淺談高職機械類CAD實訓室的建設

【摘要】近年來，國家大力實施振興老工業基地戰略以及加快轉變經濟發展方式，對新型產業工人的需求大增，對高等職業教育機械類學科的教學提出了更高的要求，CAD實訓室在教學過程中成為不可或缺的一部分，實訓室建設的好壞直接影響教師教學和學生學習，同時也是衡量高等學校辦學實力的標志。

進入二十一世紀以來，隨著計算機技術的迅猛發展，給各行各業的應用提供了新的平臺，特別是機械設計及制造領域更通過CAD技術將工程師和工人們從繁雜的工作中解放出來。CAD即計算機輔助設計（Computer Aided Design）指在工程和產品設計中，利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計制圖，并擔負計算、信息存儲等工作。近年來，國家大力實施振興老工業基地戰略以及加快轉變經濟發展方式，對新型產業工人的需求大增，對高等職業教育機械類學科的教學也提出了更高的要求。CAD實訓室在教學過程中成為不可或缺的一部分，實訓室建設的好壞直接影響著教師的教學和學生的學習，同時也是衡量高等學校辦學實力的標志。下面我從軟硬件兩方面簡單談談高職機械類CAD實訓室的建設。

CAD實訓室的硬件主要包括計算機、網絡設備、打印機等，在條件優越的情況下配備多媒體投影機可提高教學效果。這里重點談談計算機的配置，計算機組成主要包括中央處理器CPU、內存、硬盤、顯卡、顯示器等，鑒于配置方案主要應用于機械類CAD軟件及數控仿真軟件的教學，對計算機圖形處理能力及數據交換存儲效率的要求較高，因此方案配置遵循以下幾點：

1. CPU的選擇：目前主流CPU基本為多核心結構，處理能力可以滿足教學的要求，應選擇功耗發熱小的產品，一般雙核心結構且核心頻率2G赫茲以上的CPU即可。

2. 內存的選擇：機械類常用的CAD軟件對內存容量的要求基本上不封頂，因此內存應盡可能大，2G容量是基本，推薦4G容量，以保證處理較復雜零件圖形時的效率，型號以DDR3代為宜。

3. 硬盤的選擇：硬盤要求夠用即可。由于CAD軟件教學生成的零件圖形占用存儲空間較小，以目前市場上硬盤產品基本容量300G以上來看可忽略不計，為保證后續維修保養的方便建議選擇容量不低于320G的2代串行接口硬盤。

4. 顯卡的選擇：顯卡性能直接影響圖形處理的效率，應選擇兼容性好，顯存容量大，繪圖核心及顯存頻率較高的產品，其中兼容性是關鍵。根據以往經驗，部分顯卡對CAD軟件有兼容問題，例如繪出的圖形不完整、變形等，嚴重影響教學。在經費寬裕的情況下，應優先考慮選擇專業類圖形顯卡，這類顯卡對CAD軟件進行特別的優化設計，可以帶來意想不到的效果。

5. 主板的選擇：主板選擇要求穩定性好。如果教學過程中頻繁死機或者重啟將嚴重影響課程教學與學生練習，因此應選擇一線大廠品牌。

6. 電源機箱的選擇：電源的選擇與主板相似，應保證較好的運行穩定性及充足的持續功率且功率應不小于額定300瓦。對機箱的選擇要求結構結實、易于安裝維護。

7. 顯示器的選擇：由于教學過程中計算機的輸出終端除了打印機外以顯示器較為常見，其直接與學生面對，選擇尺寸不應小于17英寸。推薦選擇寬屏液晶顯示器，傳統觀念認為寬屏顯示器顯示的圖形是壓扁變形的，實際上，如果將系統分辨率設置為顯示器的物理分辨率就不會出現這類問題，因為設置成物理分辨率，CAD軟件的顯示窗口可自動適應調整，因此可顯示更多的零件細節，而且寬屏顯示器的顯示比例更符合人眼視覺比例。

參考以上幾點所配置的計算機可滿足機械類CAD教學的需要。基于方便設備的維護管理并減輕相關管理人員的勞動強度，應為每臺計算機配置硬盤數據還原卡，這類卡可將硬盤數據還原至修改之前的狀態，避免病毒肆虐，同時可進行軟件系統網絡克隆安裝維護等。

如果把計算機硬件比喻成人的軀體，那么與其相對應的軟件就是驅動軀體的靈魂。由于CAD教學應用的專業針對性較強，在軟件的選擇上往往更接近于企業的實際應用。首先說說基本操作系統的選擇。由于CAD教學要求系統具備較強的穩定性，選擇時應參照服務器標準，采用服務器類操作系統，如視窗2003server版，這類系統除具備較高穩定性，并可識別容量大于3.5G的內存，進一步滿足CAD軟件對系統內存的需求。接下來就是常用CAD軟件的選擇。改革開放以來外資或中外合資企業如雨后春筍般涌現及沿海地區對外出口加工企業的帶動，國內CAD應用軟件已呈國際化趨勢，除建筑機械領域廣泛應用的AUTOCAD外，還包括諸如UG、PRO/E等，其中AUTOCAD側重平面圖紙繪制，而UG、PRO/E更偏重三維圖形的構建及機構裝配等運用。目前機械類高職學生對實際動手能力要求較高，需要對以上三款軟件做到熟練運用，因此這三款是機械類CAD實訓室必備軟件。隨著制造業的發展，對數控設備的大量投入使用，對數控操作工的需求與日俱增，為提高學生就業技能，機械類專業都開設數控設備操作課程，并購置數控教學設備方便學生實習，但學生經過理論學習后直接操作設備或多或少會碰到問題，甚至傷害學生、損壞設備。為盡可能避免事故，可引入數控仿真教學軟件。這類軟件可高度模仿真實設備的運轉，學生應熟悉設備的模擬操作，可激發學生學習興趣同時減少傷害及損失。除專業應用軟件外，有一類軟件必不可少，即電子教室。目前的教學模式基本沿襲一個教師對多個學生的方式，且普通課堂教學無法滿足CAD類課程教學的需要，必須引入多媒體教學形式，可通過電子教室的網絡教學功能讓每個學生的計算機同步顯示教師計算機的內容，學生學習更直觀，而且教師可根據需要單獨對某個或部分學生進行靈活教學，學生課堂作業也可通過電子教室客戶端傳輸給教師，極大方便教師教學。除以上這些常用軟件外，諸如CAXA、Solid edge等CAD軟件也可根據需要配置。

隨著企業對各類制造業人才需求及能力要求的提高，各高校特別是高等職業院校紛紛加大實訓室建設的力度，對實訓室管理人員的要求也日益提高，只有與時俱進不斷更新觀念，緊跟時代發展的腳步才能在實訓室建設中不斷完善、永創新高。

【作者簡介】

謝健（1980.7-），男，廣西南寧人，柳州鐵道職業技術學院機電工程系CAD綜合實訓室，實驗員，助理工程師。