设计辅助

设计辅助（共12篇）

设计辅助 篇1

在机械设计中, 人们越来越多地使用计算机辅助设计及辅助制造, 市场上也有许多应用软件, 如德国的UG软件, 以色列的Cimatron, 美国的Master Cam、Pro/E等。CAD/CAM (计算机辅助设计及辅助制造) 软件可以预设加工参数, 评价加工装配方案, 计算机辅助设计将是未来发展趋势。由于加工及装配中的各种误差问题本身的复杂性和计算机的局限性, 目前我国的辅助设计软件研究尚处于起步阶段, 还不能完全代替理论分析和实践经验。因此, 深入了解计算机辅助设计的原理, 强调其参考价值和局限性并重, 注重与加工实践经验相结合, 是非常重要的。

一、CAD/CAM的重要性

在当今的市场竞争中, 谁能满足用户的要求, 谁就能占有优势。人们对产品的质量, 更新换代的速度, 以及产品从设计、制造到投入市场的周期要求越来越高。为满足消费者多样化、个性化和中小批量化的要求, 软件必须设计周期短, 生产更柔性。传统的设计及批量生产方式面临着严峻的挑战。CAD/CAM技术就是为了满足这些需求而采用的一种新方法。CAD/CAM的发展必将有利于发挥设计人员的创造性, 提高企业的设计、生产及管理的水平, 提高企业的市场竞争力。

计算机辅助设计及计算机辅助制造是计算机技术在机械加工领域中的主要两个方面。它的出现使人们在产品的设计和产品生产中大大节省了时间, 提高了效率, 使产品的设计和制造实现了自动化, 人们通过整个系统 (CAD/CAM) 实现了对产品的设计、制造全过程的信息进行处理。具体来说, CAD CAM可以实现零件造型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助编程、模拟仿真、工程数据管理、信息传输与交换、特征造型等。

二、CAD/CAM的发展过程和应用现状

二十世纪四五十年代计算机的出现为CAD/CAM的发展奠定了物质基础。六十年代美国人提出了人机交流、计算机图形及交互技术等理论, 从而为CAD/CAM技术的发展奠定了理论基础。七十年代, 交互计算机图形学及计算机绘图技术日趋成熟, 并得到广泛发展, 面向中小企业的CAD/CAM开始出现。在制造领域, 美国辛辛那提公司研制出了一种柔性制造系统 (FMS) , 但由于计算机技术的限制, 其所能解决的问题只是一些简单的产品设计制造问题。八十年代由于各种新的技术发展, 在制造领域出现了产品设计过程相关的辅助软件, 如计算机辅助工艺规划 (CAPP) 、计算机辅助质量控制 (CAQ) 等。特别值得一提的是, 在这些辅助技术的基础上, 八十年代后期出现了计算机集成制造系统 (CIMS) , 它将CAD/CAM技术推向了一个更高的层次。到了九十年代, CAD/CAM已经走出了它的初级阶段, 进一步向标准化、集成化、智能化发展。到了二十一世纪, CAD/CAM已经发展并应用于各行各业, 其销售收入也节节攀升, 仅2002年其全球销售额就达近100亿美元, 并且以每年10%左右的速度增长。综上所述, 我们不难发现CAD/CAM系统的社会需求量非常大, 发展应用的前景也十分广阔。

三、CAD/CAM在我国发展的情况

我国早在二十世纪七十年代就已经开展了CAD/CAM技术的研究。在八十年代, 我国进行了大规模的CAD/CAM技术研究和开发。在“九五”计划期间, 国家科委将CAD应用作为四大工程之一 (先进制造技术、先进信息工程、CIMS工程、CAD应用工程) 。

四、CAD/CAM技术在工业中的应用

随着科学技术的发展, CAD/CAM技术日益成熟, 已经广泛应用于工程技术、机械制造等领域, 成为一个技术含量密集的产业, 特别是在机械、农业、化工、航天、航空、军事、汽车、电力、船舶、建筑等行业中的应用已经较为普遍。

CAD系统的应用解决了产品设计数字化问题, 影响和改变着工业的各个方面, 使传统的产品设计技术及方式发生了深刻的变革, 大大提高了设计的质量和效率。CAM系统的应用解决了实际产品的加工制造问题, 提高了零部件的加工精度和产品的制造质量。CAD/CAM技术的应用, 充分发挥了计算机及外围设备的能力, 把计算机的高速度、准确性和大存储量与技术人员的思维能力、综合分析能力结合起来, 从而大幅提高了生产效率, 缩短了产品的研发周期, 提高了设计和制造的质量, 节约了原材料和能源, 加速了产品更新换代, 提高了企业的竞争能力。

近年来, 一批反映时代潮流的商品化CAD/CAM软件在我国广泛使用, 如Pro/E、CATIA、UG、Cimatron等。另外, 国内一些公司开发出了一批具有自主知识产权的CAD/CAM系统, 如广州红地技术公司推出的金银花CAD系统、北航海尔公司开发的CAXA系列软件、武汉开目系列软件等。这些系统已具有很强的实用性和先进性, 价格大大低于国外软件, 进一步促进了CAD/CAM技术在我国的应用和发展。

设计辅助 篇2

一、课程介绍

计算机辅助技术(computer aided technology)是以计算机为工具，辅助人在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助质量控制(CAQ)及计算机辅助绘图等。“辅助”是强调人的主导作用。在人的主导下，计算机和使用者构成了一个人机密切交互的系统。诸多计算机辅助技术中的CAD和CAM首先在飞机制造、汽车制造和造船等大型制造业中广泛应用。其后，逐步推广到机械、电子、轻纺和服装等产品制造业以及建筑、土建等工程项目中。[1] 中文名：计算机辅助技术计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品的设计，以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如，在电子计算机的设计过程中，利用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等。又如。在建筑设计过程中．利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等。各个领域的设计自动化程度提高，使设计速度和设计质量大大提高。[2] 外文名：Computer Aided X 简称：CAX

二、课程的应用范围

计算机辅助技术在许多领域得到了广泛的应用，在机械产品设计与制造方面应用最为广泛。它包括的应用有：工程图的绘制、模型生成、性能分析、数控加工、工艺计划编制等。采用计算机绘制工程图是用计算机和绘图机代替绘图板。计算机能够精确地算出图形的几何坐标，图形的比例、剖视、三视图、尺寸标注都由计算机自动完成。模型生成是将产品用数学方法表示成计算机能处理的形式，所建模型可用于计算、分析、数控加工。模型生成的数据还可在不同系统之间进行数据交换。性能分析，如有限元分析是检验设计结构是否合理的一个必要手段，它从力学的角度分析应力应变受载荷的影响以及受载时的物体变形情况。数控加工是由计算机生成加工指令，计算和显示加工轨迹，对加工过程进行仿真，以减少实际加工可能出现的废品，提高加工精度。计算机辅助编制工艺计划，可以优化加工计划，减少错误，特别是将专家经验用于计划设计，可大大提高设计的质量。本节将给出若干实例说明上述的某些应用。[3]

三、影响

计算机辅助技术的深远影响在于：

(1)它将人们在产品开发方面的知识系统化、规范化、工程化。人们可以不断地堆砌知识工程阶段性成果——成功替代脑力劳动，进一步解放人类的生产力。

(2)它影响了企业的生产和管理模式(无图纸生产)，提高了竞争能力(软盘、u盘、硬盘、光盘成为财富载体)——重塑当今社会的新关系。现在推广的CAD技术已经与企业信息化融为一体。

(3)它改变了产品开发方式、工作风格，提高了开发质量——造就一代新型的产品设计师。CAX技术被评为20世纪60年代以来十大杰出技术成就之一。国外有人指出，CAX是对20世纪的发展影响最大的十项先进科学技术之一。美国国防部也将广义的“设计自动化”确定为国防关键技术之一。

CAX是电子信息科学发展的产物，电子设计又是CAX技术的一个重要活动领域。国内外电子CAD应用的普及度都已经超过90%。我们的目标和任务就是尽快促成我国在电子设计能力方面的后发优势，用电子CAD软件工具设计出属于自己的ASIC/SOC芯片。这里涉及到的硬件(芯片设计)和软件(CAX软件开发)正是属于信息产业发展的两大主题。[4]

四、发展趋势

计算机辅助技术的发展趋势可能有以下几个方面：

1)图形显示技术的不断改进。图形技术不但反映在真实色彩图上，而且反映在快速的图形处理能力上。因为图形学一直是CAD/CAM技术的一个最重要的方面，随着设计内容的复杂．处理的图形信息量增大．图形处理的速度是至关重要的。2)新的实用造型系统的开发。基于特征的参数化特征造型是与产品的设计与制造密切相关的新技术．它的出现为产品设计与制造提供了更为方便的工具，并且更适合工业应用。特别是。产品数据模型有关的特征技术方面，除几何特征外，其他各类特征的新技术的发展是至关重要的。

