J].电脑知识与技术，2007（6）.

建筑工程技术专业CAD教学探讨 篇7

AutoC AD是当今世界最流行的计算机辅助设计软件,它以友好的用户界面、简易的操作和强大的功能受到了众多用户的青睐,这门课也逐渐在许多高校的相关专业得到了普及。对于建筑工程技术专业来讲,由于其专业特色及要求的不同,AutoC AD课程的教学也就不同于其他专业。本文结合近几年来在建筑工程技术专业AutoC AD课程的教学实践,谈谈笔者的教学体会。

1合理组织教学内容

AutoC AD是一门新技术,是在手工绘图基础上的计算机辅助设计手段,而高职教育又要突出职业特色,这就要求《建筑CAD》教学必须以应用型人才培养为目的,不但要求学生掌握AutoC AD基本操作,还能熟练绘制专业图形,并具备一定的本专业设计应用与开发能力。

对建筑工程技术专业来说,《建筑CAD》的教学主要包括三大部分:一是AutoC AD基本绘图命令与编辑命令的讲解,如直线、圆、多段线等的绘制和复制、偏移、修剪、镜像等命令,重在使学生熟练基本命令;二是结合专业要求讲解复杂绘图命令和常用工具,如多线、图案填充、图块、尺寸标注及捕捉、极轴、对象追踪等命令,重点突出技巧性;三是专业图纸的绘制,在读图、识图的基础上,应使学生明确AutoC AD绘图的基本步骤,掌握常用命令的灵活运用,强化关键命令在本专业绘图中的应用,结合专业特点突出实用性。

结合CAD教学注重实用性和操作性的特点,引导学生从系统的角度看问题。按“自顶向下、逐层展开”的原则,分析复杂图形和形体的基本组成、操作步骤及涉及命令,同时,对于各基本命令,又按“自底向下”的思路来讲述如何用这些基本命令来构建整个系统。

2运用多种教学方法

《建筑CAD》在建筑工程技术专业教学中是一门交叉学科,它上接画法几何与建筑制图,计算机基本操作,下接多门建筑设计类课程,它不是单纯的计算机软件学习,与专业相结合才能体现出优势。在计算机技术如此普及的建筑领域,AutoC AD技术就成为建筑工程技术专业学生必须掌握的一门技巧。怎样才能在有限的教学时间内让学生掌握AutoC AD技术,并能熟练绘制专业图纸,从而达到良好的教学效果,是课程教学的重点。

2.1多媒体演示与教师示范操作相结合

本课程采用多媒体课件与教师示范操作相结合的教学模式,教学宜安排在微机房进行。教师应在课件中明确指出每堂课的教学内容、教学目标、要求及作业安排,突出重难点,提高课堂教学效率。教师通教学软件操控学生机,使其示范操作能同步显示在学生机上,这种教学更清晰,更直接,学生学习效率也更高,但要求教师操作要规范,速度要适中,要兼顾到大部分学生的接受能力。

2.2多种教学方法相结合

CAD教学强调的是应用性,因此,必须改革传统的注入式教学方法,广泛采用多种教学方法,鼓励学生独立思考,激发学生学习的主动性和积极性,培养学生的科学精神和创新意识。课堂讲授实行启发式教学,让学生带着问题有目的的去学,利用学生的探究心理适时引入新课题;采用讨论式教学,让学生在讨论中思考,寻求同一问题的不同解决方法;采用案例教学法,选取具有一定综合性的案例,从基本命令到具体步骤,逐一分析讲评,举一反三;采用任务驱动法[1],结合教学目标,选取具有一定实用价值的项目,让学生亲自动手实践,在实践中把握真知,掌握方法,通过任务成果启发学生的学习兴趣,体会成就感,寻找差距,明确努力方向;采用项目教学法[2],让学生分组绘制同一项目的建筑、结构、给排水等专业图纸,体会CAD技术在不同专业中应用的特点,并树立各工种相互协作的工程意识。

采用多种教学方法相结合的CAD教学,能充分调动学生的积极性,让学生体会到学习CAD的乐趣,感受CAD强大的实用性,体会成就感,从而达到良好的教学效果,这也是实现职业教育“职业核心能力、关键能力、基础能力相统一”的重要手段。

3重视实践教学

《建筑CAD》是一门实践性很强的课程,如果不能很好地将课堂讲授与学生实践结合起来,将会产生事倍功半的结果。在理论教学讲清概念的基础上,应安排足够的上机时间,强化应用训练,使学生在掌握理论知识的同时,熟练基本命令,不断提高绘图的精度和速度,进而增强分析、解决问题的能力。实践教学按照“先基础训练后工程实践”的方针来安排,包括两部分:一是与理论教学同步进行,旨在巩固教学内容的上机实践,二是主要理论教学完成后,旨在锻炼学生综合应用能力的课程实习。

3.1上机实践

教师应结合理论教学进度合理安排上机实践时间,实践任务要紧密结合所学单元内容,并能对以前所学内容进行巩固复习。教师应编制“实践指导书”,确定每次上机实践的目的、任务,精心选择实践内容,并提出明确的上机实践要求,使学生在实践时做到“有的放矢”,从而提高上机实践的质量和效率。同时,教师应做好辅导答疑工作和上机实践成绩考核,及时了解学生的掌握程度,以便有针对性地进行复习加强。

3.2课程实习

《建筑CAD》课程实习的具体安排应在学期总进度计划及教学大纲中确定,可根据实际情况安排半周或一周,实习任务量由教师根据实习时间长短确定,但必须突出专业性,做到“五脏俱全”,即实习任务应为包含总平面图,平、立、剖面图及细部详图的整套建筑施工图。通过对整套图纸中若干图形的绘制,一方面能够加深学生对建筑图纸的了解,进一步理解各图纸之间的关系,同时还综合练习了CAD知识,达到了计算机技术与专业知识的融合。

在课程实践过程中,立足于着力培养学生的主动性、创造性和解决实际问题的能力,培养学生综合运用CAD技术的能力,加强学生设计理论、基础知识和基本功的培养,强化工程实践,进一步明确和加强理论与实践的联系。

