时间：2022-10-03 12:15:55
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（一）以能力为本位，突出“能力目标”
“UG计算机辅助设计与制造”课程是高职机械、机电、模具、数控等制造类专业课程体系中的核心课程，本课程的能力目标旨在培养学生构建三维实体造型的产品开发能力、自动编程和数控加工的应用能力，课程目标充分体现了现代高等职业教育人才的培养规格和要求。
（二）以项目课程为载体，突出“任务训练”
在新的项目教学模式中，应突出任务训练，让学生尽快进入实践操作，体验工作效果，以预先设置的一系列项目或任务为载体，让学生在做中学，边学边做。这样既可以提高学生的学习兴趣，又能培养学生在工作中不断学习的良好习惯，使学生在工作岗位上可持续发展。
（三）以学生训练为主线，突出“学生主体”
一门课程的学习效果，绝不能只看教师上课教了些什么东西，而要看学生到底学到了多少东西，学生才是学习的主体。在课程项目设计中应充分认识到这一点，最好是将学生未来职业岗位上和本课程相关的内容作为训练项目，让学生能积极主动地参与到这些项目中来，自己动手、动脑跟随教师去完成项目，通过训练使学生学到知识、掌握技能、提升能力。
二、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发的实施
根据上述课程项目的设计思路，“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发流程如下图所示。
（一）企业岗位对学生的职业能力要求
根据对企业职业岗位的调研，“计算机辅助设计与制造”课程对学生的职业能力要求主要有以下几方面：1.了解计算机辅助设计基础理论和发展方向；2.掌握UG软件的安装、使用方法；3.具有对一般复杂程度的机械零部件（包括曲面零件）进行实体建模的能力；4.具有绘制工程图的能力；5.具有装配建模的能力；6.具有一定模具设计、平面铣削和钣金设计能力；7.能对一般模具零件进行自动编程。
（二）制定适合岗位需求的课程标准
依据“数控专业工作任务与职业能力分析表”中的典型工作所需职业能力设置课程内容，实现教学内容与生产过程衔接。其总体设计思路是打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的实施过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。本课程的设计是以三维零件的建模及加工为线索来进行，通过对常见机械零件（包括曲面零件）的实体建模、装配、仿真加工等训练，培养学生对相关职业岗位的适应能力。
（三）项目化课程的设计与开发
基于项目训练的“UG计算机辅助设计与制造”课程设计与开发是以“能力本位，任务训练，学生主体”为思路，将一个典型的工作任务转化为一系列的学习任务而形成的教学项目式训练。以工作过程为主线，以学生训练为主体，以培养学生职业能力为目的，真正使职业能力的培养融于平时的教学训练中。在课程设计与开发中应着重做好以下几方面：
确定本课程的整体目标，深刻理解项目化设计的内涵。精心做好项目设计，开发编制《UG计算机辅助设计与制造》，整体化设计校本教材。
具体操作中，在广泛调研的基础上，根据“UG计算机辅助设计与制造”的实施性课程标准，梳理了知识目标和技能要求，我们决定选择台虎钳的设计与加工为本课程的贯穿综合项目，主要通过零件二维草图的绘制和三维模型的造型和加工，培养学生的CAD/CAM能力。同时考虑到知识的全面性，还增加了水杯、手机、印章等零件模型设计与制造作为能力训练的辅助项目，以使学生更全面地掌握该课程的知识及应用。具体见下表：
三、课程项目开发和实施的几点思考
（一）训练项目的选择要有代表性
在本例中，选择台虎钳的设计为贯穿课程的大项目。其中前十个任务为设计模块的基础知识，“任务十一”部分由学生自行改造设计台虎钳，可以从外形上改造，也可以从结构原理上改造，训练学生对所学知识的综合应用能力。后面四个任务是对前面大项目的补充，补充课程职业能力要求中曲面建模和数控加工自动编程的相关知识。
中图分类号：G715文献标识码：A文章编号：1005-1422（2015）11-0032-03
一、实施背景
佛山是世界重要的制造业基地，家用电器和机械装备产业是佛山市优势产业和支柱产业，计算机辅助设计与制造专业群发源于珠江三角洲地区的机械装备、家用电器等产业的人才需求，并随着产业的发展、壮大和升级而快速成长。
家用电器是佛山市传统优势产业，是第二大支柱产业，拥有美的、科龙、格兰仕、万和、万家乐、志高等一批优秀的白色家电制造企业。佛山是广东省最大的家电产业基地和全国最重要的家电产业基地之一，也是全球重要的白色家电产业基地。根据珠三角地区改革发展规划纲要（2008-2020年）和佛山市“3+9”特色产业基地实施方案，白色家电产业将是佛山市未来3个世界级产业之一。
机械装备产业是佛山市第三大支柱产业。佛山市被广东省委省政府确定为全省三大装备制造业基地之一，拥有国家火炬计划佛山精密制造产业基地、国家火炬计划佛山自动化机械及设备产业基地、中国医疗器械（佛山）产业基地。在佛山市“3+9”特色产业基地实施方案中，机械装备产业将是佛山市未来9个国家级产业之一。
目前珠江三角洲地区制造业从业人员数量相当大，对专业技术人员和高技能人才的需求越来越大。根据《佛山市中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》文件预测，到2015年，机械装备产业技术人才需求为8.24万人，从事白色家电产品研发和生产的技术人员需求达5.37万多人；到2020年，人才需求则分别为13.86万人、8.14万人。
我院计算机辅助设计与制造专业群包括计算机辅助设计与制造、模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化专业，主要面向佛山家用电器和机械装备产业，培养高技能人才。本文阐述了计算机辅助设计与制造专业群培养高技能人才的具体措施和方法，以期为其它专业提供借鉴和指导作用，同时为高技能人才培养提供实践经验。
二、岗位能力和职业能力分析
根据家用电器和机械装备企业用人需求，深入佛山市三水合成电器实业有限公司、佛山海尔电冰柜有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、佛山市富惟汽配有限公司等企业调研，进行了充分广泛的企业行业调研，围绕家用电器和机械装备企业岗位用人标准，分析了岗位能力和职业能力要求，如表1所示。
服务佛山产业的计算机辅助设计与制造专业群高技能人才培养研究与实践
三、人才培养途径、具体措施
根据家用电器和机械装备企业岗位能力和职业能力要求，计算机辅助设计与制造专业群开展了形式多样、内容丰富的高技能人才培养方式，更好服务佛山产业。
（一）成人订单班
针对家用电器和机械装备企业高技能人才培训的实际需求，面向企业员工，经统考，组成成人教育订单班，进行培养，系统完成各科学习，并考核合格后，取得大专学历证书。
（二）现代学徒制
面向高职学生，进行现代学徒制人才培养模式的实践。选好区域内与学校有良好合作并且有强烈人才需求的企业。由企业与学校共同对学生进行面试，通过者按现代学徒制进行培养。确定培养对象后，签好三份协议（学校与企业、学生与企业、学生与学校签订协议），确认好学生的学徒身份。例如，计算机辅助设计与制造专业与三水合成电器实业有限公司合作实施现代学徒制培养，以厨用搅拌机、碎肉机、曲奇机等家电产品为载体，企业工程师“一对一”指导学生进行产品设计，进行手板制作。
（三）三二分段中高职衔接
基于中高职衔接，进行“3+2”中高职贯通五年一体化培养，有利于系统培养高技能人才。计算机辅助设计与制造专业2013年与顺德陈村职业技术学校、南海信息技术学校、三水工业中专三所对口中职学校共同参与专业试点工作，实行三二分段中高职五年贯通分段培养。2013年9月合计正式招收3个班的学生，共150人，按一体化的人才培养方案和课程体系正式培养。2014年9月，模具设计与制造专业与高明区职业技术学校、三水工业中专开展专业试点；数控技术专业与南海信息技术学校、顺德陈村职业技术学校开展专业试点。
