计算机辅助论文范文

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第1篇

计算机的发展及应用，使人们的生活日新月异。计算机辅助设计源于计算机图形技术的产生，计算机辅助设计的研究构想发端于1950年，但使用计算机绘图的最早记录是在1963年，美国麻省理工学院的研究人员伊凡·苏泽兰在美国计算机联合会会议上发表了名为《画板》的博士论文，从而开始了计算机辅助设计的发展历程。他从1950年开始着手开发通过图形技术来处理人与电脑交互对话的操作系统。1963年，这套以电脑主机、显示屏、光电笔和键盘为工具的图形画线系统得到实现。这套图形画线系统开发和引进了许多计算机绘图的基本思想和技术，使用户可以运用电脑画出直线、复杂曲线以及简单的标准部件。

最初CAD被解释为“计算机辅助绘图”，由于当时计算机在设计上的作用是替代传统手工绘图的一种新工具，但随着后来信息技术的飞速发展，计算机技术在各领域的广泛应用，CAD的含义也在不断变化扩展，随着20世纪70年代像素的产生、80年代三维曲面造型系统的开发等，使电脑绘图从只能用“线”这一基本绘制元素发展到可以用点、面、体进行绘制计算机图形，从而使CAD的含义也发展成现在人们比较熟知的计算机辅助设计这个概念了。1970年的威尼斯双年展首次接纳了计算机绘画作品，这也标志着新的视觉艺术形式的诞生得到了社会的承认。

我国的计算机辅助设计起源于20世纪70年代。与国外计算机辅助设计发展的轨迹相似，国内计算机辅助设计的研究与应用基本上是从各高等院校发展起来的。20世纪90年代初，随着我国现代化进程的迅速发展以及计算机的进一步普及，在环境艺术设计和创作领域，计算机技术应用的价值，逐渐得到人们的重视。

二、我国计算机辅助环境艺术设计的现状

计算机作为信息时代重要的技术工具，在环境艺术设计领域得到普遍应用。在20世纪90年代前，国内对环境艺术设计效果的表现是使用手工绘制的方法，到了20世纪90年代初期，计算机辅助设计技术开始在我国建筑业应用。计算机辅助设计技术在建筑设计表现领域以不可逆转的潮流迅速发展。尤其是到了20世纪末，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果表现的主流。起初，设计师主要运用AutoCAD软件进行施工图的绘制，在方案阶段还以手绘为主。但随着相关专业软硬件的更新和进步，它自身的强大优势得以显示，同时对传统手绘表现产生了越来越大的冲击。

随着近十几年来我国计算机辅助环境艺术设计的发展，计算机建筑效果表现的类型己经有了很细致的划分，可以分为：计算机建筑效果图、计算机建筑漫游动画和计算机建筑效果虚拟现实。计算机建筑效果图主要是通过3DSMAX，Lightscape，Photoshop等计算机软件制作的静态的效果图。通过计算机三维软件从平面、立面数据中得到透视图，透视点位置及视点角度均可变换，然后再渲染出二维图像，这种方式是目前社会上应用最广泛的。计算机漫游动画是利用3DSMAX软件的三维动画功能，在建筑物的室内或室外的设计阶段就能以可视的、动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施以及建筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。

三、计算机辅助环境艺术设计的发展趋势

当前，随着计算机软硬件技术的迅猛发展，计算机辅助设计在环境艺术设计领域受到了广泛的重视和应用，比如各种方案的汇报、投标以及招商广告中随处可见，从而出现了大量的绘图软件的教程以及在教学上更加重视计算机绘图软件的教学课程。人们更多的关注计算机技术，想方设法掌握各种绘图软件，在模型、材质、灯光以及各种渲染技法上花费大量的时间，而忽略了最终的效果图的艺术性。计算机辅助设计是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科。计算机辅助设计在视觉艺术创造规律、形式法则和审美方法与传统的艺术设计是相同的。所谓视觉艺术，是通过人的视觉感受而将客观内容纳入主观心灵并予以对象化呈现的艺术形态。一些美学研究者认为，从审美主体的角度来看，艺术离不开创造者和欣赏者两个方面，而这两个方面都要通过一定的感官和相应的感性物质媒介，前者创造出审美对象，后者达到审美愉悦。所以说，作为视觉艺术的计算机辅助设计作品既要真实的描绘场景，又要使欣赏者达到审美偷悦。不可否认，人们的欣赏水平在不断提高，求新、求异的视觉口味也越来越高。这源于技术的发展、审美的进步，计算机技术的发展对于社会和艺术创造产生了重大的推动作用。