3)计算机网络。改善通讯技术将导致人与机器、计算机之间更大量信息的交换，它使工程设计人员在不同的地方同时进行工作，他们的工作既相对独立，又可随时进行信息交换，采用网络技术可充分共享资源．提高工作效率。

4)智能化。计算机辅助技术一个明显的趋向是智能机器，即采用越来越多的微处理器形成带内部智能的新一代机器。利用人工智能技术进行辅助设计，可使知识信息处理和数值信息处理结合起来，用专家知识来解决专门问题。这里的智能指机器可以通过知识的积累、存储、联想、类比、分析、计算、比较、论证、优选等信息处理过程，实现智能化。

五、总结

UG这个课程很快就结束了，从最开始的一窍不通，到现在可以用这个软件做成零件、装配图、工程图。对于从未接触过软件的我来说，很困难，要花很多的时间在画图上，到后来的流畅的完成，我懂得了熟练的意义。这个课程的学习本来就是为了让我们熟练掌握和使用设计软件，这是一个不断熟练的过程。在这个过程中我体会最深的就是四个字：熟能生巧。台上一分钟，台下十年功。只有不断的练习，思考，才能把这一技术当成臂助，让它成为我们良好的帮手。从开始的照猫画虎，一步一步按照教程上的去做，到慢慢的自己熟练，脱开教程，让我从中学到了很多，也发现了很多自己的问题很不足。比如耐心不够，不喜欢思考等，都让我在操作中吃足了苦头。

为了吸取教训，我也总结出了很多实的方法：

1、不懂就要问

要善于思考多思考是对的，但有时候也要勤于发问，很多东西不懂得就要发问，弄清楚，不能事事而非，敷衍了事，再用自己的思维记住，变成自己的知识，这一点特别重要。

2、要善于比较学习容易混淆的命令，在使用过程中要善于比较，弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCAIE，PAN和MOVE，DIVIDE和MEASURE等等。

3、层次要分明

图层就像是透明的覆盖图，运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中，有的人图省事，直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色，线型和线宽等实体信息，这很不好，使得处理图形中的信息不那么容易，要特别注意纠正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明，规范作图。我的体会是：养成良好习惯，受益匪浅。

参考文献：

[1] 《交通大辞典》编辑委员会编．交通大辞典 增补本．上海科学技术文献出版社，2008.07 [2] 张佑生，张错玲主编．微型计算机系统及其组装维护教程（第2版）．清华大学出版社，2014.07 [3] 何卫平主编．高等学校教材 计算机辅助技术基础．西北工业大学出版社，1998年08月

财会沙盘电子辅助系统的设计研究 篇3

关键词：财会事业；沙盘电子辅助系统；研究设计

中图分类号：F275 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

实践能力培养对于学生而言具有重要意义，也是教育培养主要目的之一。然而在实际教学中，学生进入企业学习，时常受到诸多因素影响，学生学习流于形式，无法落实学习效益。企业不愿意接纳没有实战经验的学生，而且也很少提供机会给学生操作，企业大量接受学生显得不客观。想要彻底改变这一局势，应该转变学习策略。建立高效教学方法便是建立财会沙盘模拟实习。将该系统原理融入教学中，使得学生真正感受到工作环境。该学习模式能够帮助学生快速融入企业教学中，亲身体会企业经营以及发展紧迫性。进行财务管理学习时，才能将抽象知识转化成简单知识，基于形象生动的教学模式下，进行实战演练时，才能找准定位，才能把握学习要点，提升会计专业技能。

一、财会沙盘实习电子辅助系统的实现

根据选择模块为案例，企业在制定发展方向时，应该同企业经营战略相符，各项业务设置为两百笔。在此期间，除了各项制造费以及经费支出之后，其他企业根据各自需求，选择合适的业务模块。当书面资料和实际业务资料相关时，进行选择之后会显示该业务办理信息。当需要查询该资料时，只要输入关键字便可轻松查询。但是，对于那些有未来属性性质的业务，数据选择应该输入相应信息。方便人们日后查询，这些数据会自动生成凭证。那些没有未来属性的业务，不会生成时间凭证，相反会生成记账凭证。那些没有经济费用支出的业务，直接从银行提前现金量，在该过程中只要点一个数据便可提取，这也是今后审核的记账凭证之一。当选择业务之后，这些凭证会自动保存下来，方便人们随时查询。这就像一本详细记账单，每一笔支出，都详细记录在内。这就是一张记账凭证，人们可以从该总单表中进行总账查询。科目账单查询、总账查询以及负载表查询等，主要输入相关查询请求，这些信息将以表格形式展现给人们。财会沙盘实习电子辅助系统根据教学需求，可以独立使用VisualFoxpro设计程序进行设计。在该系统中单击查询平衡表按钮，会弹出一张总账列表。该表篇幅比较大，但是拥有辅助系统之后，它会自动生成在其他界面，方便人们查询。

二、财会沙盘电子辅助系统功能

（一）市场价格

它能够生动形象的模拟市场价格数据，会随机输出相关材料价格、市场产品价格对比、股票变动情况、信贷利息等等市场变动信息。这些信息会得到重组，再次提供给模拟公司作为决策参考。帮助企业进行科学决策，制定出科学的战略目标，为经验战略提供发展依据。该系统能够逐渐扩建范围，将省内市场、市内市场、国内市场以及国际市场的数据进行重组，扩建市场容量。

（二）广告费用

该系统能够模拟企业投放广告金额和效果，根据市场占有率以及产品受欢迎程度，建立起数据库，详细记录数据信息，以备急需需要。另外，竞选订单。它模拟企业每年投放广告费用情况，将产品订单根据时间顺序进行排布，方便人们查询产品信息。系统模块界面会显示不同的产品信息，这些信息包含价格信息、产品容量信息、销售信息等等。会根据不同地区的市场价格，选择产品投放量。

（三）财务子系统以及账务处理子系统

各企业会根据企业经验发展情况制定出科学的发展战略，将每项费用设置在40笔左右。在这期间有相关费用支出，进行计算时，除了做好相关时间段的经费支出之后，还需要做好制造费支出。其他费用支出应该根据企业发展情况而确定，该系统会自行自动化或者半自动化处理，相应输出数据凭证。而账务处理子系统，它会根据业务类型生成相应总表格，而且会根据企业账单情况制定出账簿。这些账单详细记录下数据信息，这些数据和模拟结果类似，能够提高数据处理结果。最后一个是财务分析子系统，该系统积累大量信息，它能够模拟企业经营情况，帮助财务分析经营账单。分析内容主要包含获利分析情况、经营分析情况、以及未来发展情况。这些数据最终会生成评价结论，高程管理人员会根据这些信息做出决策。

三、业务数据的设计

会计工作是项复杂工作，为了保障这些业务信息更加贴近生活，应该做好成本控制工作。在经费投入使用期间，应该做好间接控制工作，把间接费用控制内合理范围内。一般而言，这些间接费用主要由变量、参数以及系数等等组成。每个企业模拟信息不同，因此，会获得不同的核算结果。这里的变量指的是企业进行决策之后，决定投入资金购买产品进而产生的投资金额。常量，该数值固定不变，最常见的是业务序号。参数，这些数值不会改变，最常见的是企业市场占有量。系数，指的是同变量相乘之后，例如企业时常强调放大量等。另外，遵守业务操作规则。进行产品设计时，为了更好保障间接费用和期间费用符合生产需求，可以选择投资业务，进行连续性选择。第一，进行产品研发时，产品研发需要投入经济，另外还需将产品业务记录在内，选择开发产品时，能够根据开发磨具执行开发工作。

四、结束语

会计专业是我国教育难点，随着沙盘电子辅助系统出现，我国会计专业学习开启新起点。该系统能够连接我国教育背景，对难点问题提出解决方案。该模拟学习，帮助学生提高运用知识的综合能力，尽快适应工作岗位。

参考文献

[1]刘超.ChaoLiu债务法下技术改造国产设备投资抵免企业所得税的会计处理——兼评会计政策变更对企业会计利润的影响[J].涉外税务，2012，3.

[2]王亚兰.WangYalan.改革会计实践教学，提高人才培养质量——高职财务会计实践教学探析[J].价值工程，2010，3.

[3]李慧锋.强化高职院校财会专业课程实务教学提高学生解决实际问题能力[J].商场现代化，2012，4.

[4]敖其，宝力格.Aoqi.Baolige内蒙古中西部莜麦种植加工技艺变迁[J].西北民族研究，2010，3.

[5]郭立田，蒋云鹏.一切尽在虚拟——通信网络电子沙盘和高等財会教育的会计法治理念培养[J].会计之友，2010，12.