（四）快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地
计算机辅助设计与制造专业群所在的现代制造技术实训基地，拥有快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地，全面多方位为佛山家用电器、机械装备等产业提供反求、数字化建模、模型再造创新、快速成型、快速模具等技术服务，培养大批数字化制造技术高技能人才。
（五）协会
为了更好丰富学生的课外活动，同时培养专业技能，计算机辅助设计与制造专业群成立了CAD/CAM协会、快速成型协会、模具协会、数控协会等。协会成立了学生工作小组，配备了协会指导教师，开展了丰富多彩的协会活动，包括协会技能比赛、技能大赛培训、企业参观、参与企业项目、企业专家指导等活动，更好培养学生的专业技能和综合素质。
四、人才培养效果
计算机辅助设计与制造专业群通过多种培养方式并举，进行学历教育培训、岗位技能提升培训、就业培训、技能鉴定培训等，为高技能人才的成长搭建立交桥，更好服务佛山产业，培养取得了显著的成绩。自2013年以来，获得“工业产品造型设计与快速成型”广东省赛1等奖2次、2等奖2次，国赛3等奖2次；获得“三维建模数字化设计与制造”省赛1等奖4次，国赛1等奖2次；获得“注塑模具CAD/CAE与主要零件加工”省赛1等奖1次，2等将2次，国赛3等奖1次。获得2014年“挑战杯-彩虹人生”全国职业学校创新创效创业大赛一等奖1次。毕业生广受社会欢迎，2014届毕业生的就业率99.68%，名列全省高校前茅。
2014年7月，计算机辅助设计与制造专业与佛山市三水合成电器实业有限公司合作实施“现代学徒制”培养8名学生。同时与广东新N电业科技股份有限公司成立成人订单班，合作培养企业员工。模具设计与制造、数控技术专业进行“2+1”改革与实践，与广东富惟汽配有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、一汽大众佛山工厂等合作培养学生。培养的学生、企业员工得到了企业的高度赞赏，为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才，解决用人招聘难、用工培训、用工稳等难题，服务区域产业转型升级高技能人才培养需要。
五、结语
围绕高技能人才培养的经验和做法，2014年，“基于‘三位一体’校企合作教育平台的高职课程改革与实践”获得第七届广东教育教学成果奖（高等教育）二等奖。“计算机辅助设计与制造专业群‘创新型技能竞赛社团培养现代制造高技能人才’实践与研究”、“基于‘园区协同育人联盟’的现代学徒制人才培养模式研究与实践”获批为2014年广东省教育教学成果奖培育项目。
实践证明，计算机辅助设计与制造专业群开展的高技能人才培养措施和方法，行之有效，为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才，服务了佛山产业需要，可以为其它专业提供借鉴和指导作用。
1 改革陈旧的课程体系，灵活调整教学内容
1.1 加强计算机辅助设计与辅助制造课程实用性。
为此，我们将CAD/CAM课程分为二部分，即AutoCAD、机械CAD、模具CAM。AutoCAD是计算机辅助设计基础，掌握该软件，可利用计算机进行图形的绘制和编辑，二维实体造型，视点变换和着色等；机械CAD是计算机辅助设计的应用，使用AutoCAD中的查询实体的质量特性命令，可得到该实体的质量、体积、质心，完成零件的设计计算等；模具CAM是计算机辅助设计与制造的综合应用，使用CAD/CAM集成软件，完成一套复杂模具设计；在计算机上绘制出零件的模型并进行模拟装配，检查工作状态和是否有干涉，然后根据不同的加工工艺精度要求，设计刀具路径文件，模拟加工全过程，然后处理成数控程序，输入到数控机床上最后完成加工。
1.2 加强实训环节培养学生实践能力。
数控专业的毕业生应能够设计数控系统的控制电路、编程、操作数控机床加工零件。所以对机械零件CAD、数控机床与编程、模具CAD/CAM二门课程专门开设实训专课，结合现场数控设备给学生讲课，使学生对数控机床有关知识有了更深入地了解，增加了感性认识。
数控技术是综合了计算机、自控原理、电气传动、伺服驱动、测量技术、机械制造技术等而形成的一门课程。本专业要求毕业生具备多方面能力，主线理论课和技能课有十几门。为了收到良好的教学效果，使学生达到培养目标要求，符合业务规格标准，我们就必须认真研究教学内容，结合专业特点建立合理的课程体系。
2 改革单一的教学方法，建立具有职校特色的教学方法
在中职教学中，教师要结合专业特点，采用多种方法去培养学生的创新能力。在教学过程中，要提倡针对学生具体情况，启发、引导学生自己去发现问题。由于数控技术包含着大量新知识、新工艺，教师应指导学生学会学习，教会学生运用比较、借鉴等方法去掌握技术知识。
2.1 通过课堂讨论培养学生创新能力。
教师在讲授新知识前，可以提出一些问题，指出解决问题的思路，引导学生开展讨论。提问的方法应具有启发性，有利于培养学生的创新思维，利于把学生已学过的知识连接起来，使其抓住其中关键内容，让学生充分发表自己的见解，从而激发了学生创新的火花。因此注重课堂讨论会收到事半功倍的效果。
2.2 通过计算机辅助教学激发学生的浓厚兴趣。
计算机辅助教学是提高学生学习的积极性，培养创新性思维的现代化教学手段。根据CAD/CAM课程的特点，开发制作教学幻灯片，如Master CAD课程的CAI课件，使学生很快可以掌握大量的操作命令、下拉菜单、工具按钮。
2.3 加强上机操作提高动手能力。
在教学中充分利用现有的多媒体等设备设施，引导学生逐步掌握软件的使用。安排学生自已独立操作完成作业，完成一些有创造性的设计，得出最佳解决问题的方法。例如在学习MaterCAM复杂三维曲面造型时，教师要指导学生会用几种曲面去做，如使用直纹面、旋转面、扫描面，利用曲面的编辑功能，对曲面进行贺角和剪切。还可以告诉学生用学过的AutoCAD去完成造型，然后再直接调用，大胆操作，自己解决操作过程中的一些问题。
2 建立以校内实训中心为基地，产学研相结合的实践教学体系
实践性教学环节是培养学生综合应用所学知识，解决实际问题能力的重要途径。因此，加强实践，强化实训是高职教学的一个重要方面。
2.1 建立校内外实习基地。
我校为数控专业提供实践教学的实训中心有：金工实习中心、数控中心、电工电子中心、计算机网络中心、CAD/CAM中心。金工实习中心有普通车床20台，各类铣、刨、磨床10台，焊工实习场设备设施完善，这为数控专业学生学习车、钳、铣、刨、磨、焊等传统加工工世提供了良好的保证；数控中心现有数控加工设备10多台，包括数控车10台，数控铣2台，加工中心1台，火花成型机2台，线切割机2台，还有10台模拟编程实验台；CAD/CAM室配备电脑35台，实现多媒体教学；校计算机室形成200多台微机组成的网络中心；校电工电子实习中心颇具规模，不同实验内容组成5个室场。
2.2 加强校外实习基地的建设。
在建好校内实训基地的同时，我们积极建立校外实习基地，将与广州数控设备厂及CAXA软件公司进行合作办学协议。学生在学校经二年的学习之后到该场所实习半年，解决学生动手能力，同时，在他们毕业前进行认证培训，获得数控机床和加工中心操作人员资格证书及资格认证证书，增大了就业机会。学生在校期间就接受岗前培训，拓展了学生多方面的能力。
进入21世纪以来,全球经济竞争进一步加剧,对高素质应用型人才的需求更为迫切。随着我国职业教育体制的深化改革,国家提出了“大力发展职业教育,加快培养高技能型人才”的职业教育方针;同时,伴随着人事管理制度的改革,在识人、用人的机制上坚持“能力第一,学历第二”、“能力重于学历”的人才评价标准;加上目前出现的“高薪难聘高素质、高技能技工”的就业现状:很大一部分高中毕业生不再片面地追求上大学,而是选择了职业教育。基于以上情况,四平职业大学从2004年开设了高中生源的计算机辅助设计与制造专业,并申请为省级教学改革试点专业。几年来,我们根据培养模式与业界需求之间的矛盾进行客观分析,结合专业特点,积极探索人才培养新模式,创新教学方法和手段,培养出大批能主动适应区域经济发展需要,理论基础扎实,实践能力强,综合素质高的应用型人才。