在计算机辅助环境艺术设计发展的初级阶段，设计师的目标是使效果图具有真实感，能够模拟未来场景的真实效果，具有一定的实用性。目前的计算机建筑效果图的风格单一，已经不能满足大众的不断提高的视觉口味。计算机建筑效果图既是表现的技术同时它又是视觉艺术。设计师创造出审美对象，筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。使用的软件有Creator系列三维建模工具及Vega场景管理软件。计算机建筑效果虚拟现实技术强调的是一种身临其境的感觉，采用的是人与人之间自然的交互方式。它可以实现逼真的、纯三维的场景，可以全方位、多角度、完全由用户自由控制在场景中漫游。作为建筑师可以从多个角度观察建筑方案，所以说虚拟现实技术不仅可以使用于建筑表现，而且也是一种推敲方案的有利手段。VR技术在我国的环境艺术设计领域中有着广泛的应用前景，将给环境艺术设计带来革命性的改变。

设计师创造出审美对象，要使欣赏者达到审美愉悦而不是审美疲劳。为此，根据目前我国计算机辅助环境艺术的发展情况，未来计算机建筑效果图应呈现艺术化、人情化和多样化趋势。

参考文献：

[1]邓庆尧.环境艺术设计[M].济南：山东美术出版社.

[2]张绮曼.中央工艺美术学院环境艺术设计系—室内设计的风格样式与流派[M].北京：中国建筑工业出版社.

[3]张绮受.中央工艺美术学院一环境艺术设计与理论[M].北京：中国建筑工业出版社.

[4]李小艺.环境艺术设计的新视界阅.北京：中国人民大学出版社.

[5]李砚祖.环境艺术设计.北京：中国人民大学出版社.

第2篇

虽然计算机辅助教学具有很多优越性，但是，这些优越性的发挥，要受到教师、硬件、软件这三个要素的影响，只有正确处理好这些要素的关系，计算机辅助教学才能取得良好的教学效果。本文将对这三个要素进行探讨，以供同仁参考、指正。

教师要素

在教学活动中，教师起主导作用，对计算机辅助教学的成功与否起关键作用。教师要利用计算机辅助教学，就必须熟练掌握驾驭它的基本知识和技能，以及启用计算机之后教师原已建构的传统教育理论和教育方法的应变与适应。具体来讲教师要具备以下几个方面的知识与技能才能顺利开展计算机辅助教学。

1、计算机应用水平

教师应用计算机的最低要求是：掌握基本的计算机知识和操作技能，会利用多媒体课件制作工具如Authorware等编写适用于教学的简单课件。目前大多数学校，只有教计算机课的教师懂计算机，其他任课教师不仅对计算机知之甚微，而且存在普遍对计算机的恐惧感。认为计算机太复杂了，怀疑自己是否学会等等。这些都是一个初次接触计算机的教师的正常心理。所以，对教师进行计算机培训的第一步就是要消除教师对计算机的恐惧感，使他们认识到，只要粗通计算机知识和操作，了解一些常见的应用软件，就可以在课堂上使用计算机了。

①拖“下水”

要克服教师们对计算机的恐惧感，就得让他们去实践。我们利用对教师进行业务培训的机会，编写了一个调用CAI课件的步骤（例：1、打开主机电源开关；2、C:>cd3、C:>cai）给教师，让他们依此执行。他们只动手敲了几下键，就把画面清新的课件调出来了，通过按动方向键就可实施计算机辅助教学，而且教学效果比自己通过嘴讲，要好过十倍，使他们乐不可支。多进行这样的尝试，使教师们逐渐对计算机产生了亲近感，久之，就消除了对计算机的恐惧感。

②教会“游泳”

教师既然下了“水”，就得去学习“游泳”的技巧与技能，有了良好的心态，就会使自己的计算机操作水平上升很快。我们通过现有的计算机网络教室，给教师们辅导了DOS、Windows操作系统，教会他们参考软件说明书，利用软件进行课堂教学。与此同时，我们还把学习计算机的积极分子，集中一起学习课件制作工具软件Authorware，编写简单课件，使他们像“星星之火”一样，带动全校教师学习计算机，参与到CAI队伍中去。

2、调整固有的教学思想和方法

计算机在课堂教学中所发挥的作用同教师的教学思想与教学方法密不可分。计算机辅助教学不仅仅要教师具有操作计算机的基本技能，更重要的是要改变以前固有的教学思想与方法。坚持正确的计算机辅助教学观，把课堂中启用计算机这一媒体所引起的课堂变化弄清楚，否则就会把计算机看成传统教学的附属物，把计算机当作录像机、录音机、投影仪，只用于演示传统电教媒体均能做到的软件，不能真正发挥计算机的作用，实际上是“新瓶装旧酒”，会造成资源浪费，得不偿失。因此，调整固有的教学思想和方法为重中之重。