电脑辅助设计教学思考 篇4

关键词：电脑, 艺术设计, 创意,绘画造型

随着计算机技术的飞速发展, 电脑应用越来越广泛在艺术设计领域如广告设计, 影视设计, 工业设计、网页设计, 建筑环境设计、服装设计、纺织图案设计、书籍装帧设计等。未来设计师的工作几乎脱离不了电脑辅助设计。电脑在艺术设计领域迅速普及和发展, 给人们带来的便利与好处和产生的巨大经济价值, 使褒奖与赞美之声不绝于耳, 但近年来, 电脑对艺术设计的一些负面影响也逐渐显露出来。尤其是在艺术设计中电脑的巨大优势使学生对其呈现出过高的期望与依赖心理, 认为掌握了电脑操作就等于可以从事艺术设计, 这个错误观。念导致学生设计水平难以提高。

一、艺术与多学科的结合, 对学生的知识结构要求全面提高。

电脑辅助设计是艺术与数字技术相结合而引起的一个崭新的交叉学科, 它主要跨越“艺术学”和“计算机科学与技术”两个性质完全不同的一级学科, 其学科性质具有独特性, 不能简单按照文学门类的“艺术学”或“工学”门类的“计算机科学技术”来定性。它的表现形式虽然接近艺术, 但它的实施手段和技术核心是计算机科学, 它是同时兼备工科和文科两种学科性质的课程。

由于“电脑辅助设计”的学科交叉性, “电脑辅助设计”涉及文学、工学两大学科门类, 跨越“艺术类”、“新闻传播学”、“机械类”、“土建类”等一级学科, 主要涵盖“艺术设计”、“美术学”、“绘画”、“动画”、“戏剧影视美术设计”、“摄影”等六个造型艺术的本科专业, 以及“计算机科学与技术”、“广告学”、“工业设计”、“建筑学”、“服装设计与工程”等其它本科专业, 还涉及到“录音艺术”、“音乐学”、和“表演”等专业的部分内容。因此, 从学科的角度来看, 真正意义上的“电脑辅助设计”应该是一个专业面很宽的独立专业, 所以要学好它就要求学生具备全面的知识储备。

二、重技术更重艺术

如同一切高技术一样, 电脑在艺术设计中存在着许多负面效应。如在具体设计中重“表现”轻“设计”, 许多设计作品变成了卖弄电脑技巧的竞赛;学生在设计时, 在电脑表现上所花的时间大大超过了设计方案的构思, 导致作品的内涵与艺术性大大折扣。

艺术设计是典型的理性思考的创意行为, 理性思考是设计的灵魂, 是第一要素, 而计算机功能再强大, 它也是人用特殊的语言, 编写的程序, 是艺术设计创意行为的表现手段。它会使我们的创意发挥出淋漓尽致的效果, 但不能过分依赖它, 以为有了计算机就不需要人脑了。实际上, 在运用电脑进行设计时, 设计者需要创意、审美、构图、色彩等必要的设计基础及美学功底, 而不是只学会了软件的操作就能成为设计师。设计一件好的作品, 专业的艺术修养非常重要, 在一位成功的设计师的背后, 需要有广泛的知识结构, 有扎实的专业知识的积累。当设计者进行创作时, 他怎样才能准确地完美地表达出自己的意图, 并且合理地运用视觉语言, 设计出成功的作品。为了更好的, 列更专业的诠释设计的信息, 专业知识和艺术修养是不可缺少的。一位优秀的设计师在吸收知识, 以及合理的, 自如地运用视觉语言, 设计作品都是建立在对专业知识的掌握及对艺术理论深入研究的基础之上的。这样, 才能在设计过程中灵活的运用设计语言, 设计出好的作品。

三、掌握正确的学习方法, 加强基础绘画能力训练。

在电脑辅助设计领域常用的设计软件不下几十种, 而我们教学中应用最普遍的有photshop、coreIDRAW、Autocad、3DSMAX等。因为软件的应用发展太快, 版本更新周期短, 学生往往一个软件还没有常握, 更高的版本又出现了, 让人无所适从。在教学过程中, 经常遇到学生问一些新版本的问题, 实际上我们不可能赶上软件的升级。比如我们在教photshop8.0时而9.0、10.0已经出现了, 3DSMAX9.0还没有学会, 新的版本已经在市面上出现了, 而学生往往对新鲜事物很感兴趣, 他们在没有熟练的掌握应学软件内容的同时, 开始接触更多的软件。结果学会了很多, 但并没有深入了解软件的应用及其强大功能。而对于同一软件, 掌握其中个就可以了, 因为这些软件的基本功能都不同小异, 即便版本升级了也只是对界面进行了整合, 对软件的部分功能进行了完善, 但核心并没有改变。所以学生在学习过程中应保持冷静, 不要盲目追随, 应跟据自己的兴趣爱好和专业方向有目的, 有重点的熟练撑握几种软件, 能帮助完成我们的设计工作就行了。

长期以来, 设计专业的学生对基础绘画课的课程设置存在着颇多争议, 由其是电脑技术飞速发展的今天, 认为对设计专业而言, 绘画基础能力对于艺术设计不重要, 这种缺乏对绘画与设计之间关系科学论证研究的教学理念, 严重影响着现在设计专业学生的能力。因为通过对素描, 色彩的系统学习, 能为学生打下造型、审美、设计的基础, 更重要的是通过绘画课程的学习, 带动学生对美术史、设计史、个人风格、艺术与哲学、艺术与美学等历史、人文知识的学习与关注。基础绘画是培养设计人才的审美观和创造性的重要途径, 它包含了掌握技巧, 增强艺术修养, 启迪创新精神, 提升审美品位, 是艺术和技术的全面训练的过程。电脑辅助设计的教学重点在于“设计”在于培养学生的创造性思维能力。

通过基础绘画训练, 推动学生设计能力的提高, 把当今天学生注意于对电脑设计软件的操作和大多数学生的设计作品只依靠搜索图片东拼西凑的教学结果彻底改变过来。在学习电脑软件的同时加强基础课的训练, 关系到今后设计专业学生专业知识和能力的完整性, 也关系到学生能否真正学好, 并掌握好电脑辅助设计课程的核心问题。

四、结束语

计算机辅助艺术设计相对于佳统的设计方法具有无可比拟的优越性, 它能提高设计的整体质量, 缩短设计周期, 设计师在电脑设计软件的帮助下, 可以把精力放在创造性的设计上, 而不用去做机械的重复性劳动, 从而实现设计的高质量, 高效率。但电脑也不是万能的, 它只是一个功能比较较强大的工具, 它无法代替我们的大脑, 无法代替设计的创造性思维, 它只是协助我们完成工作的助手。所以在教学中应加强学生全面的知识积累, 提高艺术修养, 加强基础绘画能力的训练, 并根据社会相关学科的变化而不断优化、改革、与时俱进, 培养出适应社会需要的设计人才。

参考文献

[1].王受之:中国设计教育批判《艺术与设计》2008.3

[2].金蕾:艺术设计教学与绘画基础课, 《新美术》2006.5

设计辅助 篇5

封面（一页）

最低要求：

电子电路计算机辅助设计

***电路板设计报告

姓名，学号，年级专业，日期

较高要求：

封面设计的艺术图片，用艺术字等（应与电路相关）

正文一律用小四号字体，标题可用四号字

所有图片背景以白色为主，PCB印制板可用彩色打印

一．电路原理图

最低要求：

1.电路设计要求，具体的性能指标：工作频率，输入输出电压电流工作范围等

2.电路的主要用途，电路性质(模拟数字混合高频等。。)

3.电路的工作原理描述

4.画原理图过程中的关键操作步骤

5.电路图不能过于简单。至少10个元器件以上。

较高要求：

原理图布局紧凑，合理，无多余的节点，截图比例适当

二.电路仿真

最低要求：

1.仿真哪些项目，仿真分析方法：静态工作点，波特图，参数扫描，温度扫描….(至少两个仿真并且针对电路特点)

2.仿真数据与仿真截图

3.仿真数据及其结果分析，目标是否达到

4.仿真操作的关键步骤

较高要求：

1.通过仿真选择电路参数等。

2.应用更多的仿真分析方法

3.理论计算与仿真比较

三.PCB印制板

最低要求：

电路元件采取什么封装，确定几层板，电路板大小形状….布局，布线比较合理

具体操作流程和关键步骤。

PCB板图打印清楚

较高要求：

元件排列紧凑，布线宽度适当，四层板，加泪滴等。

利用动画设计辅助语文教学初探 篇6

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）02A-

0095-01

动画设计是现今小学课堂教学中的重要辅助手段，在很多学科的教学中发挥积极的功效，特别是对于语文课程的教学能够起到良好的辅助作用。本文将从利用动画设计丰富教学素材、为课堂教学提供媒介以及丰富学生的课外知识三个方面谈谈动画设计在小学语文课堂中的应用。

一、利用动画设计丰富教学素材

语文课本中的很多教学内容，尤其对一些景观或者著名景点的介绍是较为抽象的。如何能够让文中的景物、场景变得立体生动呢？动画软件能够起到很好的辅助作用。教师借助动画设计展开教学既能够重现场景，在设计时还能够在一定程度上发挥想象，将这些景致进行丰富化与细致化设计，让学生能够更深刻地体会到景致的美。