一、构建“1234”型人才培养模式
针对应用型人才培养目标,确立专业教学主线,在课程体系上彻底打破学科体系,改变理论与实践相脱节的现象;注重教学过程的实践性、开放性和职业性,重视学生校内学习与实际工作的一致性,积极探索和开展工学交替、项目驱动和顶岗实习等教学模式,探索并实践了“1234”型人才培养模式。
“1”指一条专业主线,即以“CAD产品造型设计及数控加工工艺”为主线,体现了本专业的人才培养特色。“2”是两大教学体系,即构建理论教学与实践教学两大教学体系,支撑专业全局教学。“3”:三个结合,即在教学过程中实施理论与实践结合、产学结合、人文素质教育与专业技术教育结合。实施三个结合是培养高技能应用型人才的有效途径。“4”:四大教育模块,即将人才培养过程划分为基本素质能力模块、职业基本技能模块、职业专业技能模块、专业拓展能力模块。四个模块的构建为“两大教学体系”的运行、“三个结合”的实施提供了时空条件,是实现传授知识、培养能力、提高素质一体化的有效途径,形成了本专业的自身特色。
二、课程设置体现专业人才培养特色
职业技术教育课程的设置和开发应围绕培养高技能应用型人才,围绕培养适应岗位要求的能力素质和较高品德修养、人文素质、文化基础知识等内容进行,并且能够满足企业的需求。因此,我们在专业课程设置中强调以服务社会为基点,以企业需求为生存发展基础,以满足市场需求为导向,以6条能力主线为依托设置、调整及开发专业教育课程(表1)。
1.确立核心专业课程和专业能力体系
核心专业课程包括:机械制造技术基础、计算机辅助造型与编程、数控加工工艺、模具设计与加工基础等。这些课程的理论教学与实践教学构成了本专业的核心专业课程体系。
机械制图、机械零部件三维造型、数控机床与零件加工实训等课程构成了培养学生基于计算机辅助设计与制造能力的核心专业能力体系。
在课程的整合与实施方面采取了以下做法:
(1)将数控加工基础、数控编程基础、工艺与工装设计三门整合起来,即以数控加工工艺为主线涵盖其它。(2)在金工实习的同时讲授《机械制造技术基础》课;在数控机床与零件加工实训的同时讲授机床原理、数控加工工艺、金属切削刀具结构应用等方面的课程。(3)突出实践能力培养目标。在课程设置中强调专业技能的应用、学生实践能力的提高,实践课时占总学时的68.5%。
2.实训与职业资格考核相结合,提高实践教学效果
(1)发挥校内“金工实训中心”的有利条件,给学生提供一个工厂的实际生产环境。中心以四平隆百洲机械有限公司为主体,对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编程和操作实训,培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计,学生也参与到产品的设计加工中,这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能力,又使学生置身于工程实际环境和氛围中,经受培养和锻炼,并能及时获得最新实用技术信息,提高技术创新能力。
(2)“CAD/CAM应用实训及考证”教学环节,主要在生产型数控机床上“真枪实弹”地训练,使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工,注重复杂零件的加工工艺及加工精度的实现,为数控工艺员考证和3DCAD考证打下基础。
三、细化培养目标,创建“121”分流体制
评价学生在第一学期和第二学期的综合成绩,在第三学期将学生按学习成绩分组教学,做到因材施教。具体方法:将学习成绩前25%的学生纳入到专家型人才培养模式即CAD设计师,将中间50%的学生纳入到技能型人才培养模式即CAD造型\CAM工艺编程师,将后25%的学生纳入到高级技工型人才培养模式即CAD绘图员和数控机床操作工。同时充分尊重学生的学习意愿,实行申请制度,学生可以自行选择学习模式。
对于技工型人才,实行师傅带徒弟的方式,从企业聘请大批技师、高级技师填充到教师队伍,用他们的经验和技术指导学生。对于专家型人才,采用导师制,选拔骨干教师做学生的导师,使学生积极参与导师的课题研究、技术开发。而对于技能型人才,采用常规教学模式,这部分学生也是我们培养的重点,在强调理论学习的同时更强调实践动手能力。
在“121”分流体制下,学生的学习兴趣明显加强,学习效率明显提高。一些原来对理论学习有困难的学生找到了自己的位置,使专长得以发挥。
四、结束语
这种全新的人才培养模式和教学模式密切了学校和企业的关系、做到了因材施教,有的放矢地为企业输送合格、合用的技能型人才,开拓了学校办学的新路径,扩大了学校的教育资源,也拓宽了学生的就业渠道,实现了学生、企业、学校三赢的目标,是具有发展潜力的办学模式。
课 题：本文系广东省高职教育机械制造类专业教学指导委员会教改项目《面向佛山家电产业人才需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究与实践》（项目编号：JZ201335B）、广东省教育研究院教育研究课题《面向佛山产业需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究》（项目编号：GDJY-2014-B-b022）、广东省高等职业教育教学改革项目《面向佛山家电产业人才需求的计算机辅助设计与制造专业现代学徒制人才培养模式研究与实践》（项目编号：201401264）、佛山职业技术学院教改项目《高技能人才培养培训基地―快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地》（项目编号：2012GJN-001）研究成果。
一、实施背景
目前“现代学徒制”是我国刚刚推行的一种人才培养模式，这是积极探索校企合作办学，深入开展工学结合人才培养模式改革的又一新举措，必将促进职业院校与企业进一步深度融合。通过现代学徒制，着力破解企业招工难、新增劳动力自身价值体现难、中小企业用工稳定难、就业者收入增加难等四个难题。
家电产业是佛山市传统优势产业，是第二大支柱产业。佛山是全省最大的家电产业基地和全国最重要的家电产业基地之一，也是全球重要的白色家电产业基地。家电产业的蓬勃发展对专业技术人员和高技能人才的需求越来越大。根据佛山市人才资源发展规划，家电产业所需大专层次专业技术人员缺口每年达1.3万人。根据《佛山市中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》文件预测，到2015年，从事白色家电产品研发和生产的技术人员需求达5.37万多人；到2020年，人才需求则为8.14万人。
计算机辅助设计与制造专业主要面向佛山家电产业培养高素质技术技能型人才。上述规模大、产业链完整的家电产业，对一线从业人员需求大，职业技能和知识层次特别适合于现代学徒制培养模式。探索创新现代学徒制人才培养模式，使技能型人才的供给和需求提前匹配，缩短人才供求匹配上的时滞，实现教育供给和企业需求的有机结合，是职业教育服务区域产业人才培养的需要。因此，开展现代学徒制人才培养模式实践，与家电企业深度合作，量身定做企业人才，实现“招生即招工、上课即上岗、毕业即就业”，必将为家电企业高素质技术技能型人才的培养提供示范作用和可借鉴的实践经验。
二、工作过程
计算机辅助设计与制造专业是笔者学院2012年广东省高职教育重点建设专业，也是2014年学院广东省示范性高等职业院校建设方案中重点建设的专业之一。本专业密切联系佛山市家电产业转型升级和发展的需要，以校企合作为突破口，通过理论研究，并面向高职学生、企业员工两种生源，进行现代学徒制人才培养模式的试点实践，与家电企业深入贯彻“合作办学、合作育人、合作就业、合作发展”。
1.实施方案