硬件要素

“巧妇难为无米之炊”，具有了教师这一能动的第一要素，还不能使CAI正常进行，还必须具有计算机硬件。

1、建立多媒体计算机网络教室

目前在学校资金普遍投入不足的情况下，如何利用有限的资金，实现最大价值，是摆在广大计算机工作者面前的一个重大课题。建立多媒体计算机局域网络教室，形成资源共享，实为明智之举，一室多用，一室多能。

①多媒体计算机网络的硬件构成

A、工作站计算机。

在微机局域网上作为工作站的计算机基本上就是一台单机。在这台计算机上要加接联网必须的硬件，并要运行网络操作系统的工作站部分，以便除了使用本机资源外，还可以使用网络服务器的共享资源。工作站可以不安装硬盘，建成无盘工作站，为了保证能运行多媒体CAI课件,内存需4M以上,一般学校用局域网有40－60台工作站就可以了。

B、服务器计算机。

作为网络服务器的计算机主要功能是提供共享资源给工作站上的用户使用，它的作用比工作站重要得多。工作站计算机如出现故障，只要不破坏网络连接，网上其他计算机完全能正常工作，而服务器计算机如出现故障，所有共享该机资源的工作站都将无法获得必须的共享程序或数据，不能继续联网操作。如果是无盘工作站，服务器故障将使其根本无法操作。所以，服务器必须选用性能稳定，可靠性高的产品。同时磁盘的访问速度也很重要，为了提高磁盘的读取速度，一般采用磁盘高速缓冲的办法来解决，所以对服务器的内存提出更高的要求，一般应具有64M－128M或更高的内存空间。

C、联网硬件。

最基本的联网硬件是插入个人计算机的网络接口及把其连接起来的电缆系统。通过电缆系统的连接，可以建立起局域微机教学网，为了更加适应多媒体CAI教学需要，建议服务器要安装光驱共享系统，工作站要加装声效卡和耳机。这样，就可以把光盘中的CAI课件直接加载到服务器上，提供给工作站使用，对有声的CAI课件，也能听到声音，使其更富吸引力，提高学生学习的兴趣。

D、安装多媒体网络教学系统。

在已经安装的局域网上加装多媒体网络教学系统，能充分利用多媒体的优势，让教师开展生动活泼的课堂教学。多媒体网络教学系统具有下列的功能，实时屏幕和声音广播，实时屏幕和声音监听、监看，远程用键盘和鼠标直接辅导学生，远程复位或锁定学生机，语音双向对讲，电子举手等。

②计算机网络教室的作用

网络教室中的教学是一种十分理想的教学形式。通过网络学生可随时根据需要提取合适的学习材料进行学习，并直接在计算机上完成作业。每个学生的学习情况，如完成作业，练习，向计算机提出的问题，以及自己的学习体会，都可以由网络传送给教师和同学，所有的教师和同学在不同的时间内，都可以就同一个学习内容，开展讨论，形成一种交互式的学习。这种教学形式既能使学生在学习的内容、时间、地点和进度的安排方面都具有主动性，同时又给他们提供了与教师和同学共同学习的环境。将个别教学与课堂教学有机地结合起来，这是计算机辅助教学的发展方向。随着信息高速公路的实施，这种先进的教学形式将会更加广泛地使用。

2、建立计算机演示教室

没条件和资金相对困难，不能建立计算机网络的学校，可考虑建立计算机演示电化教室，此教室的硬件投入不大，一般配置一台多媒体电脑，一台大型投影仪，及扩音系统即可进行计算机课件演示教学，把那些难于理解的过程、抽象的概念，直观地演示给学生。如果教室中安装了闭路电视系统，可以直接利用系统中的电视机充当电脑显示器进行CAI，具体做法如下：

选取便携型机箱，在机箱中安装上主板、CPU、带视频输出接口的显示卡（如丽台S680）、声效卡、光驱、硬磁盘、软驱等配件，教师在上课时可以把主机与键盘拿到教室中，接驳到教室中的电视机上进行教学。方便、经济、可控性高，不失为最佳选择。

多媒体计算机课堂演示，能给学生展示清晰的静止图像，也可以展示生动的运动画面，还可以极为方便地配上必要的文字和声音。能使学生获得极为丰富、生动、形象的感性材料。这种演示教学是目前积极推广的一种教学形式。