4“工学结合”紧扣专业开展教学

《建筑CAD》不同于单纯的计算机课程,必须以专业教学为依托,并服务于专业教学,片面地、孤立地进行CAD教学往往收效不大,同时还应该密切联系生产实际,因此,在教学中应应采用以设计表现为导入,并结合应用实例的教学模式[3],根据不同教学阶段的具体要求选择相适应的应用实例。比如,在“直线”“多段线”命令结束后,可以楼梯平、剖面图为实例,让学生先解图再绘图,让学生看到复杂图形背后的简单操作,有助于培养他们学习CAD的信心。再比如在CAD的建筑平、立面施工图绘制教学中,我们先以教学楼为例,讲解教学楼的分布情况,分析设计的意图、方案的合理性和特点,然后带学生观看教学楼的外立面,分析典型教室的平面设计,使学生得到最直观的认识,在学生理解了整个设计以后再来作图,建筑平、立面的结合绘制容易得多了。

在《建筑CAD》课堂教学中,教师应始终注意将CAD技术与专业知识结合起来。如在讲授线型时,应使学生明确粗实线、细实线、点划线、虚线等所代表的含义;在讲授图案填充时,要指出每种图案的特定用途;在讲授尺寸标注时,要让学生了解模数制,理解为什么不能存在小数等。尤其是在建筑形体的绘制阶段,如层高、开间、进深、门窗、窗台、踏步等的尺寸确定,散水、变形缝、踢脚等概念认识,均需一定的专业知识和对规范的了解。只有将CAD技术与专业知识紧密结合起来,才能实现CAD教学的系统性、专业应用的针对性和软件教学的科学性。

5结语

《建筑CAD》教学应以激发学生兴趣为先,让学生置身于学习之中,自觉参与教学过程;理论与实践相结合,培养学生的创新思维与实际应用能力;精心设计课堂教学,综合采用多种教学方法与手段,调动学生的学习主动性和积极性,从而提高《建筑CAD》课程的教学效果,实现建筑工程技术专业《建筑CAD》课程的教学目标。

摘要：《建筑CAD》是建筑工程技术专业学生必须掌握的一项技能,其教学必须体现专业特点和职业特色。就如何提高《建筑CAD》课程的教学效果,本文从教学内容、教学方法、实践教学等方面进行了探讨。

关键词：建筑工程专业,CAD教学,教学方法,实践教学

参考文献

[1]宋元庆.任务驱动法在高职建筑CAD教学中的运用[J].中国校外教育:下旬刊,2011,5(11):88.

[2]黄淑一.浅谈项目教学法在《电子线路CAD》教学中的应用[J].科技情报开发与经济,2009,19(34):179-181.

CAD环境工程 篇8

一、教学现状及问题

在目前的高职教育中, 《工程制图及CAD》课程教学大致分为三种情况, 一是传统教学, 只讲工程制图;二是多媒体教学, 工程制图课程与CAD课程分开教学;三是多媒体教学与CAD教学结合。

(一) 传统教学

在工程制图的“粉笔+黑板+模型+挂图”传统教学中, 主要教学的内容有:1) 制图的基本知识。绘图的工具及其使用方法;图纸幅面及规格;线型及画法, 工程字;几何制图方法。2) 投影基本知识。投影方法分类、特性;正投影图中三视图的体系的建立及形成投影的对应关系;基本形体的投影图。3) 点和直线的投影。4) 平面图。5) 曲面图。6) 立体的投影与直线、平面与主体相交。7) 两立体相交。8) 轴测投影图。9) 视图、剖面图、断面图。10) 房屋建筑室内设计制图。

在传统的教学内容中, 我们可以看出《工程制图》课程的教学内容是非常多的, 如果课程安排不合理, 就会导致增加教学内容, 占用课时太多。而传统教学的内容过于陈旧, 无法将课程学习与专业的改革、专业的人才培养脱节。自九十年代以来, 本课程的课时不断的被压缩, 同时加入了新的CAD制图教学内容, 教师的教学任务变得繁重。面对高职教育的改革, 科技的发展, 社会的进步, 在传统的教学基础上, 出现了众多的媒体, 给教学提供了更多的选择空间。

(二) 多媒体教学

在当今的媒体中, 教学媒体有广义和狭义之分:狭义的是指黑板、教科书、挂图等传统教学媒体和电视、电影、录像、投影仪、计算机等现代教学媒体;广义的教学媒体还包括讲授、参观、实验和讨论在内, 甚至包含讲授时教师的手、眼、身、形、情等。多媒体教学集文字、声音、图形、图像、动画于一体, 具有生动、形象、新颖等特点, 在教学中得到了越来越多的应用。在工程制图教学中根据工程制图课程特点和媒体的功能, 恰当、合理地采用了CAI教学方式, 这种教学方式, 它在平常课堂教学中, 主要采用语言表达、图文板书、电子教案、教具演示、动画模拟、部件测绘等媒体进行教学, 改变了主要依靠教材、粉笔、黑板的传统教学模式, 丰富了教学手段, 同时使枯燥的课堂变得更加直观具体, 生动形象, 提高学生的主动学习兴趣, 促进了学生图样绘制和图样阅读能力。比如在教学的内容中三面正投影图的形成, 点、直线投影, 组合体剖视的形成及画法等, 我们就采用CAI播放相关动画来进行教学, 这不仅提高学生的注意力, 增加学习兴趣, 重要的是使学生加深对问题的理解, 训练学生的空间思维能力, 从而提高教学效果。

(三) CAD教学

计算机辅助绘图 (Auto CAD) 是铁道及城轨工程类专业进行工程设计不可缺少的软件系统, 其工作界面简单、易学, 利用它可以大大的提高绘图的速度和精确度, 提高工作的效率。所以对于高职中铁道及城市轨道工程类专业来说既要掌握工程制图的基本知识, 也需要学习Auto CAD的基本功能, 从而能够利用Auto CAD绘制出合格工程图样。

在《工程制图及CAD》课程中, 我们将原来独立的CAD制图课程和工程制图课程合二为一, 以工程制图为基础, CAD制图为辅助, 将CAD制图的教学穿插于工程制图的教学中。这样既避免了课时的有限, 又可以让学生在具备一定的手工训练后, 同时不忘CAD绘图的应用。在教学过程中, 我们在学习完制图的基本知识后, 开始教学生学习CAD的一些基本绘图命令, 为学生的手绘和CAD绘图同时打好基础, 同时在工程制图的大作业中, 我们加入了用CAD来绘制形体的二维图及三面投影图。

在利用CAD教学过程中, 一般绘图教学步骤为:

1) 建立图层, 包括图层名称、线宽、颜色、线型, 如果没有需要的线型, 单击“加载”按钮, 可以先加载你所需要的线型, 建立图中需要的所有图层。2) 确定表达方案, 开始画图, 选择要画线型的图层, 一般是先画中心线, 确定基准, 然后依次画完不同线型的图形, 必要时用修剪等的按钮来完成图形。3) 剖面线的添加。部分图形需要绘制剖面时, 应先首先选择剖面类型, 角度, 比例, 然后选择剖面绘制。4) 尺寸标注, 先设置尺寸的标注样式, 标注时包括基本尺寸及基本公差, 形位公差, 粗糙度, 剖面符号。5) 编写技术要求。注意设置文字样式, 以及文字的排版。6) 添加图框及标题栏, 明细表等。

二、改革的思考及内容

在目前高职院校的课程教学中, 讲究的是培养出高等技术应用性人才, 在教学中, 学生不喜欢抽象、复杂的理论知识, 喜欢动手操作, 不爱思考。所以在《工程制图及CAD》课程的教学改革中, 我们采用“讲练结合”的教学方法, 合理利用多媒体、CAD及传统教学的结合, 选择实用的、学生感兴趣的教学内容来吸引学生。在练习的过程中, 考虑到学生的实际能力, 难度适中为好。避免产生畏难或者骄傲情绪, 影响学生的学习积极性。教学改革后, 《工程制图及CAD》课程的教学中, 更加注重工程制图和CAD制图的完美结合, 教学步骤为:1) 准备工作 (绘图工具、仪器、图幅、图纸、绘图软件等) , 在CAD绘图中, 还应设置具体的工作情境;2) 布图、比例的大小;3) 绘制底稿;4) 修改图形;5) 尺寸标注、定稿、打印出图;6) 点评作品和公开展示;7) 绘制中具体问题的解决与知识点的回顾。

三、总结

通过教学的改革, 注重了学生的操作训练, 更满足了目前以计算机绘图为主的社会需求。教学中, 学生不但掌握了CAD来基本绘制和编辑图样, 同时还提高了学生学习工程制图的兴趣, 看图、识图能力有了很大的提高。这对他们进入社会工作时, 就业的空间更加宽广, 前途更加光明。同时, 使课程更进一步适应现代化发展与高职教育的需求。

摘要：《工程制图及CAD》课程是一门工程类专业必修的技术基础课程。为进一步培养学生综合读图能力和计算机绘图能力, 满足其重操作少理论的高职教育教学要求, 针对工程类专业《工程制图及CAD》课程中多媒体教学、CAD教学与传统教学的合理结合等方面进行了全面的改革研究。

关键词：高职教育,CAD教学,传统教学,多媒体教学,改革

参考文献

[1]郭全花, 卢春萍, 底素卫.制图课中全面开展计算机绘图的实践与探讨[J].高等建筑教育, 2003.

[2]严丽丽, 曾维鹏, 陈鹤年.CAD软件辅助工程制图教学的探索与实践[J].科技信息, 2009.

CAD环境工程 篇9

关键词：三维CAD造型,工程制图,构型能力,应用

一、三维CAD辅助教学方法

目前, 制图教学过程中教师主要以几何体实物模型来为学生演示, 或利用幻灯片等多媒体教学手段来帮助学生进行理解。对于学生来说, 实物模型是非常形象化的教学模式, 可以帮助学生不断加强对复杂截交、相贯问题空间概念的理解, 但是在制图教学过程中受到实物模型教具的限制, 教师无法在讲解某一知识点时通过大量的实物模型来帮助学生全面理解, 所以教师在制图教学过程中亟须新的教学手段、教育技术来满足学生空间想象的要求。[1]CAD/CAM技术的快速发展使计算机绘图软件在工程领域的应用范围不断扩大, 尤其是三维CAD技术, 在具体应用中, 其强大的三维建模造型功能, 可以帮助教师在工程制图教学中快速实现立体实物的造型和变换, 并且其视图的快速转变也可以满足工程制图教学的发展要求。CAD软件所具备的三维建模能力可以帮助教师将复杂的空间几何形体问题具体化地展现给学生, 从而在制图教学中帮助教师培养出学生良好的空间想象力, 同时也对丰富学生工程结构感性认知能力有着重要作用, 对于教师来说三维CAD辅助工程制图教学可以取得良好的教学效果。[2]教师利用三维CAD辅助工程制图教学可以帮助学生提前接触三维CAD软件, 并且可以让学生对CAD软件界面的具体操作有一个认识与了解, 这也对进一步提高后续课程教学成效有着重要作用。

二、三维CAD辅助工程制图教学的优势

1. 图形展示更清晰、灵活

在复杂的组合体教学过程中, 教师可以通过三维CAD技术建造出直观的几何模型, 再利用其三维图与二维图之间的转换工程, 将二维图与三维模型的动态转换过程展现给学生。三维CAD软件还可以实现几何模型的主视图、俯视图以及左视图的视角转换, 通过对立体图的旋转处理来使学生从任意角度进行观察, 从而代替几何体实物模型演示教学方法。[3]对于学生来说, 该种技术可以将抽象的空间想象问题进行具体化、直观化处理, 进一步提高学生在工程制图教学中的感性认识。[4]三维CAD技术可以对复杂零件进行剖切、爆炸以及运动仿真处理, 使学生对零件内部结构等进行直接的观察与分析, 确保工程制图教学内容的清晰化, 并进一步强化学生对知识点的理解。教学过程中, 教师可以根据具体情况将学生所提的问题通过CAD软件展示在学生面前, 并可根据下一环节教学的需求对三维模型进行修改, 使教学模型可随教学需求灵活变动。

2. 图形携带更便捷

在工程制图教学过程中教师可以将三维CAD技术建立的几何模型制作成电子文档储存到U盘中, 以便在工程制图教学领域对教学资源进行共享, 并可彻底消除传统教学模式下实物模型携带不便等问题。三维CAD辅助工程制图教学模式的应用还可以降低教学成本, 进一步提高多媒体教学设备在工程制图教学中的利用效率。故对于工程制图教学领域来说三维CAD辅助教学技术是其发展的必然趋势。[5]

三、三维CAD建模与工程制图教学的融合

将三维CAD技术应用于工程制图教学中需要教师明确三维CAD技术只是一种辅助教具, 明确三维CAD辅助工程制图教学中教学内容的主体地位, 充分解决好工程制图教学内容与三维CAD软件之间的主辅关系。这样才能确保教师通过三维CAD技术不断提高工程制图教学质量。