如苏教版小学语文第五册课文《北大荒的秋天》是一篇语言非常优美的文章，教师在教学过程中如果只是从文字层面让学生对文章中的描述进行体验，其效果往往不佳。为了能够将北大荒秋天的画面真实地呈现给学生，笔者在课前设计制作了与课文内容相关的动画视频。针对“天空一碧如洗，只有在傍晚，西边的天上才会有几缕流云。这些流云在落日的映照下，转眼间变成一道银灰、一道橘黄、一道血红、一道绛紫，就像是美丽的仙女在空中抖动着五彩斑斓的锦缎”这段话，笔者搜集了天空、云朵、夕阳等图片制作成精美的视频画面。借助画面的呈现，学生对文字的描述有了更深切的体会，有助于他们更好地理解课文。当学到“原野热闹非凡，成片的大豆摇动着豆荚，发出了哗啦啦的笑声；挺拔的高粱扬起黑红黑红的脸庞，像是在乐呵呵地演唱。山坡上，大路边，村子口，榛树叶子全都红了，红得像一团团火，把人们的心也给燃烧起来了”这段话时，笔者特意将这幅场景制作成富有趣味的动画，动画中树叶摇曳，仿佛发出“哗啦啦的笑声”，大豆在清风的吹拂下频频摇动着头。这些画面不仅生动直观，而且很富趣味性，学生看的非常投入，课堂教学效率有效提高。

二、利用动画设计提供教学媒介

动画设计能够将文字立体化、生动化，一些美丽的图像更是能够激发学生的学习兴趣。小学语文教学中如何有效地进行课堂导入是教师一直探究的问题。在进行课堂教学内容引入时利用动画设计的辅助作用能够激发学生的学习兴趣、引发学生的好奇心，使教学收到良好的成效。

苏教版小学语文第六册课文《望庐山瀑布》是诗仙李白的一首具有代表性的作品，简短的文字为读者充分呈现出庐山瀑布的壮美瑰丽。为了让学生对诗句有更深刻的认识，笔者将课堂安排在多媒体教室。在展开教学前，笔者首先给学生播放一段事先制作好的动画视频，伴随着潺潺的流水声，学生看到庐山瀑布呈现在眼前，仿佛真切地感受到流水的飞溅以及瀑布的气魄。笔者以此引入教学内容：“大家现在看到的画面就是非常著名的庐山瀑布，几千年前的唐代著名诗人李白看到这场景时和大家一样深深地被庐山瀑布的壮美所震撼，不仅如此，诗人还留下了流传千古的赞颂庐山瀑布的名篇，今天我们就要来学学这首古诗。”伴随着动画视频的生动介绍，学生对教学内容充满了兴趣，课堂教学取得事半功倍的效果。

三、利用动画设计丰富课外知识

动画设计在语文课堂中的应用成效取决于教师对于动画的制作，在特定的制作目的下它可以将教学内容以画面的形式生动地呈现在学生眼前，同时，它也可以是相关知识的介绍及拓宽。这种形式的应用动画设计则能够丰富、拓宽学生的知识面。

苏教版小学语文第五册课文《“东方之珠”》不仅介绍了香港的地理环境以及一些主要旅游景点，对香港的景色也有所呈现，但关于香港“这颗明珠”的历史文化，课文中的描述相当有限。为了让学生对香港的人文历史有更直观的感知，笔者在教学过程中给学生播放了介绍香港历史文化变迁的动画视频，有效地拓展了课本内容，同时让学生对香港有了更为全面的了解及认识。观看视频前，笔者提出几个思考问题，让学生带着问题看动画不仅能够集中注意力，也能够让学生从相关问题的挖掘中对教材内容及课外知识有更深的理解和体会。

总之，动画设计在小学语文课堂中发挥了积极的教学辅助及推动作用，既丰富了课堂教学知识，又能够实现教学内容的课堂引入，同时拓宽了学生的视野及知识面。

汽车辅助照明随动系统设计 篇7

驾驶A、B级汽车的驾驶员会遇到这样的问题,当夜晚行驶在盘山公路或乡村的小街巷时,总觉得前大灯照着的方向与你行驶的道路不一致。行车速度和行车安全存在很大问题。汽车辅助照明随动系统是以单片机AT892051芯片为控制核心,控制步进电机带动辅助照明光源,随方向盘的转动而转动。对汽车的前大灯照明起到辅助作用。辅助照明光源采用高亮度LED灯,这种光源节能、抗震性能好、重量轻,符合“辅助”的特点,可以随时安装或取下。安装时只需用光源底部的永久磁铁吸附在驾驶室顶部或汽车的任何部位。用霍尔开关检测汽车的转向、转角的大小以及转弯的速率,将检测信号和倒车信号一起送至单片机的输入接口,经单片机分析、计算、判断后,由单片机的输出接口输出控制信号,控制步进电机及辅助光源的转动,从而实现随动控制。

1 系统硬件基本组成及各部分作用

系统的硬件框图如图1,硬件系统由单片机AT89C2051芯片、4806—A步进电机、步进电机驱动电路、HAM8X20PNP霍尔开关、7805三端稳压器、晶体谐振器等组成。

1.1 单片机芯片

综合分析了汽车辅助照明随动系统的控制要求,选用AT89C2051芯片电路简单、经济实惠,完全可以满足要求。AT89C2051是一种带2K字节闪速可编程可擦除只读存储器(PEROM)的低电压、高性能CMOS 8位微控制器。该器件采用ATMEL高密度、非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS—51TM指令集和输出管脚相兼容[1]。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在一个芯片中,ATMEL的AT89C2051是一种高效微控制器[1]。另外它为20个引脚、15条可编程I/O线、128×8内部RAM、工作电压2.7 V～6 V。

将AT89C2051芯片的(P3.0、P3.1、P3.2、P3.3)设为输入口,用它对系统的左转信号、定位信号、右转信号及倒车信号进行采集,送至CPU进行分析、比较、判断,并将判断结果送至输出口。将P1.2、P1.3、P1.4、P1.5设为输出口,P1.2～P1.5经驱动器,对步进电机进行控制,进而实现随动控制。

1.2 霍尔开关

霍尔开关是该系统采样的主要元件,汽车的转向信号就由它来采集。用霍尔开关作为检测元件的好处是对汽车原电路不作任何改动。霍尔开关选用HAM8X20PNP常开型[2],它具有体积小、易安装、电压范围宽等特点,适合于汽车12 V电源使用。HAM8X20PNP型霍尔开关的输出电平很容易与单片机直接连接。

1.3 步进电机驱动电路

驱动电路采用分立元件电路,由三极管及周边电路组成,单片机经P1.2、P1.3、P1.4、P1.5输出,再经三极管功放电路驱动步进电机,P1.2、P1.3、P1.4、P1.5设为低电平有效,三极管选用9012PNP型,这样设计电路简单,散热性能好。

1.4 步进电机

步进电机是随动系统的执行元件,选用4806—A型。该电机为4相(分别为A、B、C、D相)、绕组34 Ω,脉冲幅度12 V。

1.5 恒流三极管及LED灯

恒流三极管是第二代半导体恒流器件,它最大特点是输出的恒流可以利用调整端加外部元器件进行调整[3],最适合LED灯的设计。LED选用0.5 W高亮度白光二极管。

1.6 电源电路

电源采用汽车电瓶+12 V电源,直接供给霍尔开关和步进电机驱动电路。另外+12 V电源经三端稳压器7805稳压,变成+5 V供单片机控制电路使用。

1.7 时钟电路

时钟电路由6 MHz晶体振荡器和周边电路组成,为系统产生6 MHz时钟信号。

1.8 复位电路

复位电路由单片机1脚周边的阻容电路组成,为单片机控制电路上电时在RST端产生一正脉冲,启动单片机工作。

硬件电路原理图如图2所示:

2 软件流程图

软件流程图如图3所示。根据系统功能要求,当开关S闭合时,系统启动,单片机对左、中、右三个霍尔开关进行检测,辅助照明光源开启,灯光亮。当方向左转时,单片机控制步进电机左转。当方向右转时,单片机控制步进电机右转。当方向转正时,单片机控制步进电机转到中间位置。

但实际上方向左转时可能有三种情况:一是左转半圈,测到一个左转信号;二是左转一圈,测到一个左转信号、一个右转信号和一个中间信号;三是左转一圈半,测到一个左转信号、一个右转信号、一个中间信号和一个左转信号。这三种情况的任何一种都是使步进电机左转30度。同理右转时也存在三种情况:一是右转半圈,测到一个右转信号;二是右转一圈,测到一个右转信号、一个左转信号和一个中间信号;三是转一圈半,测到一个右转信号、一个左转信号、一个中间信号和一个右转信号。这三种情况的任何一种都是使步进电机右转30度。所以我们控制步进电机的左、右转并不能直接根据检测到的左、右状态信号来控制步进电机的左、右转,而要根据以上6种情况进行分析判断,完成对步进电机的左、右转动控制来解决夜间行车时左、右转动方向灯光照明问题。

3 结束语

以上是对汽车辅助照明随动系统硬件部分、接口分配以及软件流程的设计。以后还需从空气动力学的角度对LED灯具的外形进行设计,从防水密封的角度对辅助照明系统的转动部分进行设计,对控制程序进行调整和优化,力争做到简单、适用、可靠、经济。

摘要：分析了普通汽车前大灯照明存在的缺陷,应用单片机芯片,设计出汽车辅助照明随动系统。该系统可以随着汽车的转向提前把辅助光源照在汽车的左前方或右前方,使行车速度和行车安全问题得到改善。

关键词：汽车辅助照明,随动系统,2051单片机,霍尔开关,步进电机

参考文献

[1]美国爱特梅尔股份有限公司.AT89系列单片机技术手册[Z].北京威立姆电子技术有限公司,1996.