针对家电企业的人才需求，计算机辅助设计与制造专业在探索现代学徒制人才培养模式过程中，与家电企业构建和实施了“1234”人才培养模式。“1234”具体是指“围绕一个标准，双元双导师培养，三方考核、三证融通，四个合一”，即：重点围绕家电企业岗位用人标准设计专业人才培养方案；校企双元培养、采用双导师（师傅）制（即每个学生校内、企业安排各一个导师（师傅）；学校、企业、行业三方共同考核评价、三证融通（学历证书、职业资格证书、企业技术认证证书）；车间教室合一、学生学徒合一、作品产品合一、育人生产合一。该方案解决了专业培养目标与工作岗位的适应性不强，学生从学校到工作岗位的过渡不顺畅等问题，实现了招生即招工、上课即上岗、毕业即就业。
2.运行模式
（1）面向两种生源。面向高职学生、企业员工两种生源，进行现代学徒制人才培养模式的实践。实施之初，选好区域内与学校有良好合作并且有强烈人才需求的家电企业。如果是学生，由企业与学校共同对学生进行面试，通过者按现代学徒制进行培养。确定培养对象后，签好三份协议（学校与企业、学生与企业、学生与学校签订协议），确认好学生的学徒身份。如果是企业员工，经统考，组成成人教育订单班，按现代学徒制进行培养，系统完成各科学习，并考核合格后，取得大专学历证书。
（2）师资队伍的组成。师资队伍由企业技术骨干人员、校内教师组成，共同承担现代学徒制班的培养工作，共同制订人才培养方案，共同开发课程，共同组织教学，共同开展技术合作，共同承担培训工作。具体实施来说，校企双元培养、采用双导师（师傅）制，即每个学生校内、企业均安排各一个导师（师傅），两位教师各有分工。这样按照家电企业岗位用人要求，采用企业工程师“一对一”的方式进行培养。
（3）教学内容的重构。“围绕一个标准”，即重点围绕家电企业岗位用人标准设计专业人才培养方案，以人才培养对接用人需求、专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能为切入点，深化教学内容改革。将计算机辅助设计与制造专业分解成家电企业所需的数字化设计、数字化制造、数字化检测等若干个岗位，再分析每个岗位所需要的职业技能，科学、合理提炼岗位核心技能，并在“现代学徒制”实行的过程中对其技能和标准进行动态更新。
（4）教学场所。教学场所主要集中在校内生产实训基地、企业生产车间，校内生产实训基地实训环境跟企业类似，有利于学徒适应企业岗位要求，平时养成良好的职业素养。同时，“车间教室合一、学生学徒合一、作品产品合一、育人生产合一”，在企业设计的产品就是客户要求、企业生产的产品，实现“作品产品合一、育人生产合一”。
（5）教学过程。根据专业人才培养目标和家电企业的用人要求，按照计算机辅助设计与制造专业现代学徒制“1234”人才培养模式实施现代学徒制。在人才培养的不同阶段，学校、企业侧重不同的技能及职业素质培养任务，达到通过真实生产环境培养学徒企业工作岗位能力的目的。具体的教学过程分为以下三个阶段。
第1阶段（第1学年）：基本能力培养。利用学校快速制造中心，引进家电企业产品，进行岗位基本技能训练，着力培养职业行动能力中的数字化软件使用能力和快速制造设备的基本操作能力，使其初步具备第二年实岗训练的能力；由专业教师带队到企业进行家电设计与制造工作过程的生产见习，了解小家电设计与制造的过程，熟悉工厂各个岗位的工作内容、要求、设备的概况，从而培养学徒适应企业工作岗位的基本职业素质。
第2阶段（第2学年）：专业核心能力培养。主要进行核心技能模块专业课程学习与训练，为专业核心技能培养的主要阶段。按职业岗位把学徒分成学习小组，每组由1名企业导师为主，1名专业教师辅助，按家电企业主要的生产岗位循环开展教学，生产与学习合一，在真实的生产过程中培养专业核心能力。
第3阶段（第2.5学年）：综合职业能力培养。针对学徒的工作岗位，对学徒进行岗位能力综合培养，确定岗位综合训练项目，学徒完成全部内容，考核小组进行全面考核。
（6）考核方式。建立了适应现代学徒制培养模式的课程考核评价体系、人才培养质量第三方评价标准及管理制度。学校、企业、行业三方共同考核评价、三证融通（包括企业技术认证证书），实施面向多方参与的课程考核评价机制。
三、实施成效
2012年7月，经过面试选拔，本专业正式与佛山市三水合成电器实业有限公司合作实施“现代学徒制”，培养8名学生，安排企业工程师“一对一”指导学生进行产品设计和手板制作。2014年7月，本专业与佛山市三水合成电器实业有限公司共建三水合成快速制造学院，构筑专业校企深度合作平台，探索现代学徒制培养改革，合作实施“现代学徒制”培养8名学生。同时与广东新N电业科技股份有限公司合作培养企业员工。
合作培养的学生、企业员工得到了企业的高度赞赏，为佛山家电企业解决了用人招聘难、用工培训难、用工不稳定等难题，有效服务了区域产业转型升级人才培养需要。实践证明，现代学徒制“1234”人才培养模式，针对佛山家电产业人才需求，将企业的需求越来越多地参考到技能培训的课程设计中，实现了校企深度融合和校企一体化育人，人才培养层次与质量更符合产业、行业、企业岗位需求，真正实现了校企双赢的局面。
四、小结
笔者阐述了基于家电产业的计算机辅助设计与制造专业构建现代学徒制“1234”人才培养模式的方法和实践。实践证明，本专业现代学徒制面向高职学生及企业员工两种生源，在佛山家电企业进行了试点实践，取得了良好的成效。以后计划向本校模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化、机电设备维修与管理4个专业相继推广，服务佛山家电产业，使4个专业学生更快更好地适应企业岗位需求，而且可以实现在岗企业员工的技能及知识素养的有效提高，促进企业核心竞争力，为佛山家电企业培养急需的高素质技术技能型人才。同时为广东省内外职业院校在现有体制下，推进现代学徒制人才培养模式改革提供了实践经验。
参考文献：
中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2017）11-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在当前市场经济竞争不断加剧的背景下，企业要想立足于激烈的市场竞争中，必须通过各种合理手段增强自身的综合实力，提升企业在市场中的竞争力。尤其是机械设计制造类企业，要想进一步提高产品的技术含量，必须充分利用现代化的科学技术，计算机辅助技术的出现和应用正好满足了机械设计制造的需求，不仅提升了工作效率，还提升了产品质量，稳定了企业在市场竞争中的地位。
1 机械设计制造的基本概述
1.1 基本概念
机械设计制造，从名字不难看出，它由两部分组成，即机械设计和机械制造。机械设计，即以机械设备使用要求为依据，合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等，通过各种技术手段的应用，为机械制造提供依据。机械制造，顾名思义就是进行机械设备生产的总称，涵盖的内容有机床、仪器、仪表等。
1.2 主要特点
那么机械设计制造有什么特点呢？在社会经济快速发展的背景下，科学水平也不断提升，机械设计制造逐渐朝着虚拟化、数字化、智能化以及绿色化的方向发展，具备了上述几方面的特点。其中的虚拟化依托先进的计算机技术，模拟操作工作内容，是今后行业发展的重要方向，虚拟化目标的实现离不开计算机辅助技术的应用。
2 计算机辅助技术基本概述
2.1 基本概念
计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助教学等各个领域。辅助强调的是人的主导，计算机和使用者构成了一个密切交互的人机系统。现阶段，计算机辅助技术已经广泛地应用于社会各领域中，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等，对这些领域的发展起到了巨大的推动作用。
2.2 发展历程
计算机辅助技术起源于20世纪50年代，经过10多年的缓慢发展后，计算机辅助技术在20世纪70～80年代取得突飞猛进的进步，并逐渐进入实用化阶段，逐步被社会各领域所应用。我国对于计算机辅助技术的应用推广开始于20世纪70年代末期，经过近40年的发展，我国的计算机辅助技术水平已经达到了一定的高度。
3 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势
3.1 提升机械设计制造的工作效率