软件要素

如果说硬件是计算机的躯体，软件则是计算机的灵魂，我们在这里探讨的不是计算机的系统软件，而是计算机辅助教学的软件。

目前，国内市面上流行的计算机辅助教学软件，主要有两种，一种是题库，另一种是个别辅导软件。这些课件，有些是整个教材做成不可分割的一个整体，有些绘图太小不利于演示，鉴于此种种原因，目前，市面上的大多数软件不利课堂教学，只适用于家庭用。由于目前辅助教学软件的现状，制约着学校计算机辅助教学的发展。如何解决这对矛盾呢？有许多专家进行了这方面的探讨，我们也对这方面进行了尝试，收到了很好的效果。

1、收集教学素材，建立软件资料库

目前，市场上的电子图书和设计素材光盘很多，素材中如一自然现象的景观，某一动物的生活习性或者某一例题的真实情境，一段适合教学的音乐、谈话、文字以及一张利于教学的图片，通过教师根据教学需要，稍加整理即可形成自己的课件，运用于教学中，发挥计算机的作用。也可以利用Windows系统中的画笔和写字板创作教学的素材，或者利用视频捕获卡、扫描仪来获取图像资料，通过收集、整理、创作素材，把自己的资料库建立起来，这是实施计算机辅助教学成功的第一步。

2、编写适合课堂教学的软件

第3篇

（一）有利于提升学生的空间想象能力

在计算机的辅助下，机械模型可以通过三维视频展现出来，成为一种更加立体而全面的建筑物展现形式。学生可以根据这种3D画面的展示，在头脑中形成良好的印象，从而形成一定的设计思维能力。

（二）有利于增强学生的比例掌握水平

在机械设计中，对机械成品比例的把握能力十分关键。计算机辅助设计应用于机械设计教学中，能够利用计算机，通过建模，将不同比例的物体搭配或者融合，从而清晰机械设计中，各个部分的比例关系和整体与部分之间的联系，通过长时间的学习，使学生形成一定的比例掌握能水平。

（三）有利于丰富学生的资料收集内容

多方面的比较的观察能够使机械设计更加的完善、全面，从而在各个细节中，展现机械设计的独到之处。计算机辅助设计应用于机械设计中，有利于丰富学生的资料收集内容，学生可以借助计算机收集更多他们所需要的各类材料和图像、数据等等，为学生机械设计的学习奠定良好的基础。

二、计算机辅助设计应用于机械设计教学中的方式

计算机辅助设计应用于机械设计教学中，可以通过计算机辅助设计和传统教学方式的融合，结合计算机软件特点引导课程教学活动等方式来开展。

（一）计算机辅助设计和传统教学方式的融合

传统的教学方式经过长时间的教学实践，已经形成了一定的模式和教学结构，对于学生机械设计知识的学习具有一定的积极影响。但是多数教师在机械设计教学的过程中，会利用草图等指导学生进行机械结构的设计和规划，这种方式对学生机械设计知识的学习和机械设计能力的培养会带来一定的阻碍性因素。新时代背景下，在机械设计教学的过程中，教师可以采用传统教学方式和计算机辅助设计相融合的方式，继承传统教学方式的优势之处，同时也利用计算机辅助设计的独特价值，深入开展机械设计教学活动。计算机辅助机械设计能够使机械设计更加的完整而全面，提升学生的机械设计知识灵活运用水平。但是在学生利用计算机辅助机械设计的过程中，教师要注意适当控制学生利用计算机辅助进行机械设计的时间，不能够使学生过分依赖于计算机，而忽视了自身设计功底的练习和学习。教师要注意将计算机辅助设计和传统的教学模式有机结合，真正展现计算机辅助设计应用于机械设计教学的价值和作用。

（二）结合计算机软件特点引导课程教学活动

计算机辅助设计应用于机械设计教学中，可以结合计算机软件的特点，引导机械设计课程教学活动，展现计算机辅助设计的价值和特点。例如在指导学生对机械设计进行构思期间，可以借助sketchUp草图设计软件，指导学生细致分析各类机械中的体量关系，打开学生的思维空间，展现学生的初步设计理念。在此基础上，学生可以利用3dmax等计算机软件进行实际的3D设计，将学生的初步想法和设计理念通过3dmax软件展现出来，明确具体的方向。接下来，在学生明确机械设计的方向和大体形式的前提下，可以借助计算机的渲染软件，对所设计机械的细节进行渲染和深入加工，形成一个明确而完整的机械设计图像，展现每一位学生的设计想法和设计后的大体形态。在学生设计完成之后，教师可以组织学生通过互动的方式，借助计算机的多媒体技术，观看每一位学生的机械设计图像，互相分享设计理念，学习他人的优点和创新理念，提升每一位学生的机械设计水平，展现机械设计教学的价值和意义。

三、结束语