[2]刘笃仁.传感器原理与应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

3D辅助教学软件设计 篇8

计算机辅助教学技术已经在教育行业中渐趋成熟,从最基本的文本展示,图片展示,发展到现在一体化的多媒体教学系统。然而,很少有人运用3D技术将计算机辅助教学推向一个新的高度。真实的生活是多维的,在教学中要很好的呈现生活,3D软件无疑是最好的辅助工具。AutoCAD加速了工业设计的效率,Maya提高了动画特效的水平,3D辅助教学软件也将会大大提高我们教学的质量。

目前运用3D技术进行辅助教学的研究才刚刚起步,没有成熟的产品或相关的资料可以借鉴。此文作为一个尝试的先例,也许没有多大成果,但是若干年后3D辅助教学会流行起来的。

3D辅助教学软件采用的是标准C++语言。主要基于以下考虑:一、3D图形处理要进行大量的计算,选择比较低级的语言有助于提高软件的性能;二、这里采用了标准的C++类库,而没有采用强大并且开发方便的Visual C++自带的一些属性。原因很简单,标准的C++经过简单的代码改动,重新编译后就可以很容易的移植到各种各样的硬件或操作系统上。而Visual C++中掺杂了很多Windows系统独有的特性,这样做出来的软件只能够在Windows平台上运行,大大降低了软件的可移植性。

软件的质量很大程度上取决于软件的总体架构。在设计上,3D辅助教学软件采用的思想是:分离、开放、统一。

首先,划分功能模块,降低软件的耦合度。整个软件主要由以下功能相对独立的模块构成:图形生成引擎、图形数据处理引擎、命令处理外壳、序列化外壳、模块间的交互管道。这样的设计也有利于软件的并行开发、Bug调试和降低对开发人员的要求。在产品形成后,各模块可以独立的安装在不同的机器上,降低了对硬件的要求。

多个用户可以连接到同一个图形数据处理引擎,进行协作完成大型的工程。管道的设计有利于数据流的重定向,进而方便了数据的移植和图形的表现。

其次,每个模块的接口都是开放的,不管客户端使用什么样的表现和交互方式,只要满足服务器端采用的接口标准,都可以正常的与服务器端通信。

再者,软件开发中尽量采用软件开发中的标准,比如软件的配置数据通过XML文件存放,数据的通信采用SOAP协议等等。设计遵循通用标准具有灵活的开放性,是系统进一步与其他系统兼容和进一步扩充的根本保证。

OpenGL是3D辅助教学软件采用的一个重要技术。OpenGL是3D行业中的一个标准,它主要负责与各种各样的硬件交互,程序员只能够看到OpenGL类库提供的接口,而不用关心建立在具体机器图形系统之上的与硬件或与软件特性相关的内容。这样,程序员就可以花更多的精力放在程序的逻辑问题上。

2、3D辅助教学与OpenGL

2.1、计算机辅助教学与3D辅助教学

计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)是利用计算机模拟教师的行为,通过学生和计算机之间的交互活动来达到教学目的。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标。

3 D辅助教学是计算机辅助教学的一个新的分支。3D辅助教学在3D处理技术的基础上,通过立体图形的展现,物理现象的模拟,达到方便教师讲授知识,帮助学生理解各种数学公式和物理现象。运用3D辅助工具,可以模拟微积分的原理,可以模拟物体的各种运动,可以模拟天体的运动,可以辅助理解各种各样的数学思想。

2.2、OpenGL

OpenGL(全写Open Graphics Library)是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格,它用于三维图象(二维的亦可)。OpenGL是个专业的图形程序接口,是一个功能强大,调用方便的底层图形库。

3、系统需求分析

需求分析就是分析软件用户的需求是什么。需求分析在软件的开发过程中具有决策性,方向性,策略性的作用。因此,需求分析的质量很大程度上决定了软件产品的质量。

3.1、可行性分析

可行性分析的任务是从技术上、经济上、使用上分析该系统的开发是否存在可行性。其目的是在尽可能短的时间内用尽可能小的代价确定问题是否有解。

从硬件技术方面看,现在的机器性能远远满足做复杂图形系统的需求。无论是CPU和GPU的速度,还是内存和硬盘的容量,都远远超出了普通图形系统的要求。

从软件技术方面看,有OpenGL和DirectX两个图形标准和其相对应得类库可以满足开发图形软件的基础设施需求。在软件工程领域中产生了很多成熟的开发模式可供参考,软件可以采用“原型模型”来进行分阶段开发,也可以采用“编译器模型”进行围绕最主要的图形引擎进行开发。此外,从非图形的其他软件中也可以借鉴某些“最佳实践”,比如可以采用XML标准来存储和传输数据,可以借助数据库来管理信息,使用Java语言或JS脚本开发非核心的一些组件。

从经济方面来看,一款优秀的软件,它所花费的成本只有非常少的一部分在硬件上,大部分成本都是花费在软的方面。所以,对于3D辅助教学软件来说,它的成本就相对的更低了。在硬件方面只需一台普通的PC机,在软件方面只需要免费OpenGL类库和C++编译器。

从使用方面来看,在辅助教学系统中,3D辅助教学是一个欠缺。它必将拥有大量的用户和广阔的前景。

3.2、需求分析

3.2.1、需求概述

CAI(Computer Aided Instruction,计算机辅助教学)的应用在日常的教学系统中已经很普及。通过CAI,教师可以制作各式各样的课件,通过声音、文字、视频、图片等各种形式讲解各科知识;学生可以通过计算机、网络、多媒体教室等各式各样的教学设施进行学习。CAI大大提高了教与学的质量和效率。

3D辅助教学是建立在传统CAI基础之上的新的辅助教学方法。通过3D辅助教学系统,可以很方便的模拟物理中的各种现象,可以通过三维图形辅助理解数学中的各种公式,可以模拟现实世界中的各种物体。它的出现,弥补了CAI在3D方面的空缺。

4、系统的总体结构设计

4.1、系统平台选择

系统平台是指计算机系统平台,包括计算机硬件、软件和使用计算机的入。系统分析的任务是确定待开发软件的总体要求和使用范围,以及与之有关的硬件、支撑软件的要求。

4.2、系统关键技术讨论

4.2.1、图形数据的描述

描述一个图形的数据可以采用多种多样的方式,比如点阵图和位图等。

4.2.2、图形生成的顺序

图形生成引擎呈献给用户的界面是一幅完整的界面。但是在实际的处理中,不可能同时地绘制出这么多的图形。实际上,在绘制过程中,图形是一个接一个顺序绘制完成的。

为了不至于后面的图形覆盖前面图形的数据,在图形的处理中,我们给每个顶点增加了深度属性,这样,永远显示的是前面的物体,不会有后面物体掩盖住前面物体的现象。

由于图形是顺序绘制的,这样没有渲染好的图形会展现给用户,造成图形的质量下降。系统采用双缓冲技术解决这种问题。就是在图形的有两块存贮区域来存放要绘制的图片。在图形的绘制过程中,显示器读取的是之前绘制好的图形的那个存储区。当新的图形绘制完成后,交换两个缓冲区的内容。应用双缓存,每一帧画面只在绘制完成之后才显示出来,因此观察者就会看到关键帧的完整画面。从而增加了3D显示的质量。

4.2.3、数据的存储结构

数据的存储结构直接决定了系统的开发难易度和系统的运行效率。设计时应根据不同的应用需求选择合适的数据处理结构。

4.2.4、数据的加入和销毁

当产生了新的命令或对象,就要为其建立新的数据。在处理数据时会遇到将新数据插入链表和将当前链表销毁的问题,可以通过单链表的尾插法和遍历单链表的方法解决,下面的代码实现了数据的插入和链表的销毁。

4.2.5、元数据的定义和管理

在各模块的通信中,除了需要标准的通信协议之外,它们还需要内部的通信协议。

4.2.6、物体的运动

3D辅助教学软件中另外一个重要的特性就是实现物体的移动。运动可以通过移动相机的位置或者移动物体的坐标位置实现。在系统的设计中根据具体的情况分别使用了两种“运动”方法。当一个整体的场景需要运动时,采用了调整相机的方法实现场景的移动。这样做的好处是操作简单。