计算机辅助技术的应用，除了在图纸的设计和模型的构建方面作用明显之外，在一些复杂的预算方面也可以发挥出很大的作用，另外在机械重组方面也能够起到一定的帮助效果，这样能够最大限度地减轻工作人员的任务和压力，有利于提升机械设计制造的工作效率。
3.2 提高机械制造产品的生产质量
依靠科学技术水平的提升，机械设计制造技术也有了很大的进步，机械制造的产品质量也有了很高的保障。计算机辅助技术的应用为机械制造产品的质量提供了更加可靠的保证，相当于为机械制造产品加了一层“质量保护码”，与机械制造产品质量的提升有着非常紧密的联系。
3.3 方便多机械设计进行必要修改
在传统的机械设计制造中，过程比较长，也比较复杂，期间出现问题的概率还相当高，有些问题如果严重的话还需要重新进行设计，既费时也费力。计算机辅助技术与机械设计制造的结合，有效地解决了这些问题，减少了设计过程中失误和错误的出现，方便及时更正。图1是计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。
4 机械设计制造和计算机辅助技术结合的应用
4.1 计算机辅助技术在机械设计制造图形和符号中的应用
在机械设计制造中，图形和符号十分常见，这些图形和符号出现于各个设计制造的环节中，需要工作人员进行合理的编排，如果合理度不足，之后的一些工序就会变得更加繁杂，工作的难度随之增加。由于图形和符号在机械设计制造中的地位非常重要，是机械设计制造不能脱离的，加上传统的设计制造技术存在严重的不足，通过计算机辅助技术的应用，能够帮助工作人员对图形和符号进行合理编排，既能够做好分类，又能够方便储存，工作人员在进行设计时可以很好地利用这些图形和符号。与此同时，计算机辅助技术的应用可以将各种图形和符号单独地放置于一个地方，方便直接使用，简化使用程序，有利于设计工作更加有序地进行，极大地提升了工作人员的效率。
4.2 计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用
绘图工作是机械设计制造中最为关键的一项工作，同时也是机械设计制造中技术含量和技术难度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在传统的机械设计制造条件下，工作人员通常需要大量的时间和精力进行手工操作，计算机辅助技术的应用则不同，它拥有特定的计算机绘图软件，机械设计工程师可以对所要绘制的图形进行自由的编辑和挑战。此外，机械设计工程师如果对设计好的图形的规格不满意，还可以借助计算机软件对尺寸、大小等内容进行修改。更加重要的是，在计算机辅助技术的条件下，机械设计工程师可以对文字进行编辑以及进行相关图形剖面的工作，不仅提升了设计绘图的准确性和合理性，还极大地提升了绘图的效率和准
确性。
4.3 计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用
在机械设计制造过程汇总时，工作人员需要对机械设计产品进行建模处理，这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中，三维建模技术非常常见，也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中，要想实现对建模的三维化处理难度可想而知，计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持，使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看，里面涉及到多种建模体系，如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候，可以利用计算机辅助技术，根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外，对于一些复杂度和难度高的零件，机械设计工程师可以先进行二维建模，然后再利用计算机辅助技术进行三维建模，使得各项参数更加标准化和规范化，保证设计制造出来的模型更加精确。
5 结语
总而言之，机械设计制造与计算机辅助技术的结合是两者共同发展和进步的需要，促进了机械设计制造水平提升的同时，计算机辅助技术也在实战中不断改进和发展。尽管计算机辅助技术仍然存在一定的不足之处，但是只要计算机辅助技术应用于机械设计制造行业中，根据具体需要，以机械设计制造的特点为依据，就一定能为研发新型机械创造条件，推动机械设计制造行业的快速发展。
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CAD 主要是指，通过使用计算机的一些制图软件来帮助机械设计师进行机械设计，这种设计的原理是计算机辅助设计。在传统的机械设计中，多数是通过手制绘图来完成设计的，在目前的机械设计中是通过计算机来完成绘图的，不仅节省了大量的绘图时间，还提高了绘图效率。合理的使用计算机软件，方便设计师进行其他操作，使设计更加合理，也使得设计作品的质量完成的更好。
1.计算机辅助设计的发展和重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是进行机械生产的前提。同时也是决定机械性能的重要因素，机械性能的好坏取决于设计质量。从狭义上来讲机械设计是指在技术设计过程中，从广义的上来讲机械设计要根据设计者的要求和现有的条件。对机械的工作原理和机械的结构材料的强度，机械零件的形状和大小能量的传递方式进行分析。并形成具体的描述作为机械制造的工作依据。这是一个有创造性的工作，也是建立在成功经验的基础上的，只有将两者结合起来，才能设计高质量的机器。机械设计的步骤都需要计算机的帮助，图形的编辑和数据的计算都需要借助计算机软件的提供支持。除了这些具体的工作可以利用计算机完成后，还可以根据图纸没在计算机上模拟一个模型，对产品的性能和受力情况进行分析，根据出现的状况进行相关的修改不断完善产品的质量，计算机应用技术越来越广泛的应用到机械设计加工中。
2.计算机辅助设计在机械设计制造中的应用优势
计算机辅助设计简称为"CAD"，它是指借助计算机及其图形设备来帮助设计人员进行设计工作的一种技术。经过几十年的发展，计算机辅助设计已被人们广泛应用到各个领域。它在机械设计制造的应用中，有着无可比拟的优势。其优势主要表现在以下几个方面 ：
2.1 有利于提高机械设计制造的工作效率
将计算机辅助设计技术应用到机械设计制造领域，不仅可以将复杂的几何图形变得简单，而且还可以将复杂的运算变得简单，从而有利于使设计师的工作变得简单，进而有利于机械设计制造工作效率的提高。同时，计算机辅助设计技术的应用，还能够使机械重组功能得以实现，从而促进了新零件的开发。
2.2 方便于机械设计的修改
将计算机辅助设计技术应用到机械设计制造领域，不仅可以使新设计在旧环境下就能得以实现，而且还可以按照已有的其他零件的位置来进行新零件的设计，从而大大提高了机械设计的方便性。同时，这还可以为错误零件的修改提供方便。
2.3 有利于提高机械制造产品的质量
随着科学技术的大力发展，机械设计制造技术也获得了巨大的发展。特别是计算机辅助设计技术的应用，极大地促进了机械设计制造技术水平的提高。又机械设计制造水平直接关系到机械制造产品的质量。因此，将计算机辅助设计技术应用到机械设计制造领域，能够有效地提高机械制造产品的质量。
3.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
计算机辅助设计主要包括设计、建模、协同、集成、仿真五个部分。其中包括诸多内容，例如优化设计、概念设计、分析有限元、计算机辅助画图、计算机仿真、计算机辅助设计管理等。目前，计算机辅助绘图已成为CAD中应用较为成熟、完善的领域。最初CAD仅局限在计算机辅助绘图领域，随着理念的创新与技术的进步，CAD逐步发展为计算机辅助设计。计算机辅助设计涵盖了概念设计、优化设计、工程数据库、计算机仿真与分析、智能CAD、接口技术、CAD/CAM集成等。一个健全的CAD系统，还应该包括工程数据库、图形程序库、应用程序库等。以下将对计算机辅助设计技术在机械设计中的具体应用进行分析：
3.1 机械零件
