CAD技术的应用
随着计算机技术的飞速发展，对学校来说CAD技术已不再是一个陌生的概念，许多大大小小的学校都已经建立了CAD技术系统，并多多少少地开展了CAD技术的普及应用。几年来我校也建立了CAD多媒体教室，配备了先进的计算机及多功能投影仪，在学校推广多媒体CAD教学，并重点在机械专业教学进行教学手段及方法的改革研究。CAD多媒体教学的主要任务是为教学服务，承担全校机械类基础课实验上机，包括制图、计算机绘图、机械课程设计，在上课之余，并提供学生的自由上机。
1.CAD的概念
CAD技术起步于50年代后期。进入60年代，随着在计算机屏幕上绘图变为可行而开始迅速发展。人们希望借助此项技术来摆脱繁琐、费时、绘制精度低的传统手工绘图。此时CAD技术的出发点是用传统的三视图方法来表达零件，以图纸为媒介进行技术交流，这就是二维计算机绘图技术。在CAD软件发展初期，CAD的含义仅仅是图板的替代品，即：意指Computer Aided Drawing（or Drafting）随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计；真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。二维工程图设计只是产品设计中的一小部分；于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting 改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。即现在我们经常讨论的CAD（Compter Aided Design）所包含的全部内容。CAD技术以二维绘图为主要目标一直持续到70年代末期，以后作为CAD技术的一个分支而相对单独、平稳地发展。早期应用较为广泛的是CADAM软件，近十年来占据绘图市场主导地位的是Autodesk公司的AutoCAD软件。但在今天中国的CAD 用户特别是初期CAD用户中，二维绘图仍然占有相当大的比重。
2.我国CAD软件使用的现状
在我国CAD市场上，已形成了国外大型CAD/CAM/CAE高端软件、国外普及型的三维CAD软件、国外二维CAD 软件平台、国产二维CAD软件、国产三维CAD软件等多品种、多层次的产品，相互之间抢占市场的行动愈演愈烈，所以，市场竞争呈现出纷繁复杂的局面。1999年以来，普及型中端三维CAD软件的功能竞争和价格战成为一个新的热点；这些三维软件从易学易用性、操作的效率等方面也展开了激烈竞争；功能上也从单纯的零件、装配和绘图发展到包括钣金、模具、空间布管等方面。国产的三维软件目前由于在稳定性等方面还存在一些问题，所以还没有对国外普及型三维软件形成真正的威胁。中端三维软件宣传重点是二维绘图已经过时，希望企业直接大批量地上中端三维CAD软件，试图抢占二维普及型CAD软件的市场。中端三维CAD软件宣传的另一个重点是零件本身是三维的，所以应该用三维来表达，更合适。但由于多年来的言传身教、身体力行，从学校一直到实际工作中几十年来的二维设计思维的更改才是更加困难的。同时由于我国95%以上的产品是用通用机床加工，而非数控机床加工，还是需要生成二维图，并制作工艺，所以，根本不可能离得开二维图形。CAD技术
在我国机械行业应用较早，并得到迅速发展，取得一批重要应用成果。但是，从我国企业CAD技术应用的总体水平来看，应用还停留在二维绘图水平上。
3.CAD在学校中的应用
传统的设计方法是工程师在大脑里构思三维的产品，再通过大脑的几何投影，最后反映到二维的工程图上; 制造工人又要把二维的图纸在大脑中反映出三维的实体然后进行加工制造, 其整个过程可以表示为:工程师 三维概念设计 绘制二维工程图设计 工人读图 还原二维图为三维实体 加工制造。另外，CAD是CAE、CAM 和PDM的基础。在CAE中无论是单个零件、还是整机的有限元分析及机构的运动分析，都需要CAD为其造型、装配；在CAM中，则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模具设计；而PDM则更需要CAD进行产品装配后的关系及所有零件的明细(材料、件数、重量等)。在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM 和PDM中有所反应。所以如果CAD开展的不好，CAE、CAM和PDM就很难做好。二维计算机绘图对于普及CAD技术起到了重要的作用，也是对进入更高层次的应用，十分必要的技术准备。所以在职业学校中，根据学生的现有的知识结构，开展二维计算机绘图是比较可行的方案，目前，CAXA和AutoCAD都是比较优秀的软件。我们学校近几年来组织的实验课程目录有：计算机绘图、机械原理、制图、机械类课程设计等。并组织了学生参加了中国劳动和社会保障部组织CAXA制图员的考核，取得了较好的成绩，为以后的发展打下了坚实的基础。4．CAD教学的几点看法