1. 三维CAD建模与工程制图教学内容的协调

教师要将三维CAD技术作为一种教学工具、方法和手段, 对其应用的主要目的在于改善工程制图教学全过程, 工程制图投影理论教学的内容主要以点、线、面与立体的投影为主, 所以教师在教授点、线、面内容之初便可以将CAD软件引入其中, 利用三维CAD建模来帮助学生正确培养出“体”的概念, 这对进一步提高学生在工程制图教学中的空间意识有着重要作用。对于点、线、面之间的空间相对位置关系, 需要利用“体”进行说明, 并可利用三维CAD软件来改变立体形状及立体间相对位置, 来对同一立体与不同立体间点、线、面的位置关系进行说明, 在该环节中可以充分利用三维CAD辅助工程制图教学模式的优势。在工程制图教学中由于学生没有良好的空间概念, 很难理解点、线、面等抽象元素的投影问题, 利用几何实体模型将其形象化, 可以帮助学生进一步加强对该类抽象知识的认识与理解, 并确保整个工程制图教学具备良好的趣味性。将三维CAD建模融入到工程制图教学中是一种创新教学理念, 但由于受到课程学时等多方面因素的限制与影响, 不能将三维CAD建模的教学作为工程制图教学的主要内容, 而要将三维CAD建模作为工程制图教学的一种教学手段。

2. 三维CAD建模与传统实体模型教学的比较

在工程制图教学中, 三维CAD建模的应用侧重于建模的过程与方法, 而传统的实体模型只能作为相关知识的“结果”。传统的实体模型无法将建模的动态过程展示给学生, 导致很多学生在工程制图教学中空间意识较差, 尤其是当前部分院校采用工程制图大班教学, 传统模型教学方法的局限性更为突出。工程制图教学对几何造型动态变化的内容没有过高要求, 利用三维CAD建模技术可以达到传统教学手段相同的教学效果, 还能将几何形体建模动态过程展现在学生面前, 弥补传统实体模型的不足。三维CAD辅助工程制图教学模式的实时性、动态性以及可操作性等特征, 使三维CAD技术成为工程制图教学的一种有效手段。

四、结语

综上所述, 三维CAD辅助工程制图教学模式在具体应用中具有以下优势性能:三维CAD技术可以在最大程度上弥补传统实物模型演示教学方法的不足;三维CAD技术具有实时性、动态性以及可操作性等特点, 可以帮助教师进一步提高工程制图教学的整体成效。

参考文献

[1]Fitzpatrick M.机械加工技术[M].卜迟武, 唐庆菊, 岳雅璠, 等译.北京:科学出版社, 2009:44—53.

[2]张京英, 焦永和, 罗会甫, 等.三维造型设计与工程图学的有效融合[J].工程图学学报, 2010, 31 (06) :151—154.

[3]叶军, 孙根正.三维建模引入制图课程的改革研究[J].图学学报, 2008 (02) .

[4]陈丽军.三维CAD软件在《机械制图》教学中的应用[J].洛阳师范学院学报, 2011, 37 (02) :120—122.

CAD环境工程 篇10

关键词：知识工程,CAPP,工艺设计,KBE

近年来, 企业信息化建设取得了较大的发展。许多企业在成功地实施了CAD、CAPP之后, 在设计、制造、生产管理各方面实现了局部的计算机管理, 但是这些系统都是独立存在的, 在这些系统之间缺乏统一的产品信息管理, 形成了信息孤岛。尤其是CAPP系统的发展, 滞后于其他的系统发展, 已经影响到整个产品制造过程。

工艺设计是一个需要丰富经验的过程, 是工艺员根据一定的加工要求、加工条件、一定的工艺知识设计工艺的创造性的劳动。企业在生产过程中积累了大量的工艺经验, 因此在CAPP系统中如何融入这些设计经验, 实现智能化工艺设计非常重要。但是目前的CAPP系统远未达到智能化设计的目标。其中一个重要原因就是产品特征模型没有包含足够的工艺信息, 而专家系统知识库中的知识与产品特征模型之间的耦合性不强, 影响推理效果。

本文探索了将知识工程引入到工艺设计过程中, 在知识工程的基础上实现CAD/CAPP系统的集成。

1 知识工程

知识工程 (Knowledge Based Engineering, KBE) 技术是1980年代提出的一种新型的智能型工程设计方法。其基本思想是寻求并记录不同工程、设计和产品配置的知识, 并且对它加以理解、抽象、描述、使用和维护[1]。KBE是当今CAX (CAD/CAE/CAPP/CAM) 的发展趋势, 是人工智能与CAX技术的有机结合。KBE系统就是利用系统内的知识来驱动、建立CAX系统中的产品模型, 它的内涵有三点:知识的获取, 知识库和推理机制[2]。

建立KBE系统最重要的问题是如何建立知识库并采用一定的方法来管理知识库。一般采用“规则” (rule) 的形式来表示系统的知识[3]。将所有的工程知识, 以统一的工程规则形式来表示。规则的形式使知识的存在规范化, 使知识具有一致性, 这样就可以减少系统对知识的依赖型, 使知识脱离程序, 建立独立的知识库, 这个知识库包括各种数据、工程规则、专家经验等广义的知识, 能满足产品设计的需要。同时规范化的知识可以在各种设计中很方便地得到重复利用。

如前述KBE是CAX系统与人工智能结合的产物, 但是KBE系统和CAX系统有一定的区别, 同时又需要进行结合。CAX与KBE的关系主要表现在:

(1) CAX系统一般是采用交互系统来进行产品建模, 需要设计人员丰富的设计经验, 它的长处在几何处理上。而KBE系统是获取、管理工程知识并使其获得重用的系统, 用户在进行产品设计的时候, 无需精通CAX系统内部的细节, 就可以利用KBE系统内部的工程参数和工程规则驱动、建立最终的产品模型。与CAD系统相比, KBE系统是智能化设计工具。

(2) 应用CAX系统的二次开发工具也可以针对某些产品开发智能化设计工具, 但是这些工具都是程序化的, 知识都是固化在系统内部的, 无法及时地管理维护。KBE的知识管理具有开放性, 用户可以添加、修改知识库内的知识规则, 可以随时更新补充基于产品设计的工程知识。因此, 和传统的CAX智能化设计系统相比, KBE具有开放性、可扩张性。

