戴建峰

摘要：隨著產品開發(fā)智能化、數(shù)字化的發(fā)展，以及產品開發(fā)周期的縮短，只有學好了一門三維軟件才能適應制造業(yè)的飛速發(fā)展。應用具有設計功能強大，建模思想清晰，操作簡潔方便等優(yōu)點的CAXA三維實體設計軟件于教學中，加強了學生對三維造型軟件核心內容的學習以及對產品設計概念的理解，也大大提高了學生的學習興趣。

關鍵詞：CAXA實體設計 ?建模思想 ?教學實踐 ?教學反思

一、引言

人類科技一直在進步著，特別是進入21世紀以來，信息化、網(wǎng)絡化、智能化、全球化，以及產品創(chuàng)新更快，成本更低，品質更優(yōu)，服務更好等已經(jīng)成為當今全球制造業(yè)發(fā)展的基本特征。伴隨著我國綜合國力的進一步增強和加入世貿組織，全國各行各業(yè)已全面與國際接軌，由于種種條件，我國也正在成為全球最重要的制造業(yè)基地。中國制造業(yè)迎來了前所未有的挑戰(zhàn)，同時也迎來了廣闊的空間。

CAXA三維實體設計是我國自主知識產權軟件的優(yōu)秀代表，也是當今軟件行業(yè)中最簡易、最快捷的適用于機械工程方面的三維軟件之一，它融匯了圖素庫、二維輪廓編輯、三維設計與裝配、動畫與渲染等功能，不僅將造型、裝配、鈑金、動畫和高級渲染等集成于一個易于控制的統(tǒng)一操作環(huán)境下，而且由于它特有的拖放式實體造型和智能捕捉與三維球的定位技術，使得在設計效率方面沒有其它的軟件能與之相比較。

二、學好一門三維軟件的必要性和重要性

在傳統(tǒng)的設計中們要把自己的想法首先變成平面圖，然后對其校核、修改，最后由生產者把平面圖紙上的內容轉化成三維的實物。整個開發(fā)過程中設計者需要將很大一部分精力用于把三維構想轉化到平面圖紙上，在CAD平面設計產生后，即使使用CAD進行輔助設計，減少的工作量仍然很少，只不過把平面圖的生成由圖板變成了計算機屏幕，設計思路并沒有進行根本性的改變，許多問題只有在產品生產出來時才能被發(fā)現(xiàn)，才能返回去改正，這就會使得產品的設計周期長，業(yè)必然會使生產成本很高。

如果使用三維實體設計的話，則會給我們一個全新的設計過程，整個設計過程與人的思路是一致的：直接采用三維設計，設計過程中設計者對自己產品的每個過程、每個細節(jié)都了如指掌，經(jīng)過三維裝配后，一部真實的設備便展現(xiàn)在設計者面前。這的確為現(xiàn)代人提供了一個省時高效的設計途徑。

因此，也只有通過三維實體設計軟件的應用，才能滿足人們對產品要求的不斷提高，才能滿足產品的快速的更新?lián)Q代。

三、應用CAXA三維實體設計軟件進行教學的優(yōu)點

通過一個學期的實踐性教學，以及學生對這個軟件的學習掌握情況，三維實體設計軟件采用經(jīng)典的Windows界面，包括設計工作區(qū)，菜單，工具條，設計元素庫，和其他生成三維零件的工具。因此，只要稍微熟悉計算機的同學就能很快熟悉CAXA三維實體設計軟件的設計界面。若要創(chuàng)建一個新的設計環(huán)境，只要從“文件”菜單中選擇“新建”，然后在“新建”對話框中選擇“設計”，然后“確定”，或者直接在快捷工具條上點擊“新建”命令即可。

四、CAXA三維實體設計軟件應用于教學中的實踐

應用CAXA實體設計軟件作為三維造型課的主體軟件，通過本人一個學期的教學實踐過程，主要可以總結如下幾點：

1、教學思路與計劃

在開設這么課之前，也即在上個學期的時候，我就有意識的在學生中灌輸了一點有關三維建模的思想，因為模具行業(yè)是這幾年的大熱點，所以學生也就這門課有一定的期待，而且學習興趣也很濃。在提起了所有學生對這門課的學習熱潮后，接下來的是進入主體教學。

選擇CAXA軟件，就一定要利用CAXA的優(yōu)點，因此在教學過程中，我并沒有找準哪本具體的教材進行按部就班的教學，而是有自己的教學思路與計劃，實踐證明這樣的思路是很好的一個計劃。教學計劃中主要可以分為八個模塊：

（1）CAXA實體設計軟件的設計環(huán)境及圖素庫的使用

（2）三維球的應用

（3）通過簡單零件的實體設計進行各功能的熟悉使用

（4）復雜零件的實體設計

（5）鈑金件的設計

（6）二維工程圖的輸出及標準件的設計

（7）裝配及動畫

（8）曲面設計

2、教學講解與演示

在講授每一個模塊內容的時候，都是一個個功能的教給學生的，而且在教的過程中，不只是簡單的教會學生會用，而是注重對他們思維的引導與培養(yǎng)，以及自學能力的培養(yǎng)。比如說，一個命令，它可能有幾個選項功能，那么我不一定會把每一個都講解的很詳細，我會讓學生自己去嘗試著使用，如果在使用中遇到問題，我會認真的給他們講解和演示。

由于上每一堂課都應用了多媒體機房，所以在給學生講解和演示的時候，能讓學生很直觀的去接受與學習，起到了令人滿意的效果。

3、實體零件的練習與考察

每一堂課，我都會給大部分的時間給學生練習，給一張完整的零件圖展示在屏幕上，讓學生通過二維圖紙設計出三維實體，通過這樣不斷的練習，不僅可以讓學生熟悉每一個學到的、用到的功能，還能讓學生提高了機械識圖能力，更能讓學生在練習中培養(yǎng)建模思維。而且，在平時的課堂練習中，我還留心觀察那些接受能力強，思維活躍的學生，以便于培養(yǎng)出幾個優(yōu)秀的學生。

4、課外興趣小組與競賽選拔

通過讓學生組成興趣小組，同學之間相互學習的方法，可以提高學生的業(yè)余愛好，特別是幾個自己有電腦的學生，在課后練習的很好，而且大大超出了老師上課講解的內容，達到了自學的要求。同時也帶動了其他同學向他們學習的學習積極性。此外，通過競賽的方式，可以選拔出優(yōu)秀的學生，在競賽準備的過程中，同樣可以帶動所有學生對這門課的學習主動性。

五、教學反思

對于CAXA軟件的教學，我采用了由簡到難，由外及里，由“點”到“面”，由淺至深，舉一反三的教學手段;通過應用多媒體機房的現(xiàn)場教學演示，達到了很好的教學效果。

產品設計的核心是構思，學生要學會的不僅僅是把某個實體零件機械的搭建出，而在于對這個建模思想的理解與應用上。CAXA三維實體設計強大的造型功能，清晰的設計思路，直觀的表達形式，全數(shù)字化的三維虛擬裝配以及三維動態(tài)模擬等優(yōu)點使得我在整個教學過程中起到了良好的效果。同時，應用CAXA三維實體設計軟件于教學中，使得學生對于產品的概念的理解更深更透，也使得學生對學習的興趣大大的提高了。

參考文獻：

[1]袁瑩瑩，《CAXA試題設計2013應用教程》，北京：機械工業(yè)出版社，2013

[2]孫登月，《機械工程師》，三維實體設計在新產品開發(fā)中的應用