計算機三維設計與機械設計基礎分析

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機械設計是現代工業體系建設的起點，而隨著科技發展，計算機（含硬件與軟件）的工具性價值愈發突出，迅速滲透到機械設計領域，完成了生產方式迭代，計算機輔助機械設計成為現代工業創新發展的重要助力與必然趨勢。隨之而來的問題是，社會急需大量高水平、復合型計算機輔助機械設計人才，而常規的機械設計人才培養模式，較為依賴課程傳授途徑，導致計算機輔助設計與機械專業知識相脫節。丁華、張慶力主編的《計算機三維機械設計基礎》（科學出版社，6年1月第1版）一書采取創新型的“案例版”模式，實現了計算機輔助機械設計技術“理論+實踐”的系統整合。同時，該書立足三維CAD平臺對計算機輔助機械設計知識、技巧進行了擴展，通過UGNX、CATIA、Pro/ENGINEER、SolidWorks等軟件模塊的融合，很好地提升了內容層面的延展性，有效覆蓋不同專業、不同層次、不同需求的學習者。

一、獨創案例版編寫模式，有助促進學習者專業能力發展

《計算機三維機械設計基礎》包含十一個章節，主要研究內容包括草圖繪制、曲線編輯、三維建模、裝配設計、運動仿真等，幾乎涵蓋了現代工業體系下機械設計的全部要素。該書在編寫思路上打破了常見的“軟件功能介紹與應用”局限，采取了獨創的“案例版”編寫模式，即以案例為中心，為計算機輔助機械設計理論與實踐搭建協同平臺，促成知識信息以工程化、系統化、直觀化的形態呈現。一方面，從宏觀上說，案例版編寫模式在每一章、每一節及每一個具體知識點，保障了問題提出、分析與解決的一體化。另一方面，從微觀上說，案例版編寫模式促成了“問答機制”的高度對稱，如書中案例任務與案例解讀成對出現，又如在計算機輔助機械設計的實戰方面，具體設計項目所提出的需求，總是與案例借鑒、驅動、參考的價值保持高度一致；這種理實一體、訓例結合的內容編寫方式，能將復雜的機械設計問題簡單化，無論是課堂教授還是自主學習中，都便于學習者吸收轉化，有助于學習者專業能力發展。

二、構建多模塊知識體系，夯實計算機三維機械設計基礎

計算機輔助設計是一種設計工作開展形式，可用的工具不止一種。隨著設計軟件研發、完善、升級、推廣，一線機械設計人員有了更多的選擇。不同設計單位、客戶所采用的軟件版本存在差異，這就需要計算機輔助機械設計從業人員掌握多元化知識，不斷夯實計算機三維機械設計基礎。本書中介紹了多種計算機三維設計系統，除了CATIA、Pro/ENGINEER、SolidWorks等，還包括浩辰CAD、迅捷CAD、中網CAD等系統；從實用性說，本書提供多種計算機輔助機械設計系統具有現實意義，因為對于從業者而言，客戶基于價格、市場、操作性、性價比等考量，會提出不同設計要求，在多模塊知識體系的支撐下，能很好地增強一線從業人員的競爭力。此外，該書提供的知識模塊雖多，但并沒有依據軟件系統差異進行知識內容分割，而是基于具體案例展開應用，并以條目方式講解注意事項、重點難點。通過這種方式，也將不同計算機輔助設計軟件在機械設計中的優勢體現出來，便于實操過程中靈活選擇。

三、打造全過程設計實例，立體展現計算機輔助設計優勢

客觀上說，實例是計算機類、工程類、設計類等書籍的必備元素，但實例在此類書籍中的常見應用形式，是作為“補充說明”及“效果展示”使用。《計算機三維機械設計基礎》在獨創的案例版編寫模式基礎上，將實例價值發揮到最大程度，既是貫穿全書的銜接點，也是知識信息的承載媒介，除了每一章都提供“工程應用實例”之外，還專門設置第十一章“綜合實例”，打造全過程設計實例，從零部件的造型設計到整機裝備，從安裝完畢的工程視圖到運動仿真，立體化地展現出計算機輔助設計在機械設計方面的優勢；利用實例促進實戰，是本書編寫的一大特色，同時考慮到學習者所用計算機輔助軟件版本的差異，每一個實例部分還提供了“小提示”，針對計算機輔助機械設計的細節、要點進行解釋。此外，本書符合常規教科書結構特征，章節前提供知識點框圖、小知識等欄目，課后提供拓展閱讀、練習與思考等欄目，不僅可以作為機械設計從業人員的技術指南，還可以作為高校機械類專業的教學用書。

作者：喻蕓 郭俊杰 單位：江西省建筑工業學校 撫州職業技術學院