(3) CAX系统之间往往缺乏有效的集成, 从而形成信息孤岛。KBE系统将产品设计过程中的各类知识统一管理, 从而生成包含产品几何信息、工艺信息、制造信息的产品模型。

(4) 要使KBE工程化、实用化, 必须将KBE必须与CAX相结合。KBE和CAX系统的结合可以是浅层的, 也可以是深层的。浅层的结合是指将CAX系统中的几何模型引入到KBE系统中去, 且系统之间能传递数据和参数关系;深层的结合是在KBE系统中利用知识工程语言建立产品模型, CAX系统可以引用这个产品模型, 通过KBE系统中的工程参数和工程规则驱动CAX系统中的模型。

2 基于KBE的CAD/CAPP系统集成

将CAD系统和CAPP系统在KBE的基础上集成, 就是在KBE系统中建立一个一致的产品模型, 这个产品模型不仅包含产品的几何信息, 还包含产品设计过程专家知识、工艺规程等非几何信息。产品模型能被引用到CAD、CAPP系统中去, 且通过修改KBE系统中的产品参数, 就能驱动系统中的产品模型。

本文以UGS公司的Unigraphics软件为开发平台, 采用了UGS公司的KDA (知识驱动) 技术来设计基于知识的CAD/CAPP集成系统, 该系统能够记录、维护工程知识, 并用知识来驱动、建立相应产品模型。

CAD/CAPP系统集成的结构模型如图1所示。系统根据用户界面的输入的工程参数, 在知识库中查询相应的工程知识, 由知识库中的规则驱动生成产品模型, 这个产品模型包括产品的几何关系、装配关系和参数关系、精度特征 (尺寸公差、形位公差、粗糙度等) , 零件的工艺规程、工艺数据 (如加工方法、余量、切削用量等多方面的信息) 等。CAD和CAPP系统都可以引用这个产品模型, 并通过接口程序进行信息数据传递。

在上述理论的基础上开发了基于知识的齿轮CAD/CAPP集成系统。将齿轮设计过程知识、工艺设计知识融入KBE系统知识库, 根据齿轮分类设计几大类齿轮, 设计知识以规则的形式包含在齿轮类的定义中。由KBE系统根据用户界面输入的齿轮设计的几何参数和工艺参数生成齿轮类的实例, 既包含齿轮几何信息、工艺信息的齿轮产品模型。

基于知识的CAD/CAPP系统的关键技术有下面几点:

(1) 必须建立完善的知识库。知识库包括数据库、规则库、实例库以及其他知识库。

实例库包括存储设计过程中用到的各种模型, 如已经存在的产品几何模型、工艺规程等;数据库包括存储设计过程中用到的各种表格、视图、数据等;实例库和数据库都可以通过数据库管理系统, 通过表格等方式进行管理。

规则知识库存储各种规则、约束等;规则的管理可以通过应用程序总产生推理机的过程中直接建立, 还可结合数据库管理系统, 把这些知识设计为一个系统内定的“规则”关系, 这一规则关系由规则头名、规则体号等属性来组成。当需要某个谓词规则时, 系统根据谓词名从数据库的"规则"关系中查出该类规则的全部元组, 再根据规则体号直接从规则库中读取相应规则的定义。

(2) 利用类来管理知识。系统对知识的管理是采用面向对象的方式, 通过设计产品“类”来管理相应的知识。面向对象表示法非常适合于描述产品实例以及有装配关系的零件间的相互关系。把这些知识用面向对象表示法表示出来, 并结合KF语言定义产品的类。

类是定义了一些对象的规则的集合。由类名、一系列的父类和一系列的规则构成。在这种方法中, 类、子类、对象构成了一个层次结构, 子类可以继承父类的属性和规则。这种层次结构及继承机制直接支持了分类知识的表示, 知识可按类以一定层次进行组织, 类之间通过链实现联系。

定义类的时候, 以特征为产品模型的基本单位。由基本对象类构成复杂的零部件。每一个特征类的定义中, 不但包含几何参数, 而且包括加工精度、表明粗糙度、工艺规程规则等属性值。在基本特征类的基础上建立典型零件的对象类。特征类作为典型零件类的父类。子类可以继承父类的属性和规则。

例如, 在本系统中设计齿轮类的时候是按照分级模块化的特点来设计。将齿轮看做由孔特征、轴特征、齿形特征类、键槽特征组合而成。

首先定义了孔特征类、轴特征类、齿形特征类、键槽特征类, 每一类的定义中都包含两大类属性:几何参数和工艺参数。同时在类的定义中, 定义了几何模型建模、根据工艺参数在相应数据库中选择加工方法和工艺装备等规则。

在基本特征类的基础上建立了齿轮类, 齿轮类以基本特征类为父类, 继承了父类的属性和规则。除了继承而来的属性和规则外, 齿轮类也包含自己的属性 (同样为几何参数和工艺参数两类) 和规则。例如, 根据用户输入参数确定齿轮结构类型的规则, 根据工艺参数确定工序安排的规则。

(3) CAD系统与KBE系统的接口设计:KBE系统与CAD系统的融合采用创成 (Generative) 和吸纳 (Adoption) 两种方法实现。KBE系统根据用户的输入条件生成产品模型, 这个产品模型可以直接应用在UG的CAD系统中;而对于UGCAD系统的几何模型, 采用吸纳的方法可以生成新的类, 除了可以利用已有设计的知识外, 并加入用户需要的规则。

(4) CAPP系统与KBE系统的接口设计:本系统结合齿轮CAPP系统而设计。设计了与数据库的接口程序, 将产品模型中相关的工艺信息按照CAPP系统中的信息格式统一编码, 实现了CAPP系统与KBE建立的产品模型之间的通讯。

(5) KBE系统的用户界面设计:系统根据用户界面输入的几何参数和工艺参数生成齿轮类的实例, 这个实例就是包含了几何信息和工艺信息的产品模型。

3 结语

本文探讨了利用KBE技术实现基于知识的CAD/CAPP集成系统, 并以齿轮为对象, 建立了齿轮类KBE系统, 实现了与齿轮CAPP系统的集成。提出了实现智能化工艺规程设计的知识产品模型。在此知识产品模型的基础上, 可以进一步实现CAD、CAM、CAE、CAPP系统的集成。

参考文献

[1]徐海峰, 雷雨成.以知识驱动的智能化机械产品创新技术, 制造业信息化关键技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 2001.