在设计机械零件过程中，一般涉及到大量的计算。例如，在AutoCAD、Visual Basic平台中开发参数化绘图软件、直线共轭内啮和齿轮泵轮设计，通过人机对话方式，修改设计的参数，提高齿轮泵的应用性能。这种方法多在设计一般性机械零件中应用。
3.2 机械设备
设计机械模具已成为机械设计中常应用的问题。通过了解注塑模具的计算机辅助设计特点，提高应用CAD的优越性，了解现状与未来发展趋势。另外，还应充分认识到注塑模具的冷却系统、模具结构、顶出系统以及成型零件工件尺寸的设计，提高模具设计的快捷性、准确性。
3.3 机械系统参数
机械系统参数是机械设计的一部分。例如，分析并计算全液压推土机的行驶静压驱动系统参数，可通过VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。通过该软件，除了计算传统的牵引性能之外，还同时可以计算液压系统的速度、刚度、参数校核、系统效率等等。
3.4 机器人
机器人设计是机械设计的综合体现。例如，在应用Pro/E动态仿真原理的基础上，利用CAD计算机辅助设计，凭借SCARA机器人的速度快、精准度高、反应灵敏等特点，研究下棋机器人的手臂操作以及手掌运动过程、运动范围、运动特性，最终确定下棋机器人的具体尺寸与型号结构。通过利用Pro/E动态仿真系统，可确保运动控制的实时性，提高安全性、可靠性。
4. 结束语
目前CAD 随着市场经济的不断发展也在进行着创新，与此同时设计师也要根据设计技术的发展及时更新自己的理念，在提高设计质量的同时满足经济市场的需求。另外由于我国的CAD 水平相对其他国家还比较低，所以目前的工作任务是加强对CAD 的研究工作，只有这样才能使得CAD 更好的应用于机械设计中，更好的为人民服务。
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[5]谭晓兰、李善宏、杜娟、钱成.计算机辅助机械设计软件系统的开发[J].第十三届全国机械设计年会.2007
关键词：
计算机辅助设计技术；机械设计；信息技术；计算机；CAD
随着科技不断发展，人们的生活方方面面都发生了改变。计算机信息技术对人类的生产、生活都有着至关重要的影响。目前，随着各种计算机辅助技术的成熟，在各行各业当中都发挥了极高的应用价值。其中计算机辅助设计技术主要的工作原理是通过计算机技术的强大运算能力和图形生成能力辅助技术人员开展工作，最终达到提高工作效率和工作质量的目的。如今，在机械设计、航天航空、建筑与化工机械方面都有了广泛应用。计算机辅助技术的普及，不仅使工作机械的效率大大提升，同时也使工作质量有了明显的提高。本文通过对机械设计当中计算机辅助技术的应用进行讨论，希望可以为相关从业者提供帮助和参考。
1计算机辅助技术在机械设计当中的应用
计算机辅助设计技术一般被称作CAD，是用来辅助设计人员完成工作的计算机技术以及设备，其中包括了五个方面，即设计、建模、方针、协作、集成五部分。在这里面还包括了一些细化的内容，例如优化设计、概念设计、计算机辅助图画、计算机方针技术管理等。其中计算机辅助绘图技术是CAD中应用最为成熟、广泛的领域。最初计算机辅助设计技术仅仅局限在计算机辅助图形绘画领域，后来随着计算机技术的发展，逐渐得到了广泛应用。特别是近几年，计算机辅助技术已是机械工程当中的重中之重，是开展机械工程工作的基础和前提。不管是图形优化、编辑设计还是数据的存储分析，如今都离不开计算机辅助设计技术，下面就计算机辅助设计技术在机械设计当中的实际应用进行分析探讨。
1.1计算机辅助设计技术在机械系统参数分析中的应用
在机械设计当中，机械系统毫无疑问是十分重要的一环。一般情况下，可以采用VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。例如，一般在分析全液压推土机的各种系统参数时，往往采用的方法是用系统计算牵引性能、液压系统速度、校正和效能等数据。
1.2计算机辅助设计技术在机械零件的制造过程中的应用
机械工程当中，零件，毋庸置疑是一切的基础、基石、根基。因此，在机械工程当中，往往需要设计大量繁杂和不同的零件。而这些零件则需要非常庞大的计算量，需要十分长的工时才能完成。而应用计算机辅助技术，只需要采用autoCAD、VisualBasic等平台来开发作图绘画，利用计算机强大的运算功能直接优化和修改零件。可以大大提升工作效率和零件的精准度，一般性的机械零件往往都是采用这种方法。
1.3计算机辅助设计技术在机械设备中的应用
在机械设计当中，需要大量计算量的还有机械模具的设计，应用计算机辅助设计技术可以完美解决。首先了解注塑模具的设计特点，通过计算机辅助设计技术了解注塑模具性质、功能和各项指标。通过计算机技术来解决设计模具当中的问题，让机械设备的模具设计变得便捷、准确。
1.4计算机辅助设计技术在机械制造中的应用
计算机辅助设计技术在机械制造当中的应用，还包括了三维模型的构建、图形符号和绘图。由于大部分机械设计过程往往比较复杂，需要应用很多符号和图形，这就必须依靠计算机辅助设计技术来完成，除了可以让设计人员的工作变得简单快捷之外，还可以消除设计当中的一些错误和问题，从而让机械设计的设计结果精确度大大提升。而计算机辅助设计技术应用于绘图工作当中，为机械设计提供了极大的帮助，缩短了绘图时间，提高了工作效率，也提高了工作质量。计算机辅助设计技术还可以应用于机械设计当中的三维立体模型构建。应用计算机辅助设计技术将设计产品立体地展示在人们面前，有利于进行更准确的信息分析。将设计结果形象、直观地呈现出来，一方面提高了现代机械设计的精确度，另外一方面可以解决在机械设计过程当中产生的各种其他问题。
2计算机辅助设计技术在实际的机械设计中的实践应用
在汽车的制造过程当中，汽车覆盖模具是影响整辆车质量的一个重要因素，在工艺上对于汽车覆盖模具的要求十分严格，特别是对于汽车覆盖模具的设计图纸与实体模型的一致性要求较高。如果说实际的模具和设计图纸存在一定差距，就属于不合格的汽车覆盖模具，需要不断返工，这样就会降低工作效率、增加工作成本，甚至对于产品在市场当中的反馈和影响也不好。但应用计算机辅助设计技术，就可以根据具体的情况修正和改进图纸的相关参数，可以及时完善实体模具的结构，极大保证了设计图纸与实体模型之间的高度一致性，避开了返工之类的现象，节省了资源，提高了工作质量与工作效率。
3计算机辅助技术在机械设计当中的优势
随着计算机辅助设计技术的广泛应用，各行各业都因为计算机辅助设计技术的应用而得到了飞速前进。如今，计算机辅助设计技术已成为了人们日常生活中、生产当中必不可少的工具。而在机械设计当中，计算机辅助设计技术的优势充分展现出来。
3.1计算机辅助设计技术与人脑思维相互适应
在设计过程中，一般都是先进行大脑的构思，在脑中产生一个立体的想法，然后再表达出来。而计算机辅助设计技术所使用的三维实体技术，可以真实、直观地将产品呈现出来。利用设计人员的思维表达，让设计人员有更多的时间去致力于产品研发和设计，而不是费力去思考、构建一个产品的形象表达，实现了产品设计的连续性，更提高了设计师的创新思维能力和想象力。计算机辅助设计技术所构架的三维立体图让设计变得更深入、思维更广泛、交流更简单。
3.2计算机辅助设计技术便于提升机械设计中整体质量
随着机械技术的不断发展，计算机辅助设计技术已逐渐与机械产品产生有机结合。首先，计算机辅助设计技术实现了装配环境下的零件设计，确保了相邻零件之间的完美结合，减少不匹配和单独设计的情况发生，让整个过程变得方便、快捷。同时在需要修改零件时，可通过计算机辅助设计技术将零件修正的全过程用动画或者平面的方式呈现出来，提高了过程的透明度，让整个修改过程十分方便。新技术的应用不仅大大提高产品的设计水平，还可以通过对机械设计中对象的形状描述、大小和位置信息的确定，将设计对象的几何形状和工作环境表达出来，能够大大提高产品质量。
3.3计算机辅助设计技术便于提高机械设计的效率
通过计算机辅助设计技术中三维机械设计技术的应用，可以更直观和迅捷地解决复杂的几何造型问题。通过计算机辅助设计技术利用简单的几何体就能计算出复杂的几何体，降低了工作强度，缩短了整个设计周期。而在进行全新的机械设计时，只需要重新设计和制造其中的部分零件就能够完成任务，大部分的零件依旧按照以往的情况使用，极高提升了设计工作效率，降低了设计工作的难度。