5、系统详细设计与实现

这一章是对3D辅助教学软件的详细设计的描述。由于系统采用了分离式的设计模式,下面将从各个模块分别介绍每一个模块的设计理念和实现方法。

5.1、图形生成模块的设计与实现

3D图形生成引擎相当于一个状态机。它顺序执行描述图形的指令,从一个状态转换到下一个状态。图形的生成有三个阶段:第一阶段,初始化场景;第二阶段,顺序处理每一个绘图指令;第三阶段,修改图形参数,不断重复地根据新的数据来产生图形。

5.2、图形数据处理引擎的设计

图形数据处理引擎面对的是图形数据和对这些数据的逻辑操作。它有两个最主要的功能:存储数据和对这些数据进行操作。本系统在实现的过程中把图形数据处理引擎融入到图形生成引擎中去了,然后在后来的版本中重新把此模块分离出来。

5.3、命令转换外壳设计与实现

命令转换外壳实际上负责的是与软件系统与用户的交互模式。交互模式从表面上看起来非常简单:用户在显示器屏幕上看到一幅图像,通过某种交互设备对图像作出某种反应,图像响应用户的输入并发生某些变化,用户对图像的变化作出反应,如此反复进行。命令转换外壳在设计上分为3层:接收外围设备输入层;命令解析层;实现命令的函数层。

5.4、序列化模块的设计与实现

序列化就是将内存中图形数据通过一种方法存贮到外存上,当需要的时候可以通过图形文件还原以前绘制过的图形。从逻辑上讲,将内存中的图形存储到外存上有多种方法,最直接的就是将图形的绘制参数存储到外存上。

为了实现上的方便,系统采用了直接将命令存储在外存上的方法。这样,存储一幅图形时,只要将用户输入的绘制命令存贮到文件中就可以了,用户打开该图行文件的时候,系统再根据绘制命令重新生成图形。

5.5、模块间通信管道的设计与实现

模块间通信管道实现的是各模块为交互而规定的内部协议。从逻辑上看,它是一个管道,数据从一个模块通过它“流”向另外一个模块;从本质上看,它是一组函数,这组函数可以实现了数据的发送和接受功能。3D教学软件实现的初期,此模块被融合到各模块中。实现上主要通过全局变量和指针实现模块间数据的传输。

摘要：3D辅助教学软件是三维图形技术在教学中的应用,它利用三维建模更逼真的展现事物,从而更好的提高教与学的质量和效率。此系统实现了基本图形的绘制、命令用户接口、图形文件的导入导出等功能,此外系统还加入了星体运动等3D模型实例。本文首先阐述了3D辅助教学的内容的需求,然后分析了3D辅助教学软件的主要功能,最后给出了运用OpenGL类库实现3D辅助教学软件的方法。

关键词：3D,建模,OpenGL,辅助教学

参考文献

[1]吕家恪,汪璇,赖凡,邹显春著.基于Web的公共课辅助教学系统研究与应用[J].西南大学学报(自然科学版),2007(9).

[2]王萃寒,赵晨,余飞扬,姚晓宇.智能计算机辅助教学系统的实现研究[J].计算机工程与科学,2003(3).

教学辅助画板系统分析设计实现 篇9

关键词：Delphi,画板,辅助教学

一、引言

当今社会计算机越来越普及, 在教学方面更是使用广泛, 特别是现在提倡多媒体教学, 更多的老师脱离了传统的粉笔黑板的教学模式, 开始使用幻灯片配合投影或者传屏控制软件来给学生教学。可是在讲课过程中真的脱离了笔这样工具, 有时候讲课很不方便, 所以出现了一些计算机上的屏幕画板程序。虽然网上很多类似程序, 但有些功能还是不能满足教学需求, 所以设计制作一个辅助教学的画板系统。下面介绍一下分析设计过程。

二、教学辅助画板系统需求分析

本系统是一个简单的画板系统, 系统需要完成的功能:1、能够生成带有需要讲解屏幕信息的画板。2、能够在生成的画板上用鼠标随意涂画, 可以标注重点提示等信息。3、可以画一些规则图形, 比如圆形, 方形, 画一些规则线条等, 并完成对其的各种控制 (如:颜色, 大小等) 。4、可以在当前需要画图讲解的图画上输入文字。5、可以刷新回到干净画板。6、可以保存当前讲解画板为图片, 以便提供给学生自己学习使用。

三、教学辅助画板系统设计与代码实现

1、画板生成

从系统获取当前的屏幕信息, 将屏幕信息传递给画板, 使画板全屏显示。使用的关键代码有:

bmpscreen:tbitmap;//定义一个位图组件类型的变量

Fullscreen Canvas:TCanvas;//定义一个画布类型的变量

dc:HDC;//定义一个句柄的变量

form C.Left:=0;

form C.Top:=0;

form C.Width:=screen.Width;

form C.Height:=screen.Height;//以上代码可以让本程序的窗体覆盖屏幕。

bmpscreen.Canvas.Copy Rect (sourcerect, fullscreencanvas, destrect) ;

//将屏幕信息生成到画布上并显示出来。

2、鼠标绘画

在讲解过程中我们会像在黑板上写字画图一样使用鼠标画图, 下面是鼠标在画布上画图的关键代码:

form C.Double Buffered:=true;//为窗体设置双缓存区, 若不设置双缓冲区, 在鼠标绘图时屏幕会不停的闪烁, 无法正常观看。

我们在窗体TForm C.Image2Mouse Move方法中添加代码

if (按下鼠标左键) then

image2.Canvas.Ellipse (x-5, y-5, x+5, y+5) ;//因为在画布上画点比较小, 所以在画布上画了个以鼠标点为圆心的10像素的圆。

3、改变画笔颜色

我们调用系统颜色对话框给我们的画笔提供颜色。具体代码如下:

if Color Dialog1.Execute then//如果可以调出系统颜色对话框。

image2.Canvas.Pen.Color:=Color Dialog1.Color;

image2.Canvas.Brush.Color:=Color Dialog1.Color;

//将颜色对话框颜色赋予画笔和画刷

4、绘制图形

(a) 当点击直线命令时执行以下语句:

Image2.Canvas.Move To (d_x, d_y) ;//将直线的初始点移动到坐标 (d_x, d_y) 的位置

Image2.Canvas.Line To (x, y) ;//绘制直线到点 (x, y)

(b) 当点击绘制圆形命令时执行的语句:

image2.Canvas.Brush.Style:=bsclear;//图形背景色变为透明

image2.Canvas.Ellipse (d_x, d_y, x, y) ;//绘制圆形或者椭圆形

image2.Canvas.Brush.Color:=clred;//还原笔刷颜色

(c) 当点击绘制矩形命令时执行的语句:

image2.Canvas.Brush.Style:=bsclear;//图形背景色变为透明

image2.Canvas.rectangle (d_x, d_y, x, y) ;//绘制矩形

image2.Canvas.Brush.Color:=clred;//还原笔刷颜色

5、在画板上打印出需要的文字

SType Word:=Input Box ('标题', '提示字符', SType Word) ;//用输入窗口接收输入的文字并赋予变量

image2.Canvas.Brush.Style:=bsclear;//让文字背景变成透明

image2.Canvas.Text Out (d_x, d_y, SType Word) ;//将文字打印到画板上

6、保存图片

将当前屏幕保存成图片, 以供学生参考学习。具体代码如下:

Save Screen:tbitmap;//定义一个位图组件类型的变量

if Save Dialog Pic.Execute then//如果调用保存对话框成功

Save Screen:=Image2.Picture.Bitmap;//将Image2中的图片传递给位图变量。

Save Screen.Save To File (Save Dialog Pic.File Name+save Dialogpic.Filter) ;//将变量中的图片保存到保存对话框显示的文件路径下, 并以用户输入的文件名加默认后缀名保存文件。

小结

本文简单介绍了教学辅助画板系统分析以及设计实现, 程序已基本可以使用, 但还有很多需要进一步完善的地方, 比如程序暂停, 系统快捷键的使用, 程序监听机制等等。

参考文献

机械原理辅助教学系统设计 篇10

机械原理辅助教学系统主要是展示机器中常见的各种机构, 介绍机构的形式和用途, 演示机构的基本原理和运动特性等。该系统能让学生很直观地看到常用机构的基本原理和运动特性, 有效地提高了机械原理的教学效果。然而, 常见的系统是通过线控的方式控制各类机构的运动电机和语音解说, 这种系统在操作上很不方便, 并且不能随意选择需要演示的机构。为了能更加方便地控制, 提高教学质量, 我们对辅助教学系统进行了改进设计, 实现了对机构的红外线遥控, 并且可以随意选择演示机构的类型且有同步的语音解说, 这对教学任务非常繁重的工程训练认知实习来说至关重要。