[2]王明微.基于多Agent的分布式协同KBE系统框架[J].计算机应用研究, 2006 (9) :189-191.

[3]赵波.CAX领域的新技术-知识工程[J].上海工程技术大学学报, 2003 (3) :45-47.

CAD环境工程 篇11

关键词：高职院校；工程制图；网络资源；开发与制作

一、引 言

《工程制图与CAD》是工科类专业的一门专业基础课程，其目的是培养学生绘制和阅读工程图样的能力。近年来，多媒体教学以直观生动的教学方式大大提高了该课程的教学效果和教学效率，充分体现了现代化教学的优越性。但《工程制图与CAD》课堂教学的课时越来越少，多媒体教学方式和教学方法无法满足学生对该门课程的学习需求，必须对该门课程的学习进行补充。另外，多媒体课件教学设计确定，固化了教学内容、教学方法和知识的呈现方式，束缚了教师的教学创新，也限制了学生学习的个性化，不适应千变万化的现实课堂教学，并且多媒体课件制作对教师的软件应用能力要求较高、工作量大，依靠教师个人制作难度大、成本高、效率低，容易造成资源的重复性建设[1]。

如何利用现有的教学资源实现资源共享，切实提高教学质量是当务之急。如今网络学习的迅速发展给该门课程的教学改革提供了一个良好的机会，为了更好地发挥网络学习的作用，必须建设优秀的网络资源库。建设《工程制图与CAD》网络资源库正是为了支持该门课程网络学习的一个重要举措，也是促进该门课程教学改革的一个重要方式。

基于上述原因，本院制作了《工程制图与CAD》教学网络资源库，旨在给学生提供更多自由使用的大量教学知识及信息素材。整个教学资源库具备开放性、共享性、易用性和规范性，方便学生在线学习。

二、课程网络资源的设计与制作

1.《工程制图与CAD》课程特色及主要内容

（1）优化整合课程体系，使教学内容更完善。通过深入研究、反复探讨制定教学大纲，按实用性重新组合适合高职特色的教学内容，将工程制图与计算机绘图融合在一起，相互促进。以技术应用能力为主线突出课程的特色，突出实践教学；按照“必需、够用、实践”的原则，改革教学内容，将“强化技能培训”贯彻到教学之中[2]。

（2）教学方法灵活多样。课堂板书教学、多媒体教学、课堂讨论、现场参观、零部件测绘、计算机绘图上机实训、网络教学等，在不同教学阶段采用不同的教学手段，充分利用自制动画课件，展示其独特的教学效果。

（3）把课程建设与学生思想素质的培养相结合。

（4）充分利用现代化的网络资源组织教学。

（5）将课程教学与考证结合起来。《工程制图与CAD》主要教学内容：制图的基本知识、投影基础、立体投影、组合体视图、轴测图、机件常用的表达方法、标准件和常用件的表达方法、零件图和装配图的识读与绘制、计算机绘图等。

2.课程网络资源的设置与介绍

课程网络资源需要使用网络进行教学与管理。为了使课程资源实现优质教学资源共享[3]，让名师的优秀教学资源、教学经验被更多的学生学习，课程网络资源要求将多媒体课件、授课录像等上网开放，根据教育部关于高校精品课程内容建设相关要求，经过成员组对该课程内容合理的分层分类处理，《工程制图与CAD》课程资源网站确定有11个模块内容：课程描述、课程负责人、教学团队、教学资源、视频教学、实践教学、建设规划、学生作品、习题练习、申报表以及在线答疑。

3.课程网络资源的制作

课程资源网站的制作与开发应该建立在深入了解课程教学对象的学习特点，并结合课程知识体系结构和该课程的教学大纲内容上。其开发与制作的主要环节可包括：确定教学大纲、教学内容；确定网站设计方案；脚本编写；收集整理素材；课程网站设计开发；多媒体课件制作；音视频、动画制作；教学活动设计；测试与运行；反馈及确定修改方案；更新维护网站资源。

三、课程网络资源建设的主要技术手段

1.《工程制图与CAD》课程网站的开发

《工程制图与CAD》课程网站是运用ASP技术，在Windows环境下，基于B/S架构进行开发。另外，网站中不同的内容需要有不同的表现形式，因为需要用不同相关软件进行处理，例如使用Macromedia Flash、Photoshop、Powerpoint等常用软件。

2.多媒体课件资源建设

多媒体课件资源包括网络版的课件和单机运行的课件，是指基于计算机技术，将图、文、声、像等媒体表现方式有机结合，对一个或几个知识点实施相对完整的教学，辅助教与学的过程，完成特定教学任务的教学软件[4]。

3.多媒体音像视频教学资源建设

网络音像视频教学资源是指用摄像机拍摄真实的情景后经过制作、转换成的数字流媒体资源。

4.网上互动平台的建设

网络教学互动的最终目标是完成对学习者的意义构建和能力的培养，所有思想都必须紧紧围绕这个目标来进行。因此，构建网络教学互动系统的目标是：以构建主义学习理论为指导，提供支持学生的自主学习、教师的个性化教学辅导及教学互动活动的最基本的多媒体环境、工具，通过建立网络虚拟空间意义上的个人空间与群体为学生建立良好的协同学习情境，开展以学生为主体的一系列网上教学活动。

5.课程网络资源的整合与在线管理

为了推动课程网络资源共享，提高网站可用性，必须进一步改善网络条件。高质量的课程网站同时也需要对课程内容及其资源进行优化整合、维护、更新及在线管理等。

课程内容及其资源的整合：教学内容要体现学科前沿。结合精品课程的网络建设，可以借鉴其他院校同类项目开发的经验，建设一体化设计、多种媒体有机结合的立体化教材。该课程网络资源中能提供与知识点相关的丰富的资源链接，资源表现形式多样，并提供自带资源的检索，充分体现网络资源的共享性。

网站的更新与维护：网站的更新和维护主要包含两方面的内容：（1）网站的更新，其包括对网站中的文字信息、教案讲义、音频、视频等教学资源的更新管理，不断吸纳最新的教学成果和研究成果，以此完成课程资源的滚动建设。（2）网站的维护，其包括对硬件与软件的维护两个方面管理。