4结语
科技日新月异，各行各业都发生了巨大的变化。对于机械领域来说也一样，计算机辅助设计技术在机械设计中的应用为机械行业带来了巨大的变革，在未来已成为一种趋势。本文通过各个方面描述了机械设计当中计算机辅助技术的应用，希望可以通过这篇文章，为我国的机械行业发展带来帮助。
参考文献
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计算机辅助设计技术主要应用计算机的强大数值计算能力与图形处理能力，协助工程技术人员，对产品或者工程进行设计、分析，达到理想目标，并获得一定成果。自从1950年诞生了计算机辅助设计技术（CAD），已经在航空航天、建筑、机械、化工、电子以及能源交通等领域广泛应用，提高了产品的设计效率与设计质量。
1.计算机辅助设计技术在机械设计中的优势
1.1与人脑思维相适应
机械设计师在进行设计时，一般是先构思、后表达，由于在脑海中构造的产品形状是立体的，因此通过三维实体模型反映产品的真实几何形状，更利于思维的表达。这样，机械设计师会有更多的时间和精力用于产品设计，而不再费神于产品的图形表达，更利于激发机械设计师的创新思维能力，实现设计的连续性。通过计算机辅助设计技术，可获得更直观、更利于理解的三维立体图，促进设计的深入性，扩展设计思维，便于沟通交流。
1.2提高设计效率
通过应用计算机辅助设计技术中的三维机械设计，更利于体现复杂的几何造型。通过布尔运算等软件功能，利用简单几何实体计算复杂的几何实体，自动形成截交线与相贯线，减少工作设计工作强度，缩短设计周期，提高设计效率。在使用计算机辅助设计的三维CAD系统时，开发全新机械设计，只需要对其中的部分零件重新设计与制造即可，而更多的零部件设计可以应用以往信息，这样极大提高机械设计的效率，降低设计难度。另外，计算机辅助设计系统的变型设计能力极强，可以实现快速重构功能，获得全新机械产品。
1.3便于零件设计与修改
利用计算机辅助设计软件，可以实现在装配环境下的新零件设计，也可根据相邻零件的形状、位置等设计新零件，提高方便性、快捷性，同时确保新零件和相邻零件之间的有机融合，减少单独设计而产生的错误或者不兼容。例如，在装配环境下，根据箱体形状以及具体要求，快速、准确地设计出符合要求的箱盖。在零件环境中，配备了查找器。当完成机械零件的造型设计，就会在资源查找器中列出已经完成零件的命令，只要点击相应命令，就可了解零件的具体步骤，再利用资源查找器中的零件回放功能，将零件造型全过程以动画的形式，连续表示出来，提高过程的透明性。另外，在修改零件过程中，也可利用资源查找器的某一命令来完成，在装配环境下也可以修改零件，只需要点击需要修改的零件即可，非常方便。
1.4提高机械产品的设计质量
随着机械技术的不断发展，机械产品逐渐与信息技术有机结合，再加上应用计算机辅助设计技术及CIMS技术，提高了产品的设计水平。通过计算机辅助设计技术，例如设计优化、分析有限元受力情况等，确保产品的设计质量。另外，一些大型企业的数控加工工作日益完善，再加上计算机辅助设计技术的配合，在机械零件加工方面的效果良好，提高产品应用质量。通过三维机械设计，既可准确描述对象的大小、位置、形状等特征，同时也赋予了设计对象的体积、纹理、颜色、惯性、重心等信息，描述了设计对象的几何形状与工作状态，更加真实、准确、充分、全面地表达设计意图。
2.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
计算机辅助设计主要包括设计、建模、协同、集成、仿真五个部分。其中包括诸多内容，例如优化设计、概念设计、分析有限元、计算机辅助画图、计算机仿真、计算机辅助设计管理等。目前，计算机辅助绘图已成为CAD中应用较为成熟、完善的领域。最初CAD仅局限在计算机辅助绘图领域，随着理念的创新与技术的进步，CAD逐步发展为计算机辅助设计。计算机辅助设计涵盖了概念设计、优化设计、工程数据库、计算机仿真与分析、智能CAD、接口技术、CAD/CAM集成等。一个健全的CAD系统，还应该包括工程数据库、图形程序库、应用程序库等。以下将对计算机辅助设计技术在机械设计中的具体应用进行分析：
2.1机械零件
在设计机械零件过程中，一般涉及到大量的计算。例如，在AutoCAD、Visual Basic平台中开发参数化绘图软件、直线共轭内啮和齿轮泵轮设计，通过人机对话方式，修改设计的参数，提高齿轮泵的应用性能。这种方法多在设计一般性机械零件中应用。
2.2机械设备
设计机械模具已成为机械设计中常应用的问题。通过了解注塑模具的计算机辅助设计特点，提高应用CAD的优越性，了解现状与未来发展趋势。另外，还应充分认识到注塑模具的冷却系统、模具结构、顶出系统以及成型零件工件尺寸的设计，提高模具设计的快捷性、准确性。
2.3机械系统参数
机械系统参数是机械设计的一部分。例如，分析并计算全液压推土机的行驶静压驱动系统参数，可通过VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。通过该软件，除了计算传统的牵引性能之外，还同时可以计算液压系统的速度、刚度、参数校核、系统效率等等。
2.4机器人
机器人设计是机械设计的综合体现。例如，在应用Pro/E动态仿真原理的基础上，利用CAD计算机辅助设计，凭借SCARA机器人的速度快、精准度高、反应灵敏等特点，研究下棋机器人的手臂操作以及手掌运动过程、运动范围、运动特性，最终确定下棋机器人的具体尺寸与型号结构。通过利用Pro/E动态仿真系统，可确保运动控制的实时性，提高安全性、可靠性。
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关键词：
计算机；辅助设计；机械设计
计算机辅助技术就是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。计算机辅助设计的应有大大的减少了机械设计中绘图的时间，提高了设计人员的工作效率。所以，科学合理的应用计算机辅助设计能够有效的提高设计人员的工作效率，同时设计师能够更好地进行绘图作业，从而保障机械产品的质量。
一、计算机辅助设计技术的重要性
机械设计时机械工程的一个重要环节，在很大的程度上决定着机械的性能，对机械产品的质量有着很大的影响。另外机械设计是一个比较复杂的工作，计算机辅助设计的应用能够将工作简单化，大大的提高设计人员的工作效率。另一方面，由于国内的计算机行业发展迅速，多媒体辅助设计技术也不断地提高渐渐地走向成熟，这对机械设计有着很大的积极作用。所以可知，计算机辅助设计对机械设计有着十分重要的作用。
二、计算机辅助设计对机械设计带来的优势
（一）能够有效提升机械设计效率
应用计算机辅助设计的一个明显特点就是高效，当使用计算机辅助设计进行机械设计时，能够最大程度的将机械的所有的配件进立体化的展示。计算机软件中有着计算程序，能够将自动的进行一些计算，提高了机械计算的效率，减少了人工的计算投入，同时也降低了工作的的强度，大大的缩短了设计的工作时间。同时CAD的应用使得机械设计更加的科学和方便，当客户对机械产品提出意见时能够直接在计算机上进行修改，不需要重新进行画图设计，这种方式有效的改变了传统设计的工作方式，大大的提升了工作的效率。此外，计算机软件能够将机械产品进行重新的整合，将不同的机械产品的不同零件进行整合后，得到新型的机械产品。
（二）使零件设计更方便
计算机辅助设计的技术的原理是通过使用不同的程序进行辅助设计的，通过这种方式能够使得设计更加的多元化，设计工作人员也能更好的进行新型零件的设计，机械设计的工作也更加的简单方便，同时还能有效的减少配件之间由于设计误差引起的兼容性问题。例如，当进行机械的装配时，工作人员能够通过箱体的面积快速的设计出符合要求的箱盖，并投入到机械生产中。当进行配件的安装时，可以使用配备器来进行，这种方法只要将计算机中的安装方式进行了解就可以了。此外，当设计需要进行修改时，只需要将所要进行修改的部位使用相关的命令才找出来后，完成相应的修改即可。