1系统硬件设计

系统总体硬件设计结构见图1。硬件主要由常用的51系列微处理器AT89S52为核心控制语音播放和机构运行。外围电路主要由红外线接收模块、语音控制模块、继电器控制模块和电源模块等组成。

1.1 电源模块

电源接入AC220 V, 通过电源电路后为系统提供DC5 V、DC3 V和AC220 V电压, 电源电路见图2。

电源模块主要由变压器、单相桥式整流电路、LM7805电路及LM317电路等组成。由于整流电路输出的脉动直流电含有大量的交流部分, 所以在整流电路之后要辅以滤波电路;LM7805器件和LM317分别辅助相应的电路就构成了直流5 V和3 V稳压输出。

1.2 语音模块

语音模块由ISD4004、录音电路、放音电路等组成。语音控制模块的作用主要是对语音进行管理、实现语音解说与电机运转的同步。本模块使用的语音芯片型号为ISD4004 08-MP, ISD4000系列芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制, 操作命令可通过串行通信接口 (SPI或Microwire) 送入。

单片机通过MOSI和MISO对语音芯片进行控制, 相当于对应的命令字和控制字, 其对应的位见表1。

其中MOSI中的A0～A15为放音的起始位置 (表1中只标识出A0～A10) , C0～C4为语音的控制位, MISO中P0～P15位为放音输出的实时地址 (表1中只标识出P0～P10) , 其他两位EOM和OVF依次为信息段末尾位和溢出标志位。其中控制位C0～C4依次为MC、IAB、PU、P/R和RUN位, 相应的详细

1.3 其他电路

遥控器选用红外线编码芯片为SAA3010T的遥控器;红外线接收通过红外一体化接收头HS0038进行, 并将其转换为高低电平;由于单片机的INT0/PSEN引脚与接收头HS0038的OUT引脚相接, 因此通过AT89S52对高低电平处理解析出相应的代码, 然后根据代码控制相对应的电机运转和语音同步播放。电机控制电路和红外接收电路见图3, 电机采用交流电机, 一端接到220 V交流电上, 一端接到继电器常开触点上, 继电器的公共触点接到交流电的另一端上。单片机的P0.0脚输出为低电平时, 三极管饱和导通, 这样继电器吸合, 电动机运转进行机构演示;P0.0脚输出为高电平时, 三极管截止, 这样继电器衔铁释放, 电动机停止运转。

2系统软件构成

该系统选用的单片机是AT89S52, 它属于MCS-51系列单片机, 其开发软件是Keil μVision2。系统软件程序主要由主程序模块、红外线解码程序模块和机构运行程序模块等部分组成。

2.1 主程序模块

主程序模块流程见图4。开机初始化后, 系统等待按键操作;当按下遥控器上的“启动键”时将相应的参数adlnum和adhnum赋值, 在初始化中调用了函数eval () , 函数里的数组adl[]和adh[]分别记录了相应机构解说语音的首地址, 而参数adlnum和adhnum分别是数组adl[]与adh[]的元素, 每一数字与每一段话的开头相对应;若按键正确则可得到相应语音段的首地址, 从而顺序地执行相应的机构, 执行某个机构时可进行暂停和任意跳转的操作, 当进行暂停操作时机构停止运动且语音停止播放, 同时语音芯片掉电, 程序结束一个完整的循环, 整个系统进入暂停的状态。此后再运行机构时分两种情况:①从暂停的地方开始启动;②在暂停的地方任意选择机构。当执行任意跳转操作时机构先停止运行, 同时语音芯片掉电, 然后自动运行指定的机构。

2.2 红外线解码模块

红外线解码模块是对红外线进行解码操作, 以实现示教板的红外线控制。红外线发射模块的编码芯片采用PHILIPS公司的SAA3010T。SAA3010T的位传送方式采用双向位, 位1和位0的相位恰好相反, 由于其占空比为undefined, 故采用定时800 μs采样的方式进行解码, 实行近似的解码操作。当遥控器有键按下时, 一体化接收头将输出高低电平, 在接收电平信号的第一个下降沿处触发INT0中断, 进入INT0中断延时800 μs后触发T0中断, 然后对第一个电平进行采样。T0中断后再对T0赋初值进行800 μs的定时, 当定时器溢出产生中断时, 继续对后面的电平进行采样。当对最后一个电平采样完成后关闭定时器, 并同时关闭定时器的中断。信号电平的采样值放在数组IRCode[]中, 然后对IRCode[1]和IRCode[2]的值进行判断, 当符合要求时再分别对IRCode[1]和IRCode[2]的值进行进一步的判断, 以此来确定相对应的按键, 并且根据按键值对相应的参数进行赋值, 以此实现程序合理的控制。红外线解码模块的控制流程见图5。

2.3 机构的运行

机构的运行主要包括机构模型的运动和机构的语音解说, 其流程见图6。其中语音介绍的主控芯片为 ISD400408-MP, 其作用是对相对应的机构进行介绍, 并且与机构模型的运动同步。

3结论

本教学辅助系统设计采用单片机作为微控制器, 用红外遥控技术实现远程控制, 实现了不同机械原理机构的演示和语音同步解说, 并且能随时实现暂停运行、选择运行等操作。该系统经实验验证, 运行稳定, 可靠性较高。

参考文献

[1]裘有斌.基于ISD4004的家庭语音报警系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用, 2008, 4 (4) :47-50.

[2]董海棠, 冯中毅.新型语音芯片ISD4004在车载微机中的应用[J].甘肃科技, 2005, 21 (2) :35-36.

设计辅助 篇11

关键词：综合授课；创意能力；校企合作

一、景观设计专业计算机辅助设计教学概况

开设景观设计专业的本科院校主要集中在艺术类、农林类、建筑类院校以及综合性大学等四大主要类型高校。从开设该专业院校的类型即可看出，景观设计专业具有艺、文、农、工等多学科交叉的特点，因此需注重学生跨学科综合能力的培养。这四大类型的院校在景观专业计算机辅助设计课程设置上均有着自身的特色。目前，艺术院校的景观设计专业大多数是在环境艺术设计的基础上建立的，根据艺术院校学科背景特色，大多开设了以设计软件为主的计算机辅助设计课程，且主要集中在二年级进行教学。

二、改革的措施

1.将原来单独分开授课的设计软件课程改为系列设计软件综合授课课程

现有的针对景观设计专业的计算机辅助设计教学中， AutoCAD、SketchUP、3ds Max大多为分课程单独设置。但实践证明，以往花费大量时间完整讲授某一软件的授课方法并不可取，这不仅无形中加大了学生的学习量，还浪费了更多的时间让学生去学习一些极少用甚至以后从来都不会用到的功能，而且有的功能命令会让学生感到相当枯燥以及难理解。

通过系列软件课程的整体教学，有利于学生从宏观上了解景观设计专业的过程，并能从微观上熟练掌握各设计阶段通过计算机辅助设计能达到的设计成果，使学生能在以后的实际工程项目设计中做到合理安排，提高工作效率和设计水平。

2.注重借助计算机辅助设计进行创意能力的培养

通过计算机辅助设计平台，将为学生在平面构成、基础造型、色彩搭配等能力的培养上提供更丰富、更快捷的创意方案。再结合三维制图等软件，逐步培养学生在景观设计中的平面布局、硬景的空间造型及材质搭配、软景的植物选型及色彩搭配等方面的综合能力，使得设计软件不仅仅是纯粹的设计工具，更是触发无限创意思维的源泉，让学生的创意更加完善、合理、快速地表达出来，实现人机合一的最佳工作状态。

3.通过引入实际景观工程将计算机辅助设计融入专业主干课程教学

在对系列设计软件进行综合授课的基础上，尤其是在二、三年级的专业主干课程中，应通过引入社会的实际景观项目，结合项目的实际情况，将计算机辅助设计融入专业主干课程教学。二、三年级的专业主干课程大致包括诸如城市景观艺术设计、住宅区景观设计、景观设施设计等整体或专项的景观空间课程，这有利于学生在之前对设计软件学习的基础上，进行实际的设计实践操作。通过实际的项目工程，让学生深入项目基地考察，更直观地理解如何将实际情况通过设计软件转换表达出来。这将极大地提高学生关于计算机辅助设计的学习兴趣，并能避免“纸上谈兵”的尴尬境地，将虚拟空间与现实场地互动结合，通过这两者之间信息的不断反馈和整合，达到最优化的设计效果。学生在老师引导下，可以逐渐熟悉不同设计阶段计算机辅助设计介入的深度，以及在实际的工程问题中如何通过计算机辅助设计快速解决设计问题。

4.探索校企合作培养模式，保持与市场需求同步，关注业界新动态

针对设计市场的需求，与设计企业及社会发展进行互动，积极探索与设计企业进行校企联合培养的思路。设计企业处于设计生产的第一线，为了提高设计的效率，随时保持与计算机辅助设计最新动态的紧密联系。建立校企联合培养基地可让学生深入基地进行更多的实践训练，更直接地与项目接触，这样能更快速直观地提升学生的计算机辅助学习效率。

此外，授课教师及相关人员需了解计算机辅助设計行业动态，及时更新。尤其是在大数据时代的背景下，高效率、最优化的设计软件对于学生而言无疑是最好的设计助手。

总之，通过这些改革措施，积极探索并促进计算机辅助设计在景观设计专业的基础应用中的课程改革研究，使学生在具有一定的理论基础及较好的艺术修养、较为扎实的手绘表达技能的前提下，同时具备较强的计算机辅助设计操作能力，促使学生从前期方案的理念构思到项目的设计成果表达均有着较为系统和全面的认识，为将来从事设计工作提供强有力的技能保障，充分发挥学生在地方经济建设中的贡献能力。

参考文献：

[1]施俊天.从三维开始设计：计算机三维形态生成在风景园林空间设施方案设计构思中的影响[A].中国风景园林教育大会论文集[C]，2006（9）.