四、网络资源库的特点

《工程制图与CAD》网络资源的建设依靠本院制作开发的全交互、全开放、全定制的网络课程与资源平台，本课程网络资源平台具有如下特点：

1.强大而完善的课程教学体系

本课程教学体系因材施教，分层次教学。针对不同专业、不同基础的学生，分设不同的教学内容，在基本满足教学大纲的基础上，把《工程制图与CAD》内容分为制图基础知识、专业制图知识和计算机绘图三大模块，再将三大模块细分为若干小模块，根据不同专业，不同学时提出不同教学要求，满足各层次的学习需求。

2.针对不同用户的多接口学习设置

针对不同专业，设置不同知识接口，加强教学内容的专业针对性。主要是在专业制图部分（零件图、装配图），根据不同专业选用不同的零件图、装配图，进行读图和绘图的训练。

3.灵活的自主学习体系

学生不仅可以方便地在线学习，还能通过观看模型演示、动画演示等选择性地强化学习某些特定知识点，比如物体的截交线、相贯线、装配体的拆装等难度较大的内容。

4.丰富的学习交流平台

课程网络资源库提供了课程内容学习、课程提问、辅导答疑、交流论坛等多种交流方式，使师生间的交流变得简单而方便，学生还可在浏览教程的同时直接针对教程内容发布提问；教师也可把某些共性问题编入专题教程和答疑，方便学生查看。

五、结束语

《工程制图与CAD》教学网络资源库根据课程要求制作整理出各类教学资源，以文本、图形、动画、视频等媒体介质集中统一在网络教学平台上展示。任课教师进行课程教学时可根据教学内容、学生特点、内容的组织方式等直接调用该库资源进行电子备课、布置作业、进行课堂讨论等，也可将教学内容直接发布到网上供学生课后复习、预习或自学使用。其优点在于运用现代化教学手段进行资源共享，充分发挥创造力，使教师授课有更大的灵活性和丰富鲜明的个性，更好地促进创新教育的发展。

参考文献：

[1] 华红芳.《机械制图》教学资源库的开发与制作[J].荆楚理工学院学报，2009，24（5）：69-72.

[2] 夏云周.高职机械制图精品课程网络资源建设研究[D].合肥工业大学，2009.

[3] 李婷.精品课程网络教学资源的建设与评价[J].武汉科技学院学报，2008，21（3）：86-89.

CAD技术在建筑工程中的应用 篇12

CAD技术即计算机辅助设计技术, 是以人为主导, 利用计算机进行工程设计的一个系统, 是现代设计工作的一种新技术和强有力的工具。CAD技术是在科学技术与生产的迅速发展, 要求对传统的设计方法进行根本性变革的背景下产生的。而计算机软件、硬件技术的发展则为其产生与发展提供了可靠而雄厚的基础。可以说, CAD是随着计算机技术的发展而发展起来的一种新技术。

1 CAD技术产生的背景

建筑产品的生产过程本身就很复杂, 而作为建筑产品生产过程当中重要的一个环节—建筑设计, 也因此具有了一定的复杂性。在掌握了基本的建筑设计理念、设计方法的基础之上, 如何采用一种形式把设计者的意图快捷的表达出来, 便成了一个迫切需要解决的问题。

众所周知, 建筑设计费用在整个建筑成本当中只占很小的比例 (大约5%左右) , 而正是这很小的比例决定了建筑产品的总费用。所以, 如何优化建筑设计, 显得至关重要。传统的手工设计已不能满足目前建筑产品的更新换代速度, 主观经验式的设计方法必将被彻底改变。

自1946年电子计算机问世至今, 计算机技术的发展相当迅速, 以至于改变了这个时代人们的生活方式, 使人类文明进入了信息时代。20世纪70年代后期, 一个以计算机辅助设计技术—CAD为代表的新技术改革浪潮席卷了全世界, 它不仅促进了计算机本身的提高和更新换代速度, 而且几乎影响到全球技术领域, 冲击着传统的工作模式。计算机辅助设计技术水平成为了衡量一个国家工业技术水平的重要标志。CAD技术的特点是将计算机的计算、存储和图形处理功能与人的创造性思维能力相结合, 从而提高设计质量, 缩短设计周期, 降低产品成本, 以及有助于产品数据的管理。

2 CAD技术在建筑工程中的应用

在建筑工程当中, CAD技术是发展最快的技术之一。已应用到从基本规划设计到投标报价、施工、数据管理等各个方面, 建筑企事业单位纷纷对应聘人员提出了CAD设计的技能要求。因此, 许多工科院校都开设了CAD课程, 并将其应用与课程设计、毕业设计等教学环节。下面就主要谈一下CAD技术在建筑行业当中的应用。

2.1 在建筑规划中的应用

对任何工程项目, 规划工作都是十分重要的, 一般土木建筑工程的规划都需要考虑众多的因素。例如土地利用、经济、交通法律、景观等有关社会经济的因素;气象、地质、地形、水文等有关自然的因素, 任何一项规划都是一项决策。

对应于该阶段的CAD系统主要有三类。第一类是有关规划信息的存储和查询系统, 例如土质数据库系统、地域信息系统、地理信息系统、城市政策信息系统等, 这一类系统多采用数据库系统的形式;第二类为信息分析系统, 例如规划信息分析系统等;第三类为规划的辅助表现及制作系统, 例如景观表现系统、交通规划辅助系统等。

2.2 在建筑设计中的应用

一般土木建筑结构的设计都包含结构形式的选定、形状尺寸的假定、模型化结构分析、验算、图面绘制、材料计算等过程。CAD技术在土木建筑中最早就是应用在结构设计中的, 所以有关设计CAD系统的历史较长, 发展比较成熟。

由于CAD技术强大的设计功能, 使得我们工程设计人员应用起来得心应手, 能够将设计意图表达的淋漓尽致。CAD最基本的设计功能就是绘图和编辑修改功能, 可以在计算机上实现各种实体的绘制, 并且可以在相应的图层上方便的进行编辑, 生成新的实体, 这些新实体做成图块后保存在图库中, 随时调用、方便快捷、重复使用性高。一个设计项目从方案到设计的过程往往要经过多次变动, 应用CAD技术后就很方便了。你只需打开计算机, 在屏幕上利用编辑命令进行修改, 直到满意后保存起来, 由绘图仪绘出, 打印出的图纸质量高、成本低, 这是传统的设计方式无法比拟的。另外, 建筑设计师进行设计讨论时, 所用的不再是晒好的蓝图了, 而是直接在计算机上完成。如果有网络系统, 设计师甚至不用坐在一起, 就可以进行设计讨论。CAD技术的应用的确提高了工程设计水平、缩短了工程设计周期、降低了工程设计成本。