三、计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
（一）三维造型
当运用计算机辅助设计时，能够将机械产品的三维情况更加直观的展现出来，同时还能够给设计人员带来极大的的方便，设计人员也能更加方便的对设计进行修改和整理。计算机辅助设计软件还能够将产品进行分析整合，然后优化设计出来的的产品，这样能够极大的提高工作人员的工作效率。另外，当进行机械设计时有时候还要制作出相应的表格或者文档来进行说明，人工进行过于麻烦，计算机辅助软件能够更好的解决这些工作。
（二）电力开关控制柜
我国的电子技术不断地发展和应用，计算机辅助技术也不断地被市场所接受，在电力开关行业计算机辅助技术也得到了很好地应用。计算机辅助设计技术经常被应用于电力开关柜壳体结构的设计中，极大的将电力开关的设计水平提升了不少，促进了电力开关控制柜的快速发展，使其在要求不断提高的市场中能够不被淘汰。
（三）逆向工程中CAD技术的应用
逆向工程的主要目标是实现先进技术的消化和吸收。但是国内的研究人员的综合素质并不高，又加上国家在这方面的投入不够，导致研究所的相应的研究条件不够，导致我国在逆向工程技术方面的发展进度迟缓。逆向工程一般是用在产品和模型方面，通常是将原产品进行整合后制造出新型的产品。计算机辅助技术的不断更新与发展，在进行实物的转化时可以利用坐标测试设备、通用的计算机辅助设计软件等方法，综合利用计算机辅助制造和计算机集成制造系统等技术，将实际的物样进行科学的处理和设计之后，最后将实物通过相应的计算软件转化成为CAD模型的过程。比如，SCAN-TOOLS软件就是一个专门的逆向设计模块，主要是通过数据进行网格曲线的构造，然后通过切割、延伸等工作进行点云的拟合，最后得出符合规格的曲线，最终将曲面完成修改，然后再使用计算机辅助设计软件的参数化设计功能，设计出一个和实物几乎一样的三维模型。
（四）图形及符号的使用
当进行机械设计时，设计时通常要使用大量的图形和符号。一方面，计算机辅助设计软件能够使用并记录大量的机械设计图形和符号，有利于设计时随时的进行设计使用，这样能够大大的节省设计师的时间，提高工作效率。另一方面，当进行设计时，设计时常常要使用到一些标准化的零件或者一些非标准化零件，所以在使用计算机辅助软件能够将这些零件存入数据库，当需要时只要将输入相应的命令即可，这样就能大大的降低设计师的工作难度，使工作更加的便捷容易。
四、结语
由此可知，计算机不但有着很高的功能性，同时还能将复杂的东西简单化。同时计算机在设计行业不断地被使用后，计算机的很多的相关的软件也得到了很好地开发，使得机械设计的发展变得更加的顺畅。在进行机械设计时，设计工作人员首先要改变的就是自己的传统思维方式，通过学习和了解计算机辅助技术在机械设计中的优点，改变自己的传统思维。同时还要不断地创新改变设计理念，将现代化的设计方式有效的结合到自己的设计中去，完成高质量的设计，同时促进设计行业在计算机辅助技术使用方面的发展，加快整个机械设计行业的发展。
参考文献：
目前，计算机辅助设计在机械设计中应用的非常广泛，随着科技的高速发展，计算机的辅助设计的应用提高了机械设计的效率，缩短了产品的开发周期，给公司带来了更多的经济效益。本文通过简要阐述计算机辅助设计在机械设计中的重要性以及应用的主要方面，提出能够更好地提高应用技术的实践应用方案。
1 计算机辅助设计的主要应用
随着科学技术的高速发展，计算机辅助设计在技术、应用等各方面有了较大发展，目前广泛应用于机械设计中，特别是对机械设计的实践应用方面，缩短了工作时间，使其得到很大的发展。相对而言，机械设计的设计步骤繁多，一些比较繁重的工作，例如对零件动力、强度的测试等，通过计算机的使用，可以提高机械设计的合理性和生产效率，可以生产高质量的产品，为企业带来更多效益。
1.1 二维绘图的应用
在机械设计中，二维绘图占据了非常重要的位置，在过去是由设计师手工进行绘制，但是这种工作方式浪费了大量的时间，降低了工作效率。但是通过计算机，利用一些绘图软件进行操作绘制，如PROE、CAD等，通过这些软件的使用，机械设计的大部分步骤都可以用计算机来完成，降低设计师绘图的时间，不仅使得工作效率提高，还是设计师能够有更多时间去实践自己的设计项目，从而达到更好的发展。
1.2 三维设计的应用
机械设计要采用简单的几何体来组建较为复杂的几何机构时，就可以采用计算机辅助软件进行三维设计，从而降低设计难度，缩短设计的周期，使得工作效率得以提高。另外，采用计算机辅助设计这些三维设计时，可以模拟重组装配零件，在设计的时候激发灵感，组合出更优秀的作品，使得设计工作发挥其高效性。
机械设计的每个步骤都可以通过计算机来完成，将计算机辅助设计在机械设计中适当应用，注意要与实践相结合，才能在设计中运用好计算机辅助设计，生产出质量优异的产品。
2 计算机辅助设计在机械设计中的应用优势
机械设计中，要将理论知识和实践融合，才能设计出高质量的产品。我国的计算机辅助设计的水平目前还相对较低，但要看清计算机辅助设计在机械设计中应用的优势，并且加强对计算机辅助的研发工作，使得计算机辅助设计软件更好的为机械设计服务。
2.1 缩短设计周期
在以往的设计中，偏向于传统的人工绘制，在简单的机械设计中，往往也需要大量的时间来制作，给设计带来了很大的困难，特别是复杂的几何结构的零件，为绘制带来了更大的难度。但如果采用计算机辅助软件进行二维绘图或者三维设计，用一些简单的几何体组建这些复杂的几何机构，以此缩短设计周期，提高工作效率。
2.2 产品设计修改
利用计算机辅助技术，在零件设计的时候，即使出现零件出错或不满足相关需求的情况下，我们也可以对产品设计进行修改，相比较传统方式，利用计算机辅助技术，会更加快捷方便。在零件环境中，我们也可以看到零件设计的各个步骤，在调整的过程中能够方便看出问题的出错点，提高了修改的有效性，使应用能发挥其实效性。
2.3 观察装配零件
计算机辅助设计可以对某些零件的运动成果进行展示，利用虚拟实验，对装配零件进行观测。通过计算机进行演示，将不合理的地方进行修改，节省了产品试验的费用。例如，在机械设计中，采用不同的装配关系可以出现不同的效果，利用计算机辅助技术将不同的装配关系进行演示，查找器可以对不合理的地方进行显示，方便我们对错误的部分进行修改，使得设计的质量得到提升。
3 通过了解CAD的具体概念达到更好的应用效果
计算机辅助设计是一门由设计人员利用计算机设备完成机械设计中的模拟制图等工作，利用图形设备在不断修改和反复验证的基础上，设计处满意的图纸内容的技术。
机械设计的优异很大程度上决定了产品的质量及工作性能的好坏，机械设计是机械工程的重要组成部分，是产品生产的必要条件。
机械设计从狭义上来看仅指技术性的设计过程，广义的机械设计是指设计者根据对机械的工作原理，装配零件的材质和形状尺寸以及物理传递方式等进行构思和设计，依据要求和现有条件将其形成具体的描述，以实现机械制造的工作过程。机械设计的大多数步骤都需要计算机的帮助，例如图形的编辑调整，数据的计算比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，都需要相应的计算机软件的支持。
随着计算机技术的快速发展，计算机辅助技术正在越来越广泛地应用于机械设计的各个方面在广泛的机械设计中，为提高产品质量发挥着重要作用。计算机辅助设计软件在机械设计中除了可以解决繁琐的数据工作之外，还有许多用途，设计者还可以利用计算机进行虚拟样机的构建，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能和工作特征进行研究，根据出现的状况修改原来的设计，提高产品的质量。
4 结语
计算机辅助应用在机械设计中应用的非常广泛，对提高产品的效率有着重要作用。随着时代的发展，产品更新速度加快，设计人员必须更新自己的设计技术和设计理念以适应时代的需求，将计算机辅助设计软件在机械设计中巧妙应用，使得设计产品的质量得到提高，满足激烈市场竞争的需要。
参考文献
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[2]张剑，王彩瑞.根据学习者CAD学习特点选择适合教学方法的探究[J].华章，2011（18）.