[2]胡海辉.园林计算机辅助设计课程教学初探[J].东北农业大学学报，2005（08）.

注：本文为广西高等教育本科教学改革工程项目，桂教高教[2015]20号，项目编号2015JGB313。

作者简介：李春，1979年出生，男，就职学校：广西艺术学院建筑艺术学院，学历：硕士，研究方向：风景建筑。

温度校验炉辅助装置的设计 篇12

变压器的安全稳定运行是电网连续可靠运行的必备条件[1～3]。变压器安全运行的使用寿命,取决于变压器绕组和变压器油是否安全可靠。变压器上的温度计可根据变压器油温随时监测该变压器的运行状态,但是主变压器上温度计运行一定时间后,因元器件老化,环境变化,出现故障的几率增大。因此,对温度计进行周期检定尤为重要。温度计进行定检,就需要用到校验工具——温度校验炉。目前,在实际工作中使用温度校验炉存在如下问题:将温度校验炉从变压器底部传递至其上方,容易与变压器外部悬挂的大量金属附件及环绕线缆发生碰撞;传递过程中存在滑手而坠物的危险;变压器一般都装有3个温度计,逐个做校验耗时长、工作效率低[4,5]。在校验温度计的过程中,由于温度校验炉炉膛内温度高,需要设计套筒专用起子,将温度校验炉内的套筒放入或取出,以免烫伤手部及污染套筒。

针对上述问题,本文设计了一种温度校验炉辅助装置。该装置为温度校验炉保护箱,包括箱体与温度校验炉相匹配的测试套筒和套筒专用起子。

2温度计的工作原理

2.1油温温度计

指针式油温温度计带有多个可调整的微动开关,用于电力变压器的油温测量。温度值由内充液体的封闭测量系统测量。它由以下几个相连的部件组成:温包、毛细管、布登管、压敏电阻元件(“/TT”规格时才有)。这些元件都在一个封闭的内充高压液体的管系统内。温度升高时,液体膨胀,将压力的变化传送到布登管。布登管连接到指针心轴,布登管的变化驱动心轴转动,温度变化和温度值指示在刻度盘上。图1 为MT-ST160SK油温温度计。

2.2 绕组温度计

指针式绕组温度计也带有多个可调整的微动开关,用于电力变压器的绕组温度测量。机械式测量系统是一个独立单元,不需要外部输入功率。

绕组温度的测量是使用间接方法。绕组和冷却介质之间的温差决定于变压器绕组电流,电流互感器二次电流正比于绕组电流。

将互感器二次电流连接到指针式温度计的加热电阻上,从而产生比实际油温高一个温差的温度指示值。用这种间接方法,可以得到平均或最大的绕组温度指示。

加热电流的调整是使用指针式温度计中的电位器,调整值按曲线查找。测量系统包括相连接的温包、毛细管、布登管、压敏电阻元件(“/TT”规格时才有)。图2为MT-ST160W绕组温度计。

3 辅助装置的设计

目前,市面上已出现了多种针对于防摔、防震功能的装置或产品。本文所设计的装置——温度校验炉保护箱,不仅在去往变电站的路途中和将温度校验炉从变压器底部传递至其上方时防止震动、颠簸,还具有其他功能:(1)因传递过程中存在滑手而坠物的危险,保护箱顶部设置把手为环形结构,在传递时可与牵引绳子的卡扣紧扣;(2)为了节省工作时间,提高工作效率,该装置配有不同规格的套筒,可在校验过程中校验一块温度计,还可选中套筒校验两块温度计;(3)为了防止烫伤手部及污染套筒,设计了套筒专用起子,用于温度校验炉内的套筒的放入或取出。

3.1 总设计方案

本设计目的在于提供一种温度校验炉保护箱,能够避免温度校验炉在传递过程中发生损坏,保证校验的精度,且提高工作效率。设计开发了一种温度校验炉保护箱,其结构包括箱体、与温度校验炉相匹配的至少两个测试套筒,每个测试套筒设有不同数量的温度计测试孔,测试套筒和温度校验炉均位于箱体内,箱体的内壁设有缓冲垫,缓冲垫上设有与温度校验炉形状配合的第一固定槽、与测试套筒形状配合的第二固定槽。

温度校验炉通过第一固定槽固定于箱体内,使其在从变压器底部传递至其上方的过程中,避免与变压器外部悬挂的大量金属附件及环绕线缆直接发生碰撞,起到保护温度校验炉的作用;箱体内设有缓冲垫,防止温度校验炉与箱体的四周发生碰撞,避免温度校验炉的精密元件发生振荡,保证校验数据的精度。温度校验炉保护箱还包括与温度校验炉相匹配的至少两个测试套筒,每个测试套筒设有不同数量的温度计测试孔,可以对不同功率变电站变压器上不同数量的温度计进行同时校验,节省工作时间,提高工作效率。

3.2 箱体设计

箱体包括箱身和箱盖,箱盖的中心位置设有环形把手,第一固定槽和第二固定槽均设于箱身内。将温度校验炉从变压器底部传递至其上方时,通常使用牵引绳,将牵引绳绑在箱体中心位置的环形把手上,减少箱体在传递过程中的晃动,且防止牵引绳在把手上的来回滑动,避免在传递过程中发生坠物的风险,保证人身安全。

箱盖的一侧与箱身铰接,另一侧设有卡扣,箱体设有与卡扣配合的扣板。通过卡扣和扣板的配合,打开或关闭箱盖,操作方便。

温度校验炉保护箱还包括与测试套筒配合的套筒起子,套筒起子位于箱体内。温度校验炉在校验温度计的过程中,由于温度校验炉炉膛内温度高,且测试套筒和炉膛之间的间隙小,通过套筒起子将测试套筒从炉膛内取出或放入,操作方便,避免烫伤手部或污染测试套筒。

箱体的底部设有缓冲脚垫,避免箱体在移动过程中发生滑落、倾倒,保证工作的安全性,进一步避免箱体内的温度校验炉发生振荡。

3.4 套筒起子设计

目前,新建220 k V变电站主变本体一般都装有3 个温度计,其中两个测油温,一个测绕组。现场温度计定检都是在户外工作,天气变化多端,夏天天气炎热,长期待在户外易中暑,为了节省工作时间,提高工作效率,设计了带有3 个孔的套筒,3 个温度计可同时进行校验,如图4所示。

新建110 k V变电站主变本体一般都装有2个温度计,一个为油温温度计,另一个为绕组温度计。为了适应现场条件,设计了可同时校验两个温度计的套筒,如下图5所示。

旧变电站一般仅装有一个油温计,因此,设计了可校验一个温度计的套筒,如图6所示。

套筒需要装在温度校验炉内,在升温过程中,由于温度高,操作过程中容易烫伤手部,另外,温度校验炉炉膛位置狭小,需要借助于套筒专用起子将其放入或取出。因此,设计套筒专用起子,如图7所示。

4结论

该装置顶部设计有环形金属环,可对传递绳索进行安全固定,防止装置因传递过程中存在滑手而坠落的危险;可放置不同规格的套筒,针对现场不同型号、不同数量的温度计进行校验,大大节省工作时间,提高工作效率。设计的套筒专用起子用于该装置中套筒的取放,可防止高温套筒烫伤人手。

摘要：阐述了变压器上温度表计周期定检的重要性,介绍了油温计和绕组计的工作原理。设计一种温度校验炉保护箱,该保护箱包括箱体、与温度校验炉相匹配的至少两个测试套筒,每个测试套筒设有不同数量的温度计测试孔,测试套筒和温度校验炉均位于箱体内,箱体的内壁设有缓冲垫,能够避免温度校验炉在传递过程中发生损坏,保证校验的精度,且工作效率高。

关键词：油温计,绕组计,温度校验炉保护箱

参考文献

[1]曹卫东.大型电力变压器绕组温度测量及误差分析[J].新疆电力技术,2010(1):39-40.

[2]胡启凡.变压器试验技术[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,1995.

[4]申莉,陕华平.环境温度变化对指针温度计准确度影响的鉴别方法[J].变压器,2011,7(5):104.