4．1坚持基础性与实用性相统一
教师在教学过程中应注重加强对学生基础理论与基本操作的训练，教学内容应该涉及有关CAD学科各个方面的基础知识，以及这些知识之间的区别与联系。使学生充分的了解CAD在现代社会中的广泛应用，从而逐步认识到学习CAD这门工具学科的重要性与必要性。在开展基础性教学的同时，教师应该教给学生一些当今社会普遍实用的知识，如计算机网络等方面的知识，达到学以致用的目的，使学生逐步感受到运用计算机进行学习和工作便捷性与高效性，从而进一步提高学生学习CAD技术的兴趣，以致形成自主学习的氛围。
4．2坚持理论与实践相统一
有关计算机方面的理论知识在CAD这门学科中占有相当大的比例，因此要求学生掌握一定的计算机理论知识是非常必要的，但在理论教学的过程中应该突出重点，联系实践，切忌学生死记硬背理论知识，完全脱离学生的精神生活和社会实践的状态。如果说理论教学难以对学生产生吸引力、启发学生的学习兴趣，主要原因就是缺乏教学的实践性。那么教师就应该使所教的理论知识密切联系实践并且能够指导实践，让学生在学习过程中体验到理论指导实践的可行性。在CAD技术普及教育的过程中，基础理论教学固然是必不可少的，但实践教学占有很大的比例并且十分重要，教师必须努力加强教学的实践性，加强教学的实践性就是要变单一的课堂教学为多种教学形式相结合的教学组织形式，例如加强电化教学、多媒体教学、现场指导教学等。在条件许可的情况下，让学生尽可能多的进行上机实习，掌握操作技巧，增强操作技能，使学生体验到知识就在我们身边，认识到实践的重要性，从而使所学的理论知识得到进一步验证、巩固和深化。
4．3坚持抽象概念与具体概念相统一
CAD这门新兴学科发展非常迅速，各个方面的知识都在不断的更新，教师所教的、学生所学的知识可能就已经过时了，那么教师就应该依据这门学科的特点，在不断的发展与变化之中发现它们内部存在的共性，从多个具体概念中抽象出固定不变的客观规律，把这些不变的基本规律和基本原理教授给学生，帮助学生从纷繁复杂的变化之中总结并发现规律，从而逐步培养学生的抽象思维，提高学生的自学能力。CAD技术这门学科中各方面的知识错综复杂，丰富多采，涉及到许多具体的概念，学生只有掌握这些具体概念才能提高解决实际问题的能力。教师应该清楚、准确地讲述每一个具体概念，帮助学生搞懂每个概念的实际含义与引深含义，并且能够正确地区别这些概念，以及怎样灵活地运用这些概念解决具体的、实际的问题。
4．4坚持逻辑思维与形象思维相统一
教师在教学过程中要注意培养学生的学习兴趣，启发学生积极思维，要善于激发学生的创造性学习动机，使学生自己能够提出问题，设计假设，进行推断，解决问题，让学生把动脑、动口和动手结合起来、发展他们运用各种方法进行分析问题、解决问题的能力，发挥他们的创新意识，使创造思维和创新能力得到充分发挥，从而进一步培养学生的逻辑思维，提高他们的创新能力。比如在平面图形绘制的教学中，教师可以教给学生有关基本思想和基本方法，让学生自己上机去实践，训练学生的逻辑思维，培养学生的创新能力。CAD技术这门学科有许多形象、直观的实践内容，而且这些内容在教学中显得尤为重要。在教学过程中教师要善于设计一些新颖别致、妙趣横生、能够换醒学生求知欲的问题，从而使学生带着浓厚的兴趣，展开广阔的想象去探索新知。教师应该根据这门学科的特点，进行直觉思维的示范，提高学生对直觉的敏感性，教给学生捕捉直觉的方法，努力培养学生的形象思维，提高学生的想象能力。因此，我们需要在原有基础上着重做好以下几方面的工作：（１）根据需要，进一步完善已经开发的CAD软件（２）利用我校网络优势，进行计算机网络教学（３）开发一些课程的试题库（４）开发部分课程多媒体CAD系统。
5．结束语
从长远发展观点看,三维CAD技术必然会替代二维CAD绘图。人在设计零件时的原始冲动是三维的，是有颜色、材料、硬度、形状、尺寸、位置、相关零件、制造工艺等等关联概念的三维实体，甚至是带有相当复杂的运动关系的三维实体。只是由于以前的手段有限，人们不得不共同约定了在第一象限平行正投影的二维视图表达规则，用有限个相关联的二维投影图表达自己的三维设想。绘图、读图要经过专门训练人进行。如果能直接以三维概念开始设计，在现有的软件支持下，这个模型至少有可能表达出设计构思的全部几何参数，整个设计过程可以完全在三维模型上讨论，对设计的辅助就很容易迅速扩大的全过程，设计的全部流程都能使用统一的数据，这是发达国家CAD的今天，也是我们明天的微机CAD。