2.3 在施工中的应用

在建筑工程施工中, 一般都包含以下几个过程, 即投标报价—施工组织设计—人员、器材和资金的调配—具体施工及项目工程管理—验收等。目前CAD技术在每个过程中均有应用。在我国已出现了投标报价与合同管理、工程项目管理、网络计划、质量与安全的评价与分析、劳动人事工资、材料物资、机械设备、财务会计和行政管理、施工图的绘制等系统。

首先在投标报价过程中, 建筑安装工程量的计算成为耗时最多、任务最繁重的一项工作, 但如果我们运用CAD绘制的平面图或结构图, 导入到一些工程造价软件当中 (如广联达、神机妙算软件等) , 进行计算机的智能化算量, 这将大大节省时间, 减轻工作负担;其次, 应用CAD编制网络计划图已成为参与国际投标的必要条件之一。CAD技术的应用, 有效地提高了企业的工作效率和管理水平。

现在国外, 利用CAD技术已开发出一些建筑物和构筑物的集成化施工系统。例如在隧道的集成化施工系统中, 包含隧道设计子系统、施工图及施工平面图绘制子系统、施工管理子系统、材料表生成子系统以及施工组织设计书制作子系统等。

2.4 在维护管理中的应用

像人的生老病死一样, 土木建筑物在使用期内也会出现老化、功能下降等, 因此对其必须进行适当的维护和管理, 一般包括定期检查、维修和加固。

CAD技术在维护管理中最早的应用是煤气、上下水管线图的计算机管理, 其中包含管线的位置以及管线的埋设条件, 例如管线的材质、管径、埋深等。这样的系统无疑对管路分析、检查等提供了极大的方便。近年来, 出现了以数据库为中心的道路设施维护管理CAD系统。这种系统具有两重作用:一方面是用于保存定期检查结果等信息, 另一方面是用于辅助维修和加固的规划和设计。

3 学习CAD的一些建议

由于CAD技术在建筑工程当中的广泛应用, 吸引了众多的工程技术人员都纷纷来学习。CAD是一个具有庞大功能的应用软件, 由于它的功能强大、内容繁多, 这势必会造成我们学习上的一些困难。为节约时间, 提高学习效率, 对工程技术人员来讲, 学习CAD技术的过程当中, 应注意以下几个方面。

3.1 在实际操作中, 提高自己的CAD技术水平

CAD和其他的计算机技术一样, 最终是以人为主体、计算机为辅助来共同完成一项工作。对于初学者, 在掌握了CAD技术的基本理论知识后, 大量的时间要用在CAD的上机操作上。即使CAD技术开发的目的在于提高工作效率, 但如果操作者本身的操作水平很低, 要想提高工作效率, 恐怕也是一句空话, 甚至不如徒手进行工作。所以一定要在实际的操作当中, 加深对理论知识的掌握, 提高自己的操作技能。

3.2 结合专用CAD软件, 进一步提高工作效率

CAD技术除了在建筑工程当中应用外, 还广泛应用于机械制造、服装设计、航天、电子等领域, 所以它不是专门为建筑工程开发的。在学习了CAD的一些基本功能后, 如果再结合建筑上的一些专用CAD软件, 如ABD、建筑之星Archstar、圆方、天正Tangent、华远House、容创达Rcd等, 通过建立一些专用的图形库、数据库和计算机程序, 设计的自动化程序将更高, 速度将更快。这将进一步提高我们的工作效率。

4 对CAD教材内容改革的一些建议

随着CAD技术的进一步成熟和学习人数的不断增多, 为满足广大学习者的要求, 市面上各种版本的CAD教材越来越多。但有些教材内容对初学者来讲, 却并不一定合适。特别是面向建筑行业的CAD教材, 为使初学者能够快速入门, 其内容还需要做进一步的改革。

4.1 针对建筑设计特点, 设计教材内容

市面上CAD教材版本的确很多, 但真正以建筑设计的特点为基础来安排教材内容的却很少, 大部分教材为了体现内容的完整性, 往往是以介绍CAD操作命令为重点来安排一些实例, 这有一定的局限性。掌握基本的操作方法, 这仅仅是学习CAD技术的开始。许多初学者即使已经完全会使用这些操作命令, 对于他们来说, 绘制一张完整的施工平面图, 仍然是一件很困难的事。而且, 一部分学习CAD技术的人, 他们往往可能没有建筑上的相关知识, 特别是一些计算机专业毕业的学生。如果在教材内容安排上, 以建筑制图规范为基础, 大量设计一些建筑平面图、结构图的实例, 并将一些绘图技巧、方法加以讲解, 这对于提高初学者的CAD操作水平, 将有非常大的帮助。

4.2 删减部分内容, 增加对专用CAD的介绍

在建筑工程当中, 从规划设计到竣工验收, 我们遇到的往往都是对二维建筑图纸的设计, 而对于大部分CAD教材内容当中介绍的三维图形的绘制、编辑的应用却很少。如果要编写一本适合于建筑工程技术人员学习的CAD教材, 对于这一部分内容应进行必要的删减。

随着CAD技术的进一步发展, 一些通用的CAD软件 (如Autocad) 与一些专用的CAD软件 (如天正Tangent) 之间的兼容性越来越好。由于这些专用的CAD软件有自己的图形库、数据库和计算程序, 这些图形库的拥有, 将为建筑设计人员省去好多麻烦。所以, 在CAD教材当中, 应将这些专用CAD软件加以介绍。这一方面可以推广软件的使用, 另一方面也给工程技术人员提供了一个学习最新CAD技术的平台。

5 结束语

CAD技术在建筑工程当中的广泛应用, 在给工程技术人员提出更高要求的同时, 最终给我们带来的将是一个对以前旧工作模式的彻底改变, 这一变化, 对于建筑行业发展的推动作用无疑是巨大的。

摘要：从CAD技术产生的背景入手, 着重介绍了CAD技术在建筑工程当中的应用。为使CAD技术能够更好的被推广应用, 结合目前国内应用比较广泛的专用CAD软件, 向工程技术人员提供了一些学习CAD技术的建议。同时, 对于目前市面上一些CAD教材的内容改革, 提出了自己的意见。

关键词：建筑工程,CAD技术,应用

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