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1、课题第二课现代设计技术(一)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标：(1)了解机械设计发展的基本历程(2)了解现代设计技术的内涵和特点(3)了解现代设计技术的体系结构(4)了解计算机辅助设计的基本概念、产生背景、关键技术、主要特点和研究热点(5)了解计算机辅助设计的软件及应用素质目标：培养作为一名机械专业技术人员必须具备的刻苦专研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础教学重难点教学重点：现代设计技术的内涵和特点，及其体系结构；计算机辅助设计的主要特点和研究热点教学难点：正确认识现代设计技术和计算机辅助设计教学方法案例分析法、问答法、讨
2、论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到问题导入【教师】提出以下问题：你知道什么是现代设计技术吗？【学生】聆听、思考、举手回答传授新知【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解机械设计发展的基本历程、内涵和特点，现代设计技术的体系结构，以及计算机辅助设计的相关知识2.1 现代设计技术的内涵与体系结构2.1.1 机械设计发展的基本历程机械设计的思想和方法在影响人类生产和生活、推动社会进步的同时，也会受社会发展的影响，不断变化和更新。为反映这种变化人们提出了“传统设计和现代设计”两个术语，这两个术语是相对的
3、，当前被认为先进的事物在未来会被新发展的事物所取代，而成为传统的.传统设计技术以静态、经验、被动和手工”为基本特征，它经历了直觉设计、经验设计、半理论经验设计三个发展阶段，并于20世纪50年代后期形成.它以经验总结为基础，以长期设计实践和理论计算而形成的经验、公式、图表、设计手册等为设计依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。传统设计偏重于经验的概括和总结，往往会忽略一些难解的问题或非主要的因素，这样会导致设计结果不准确，有时甚至会出现不符合实际的情况。随着设计理论的发展及科学技术的进步，特别是计算机技术的高速发展,设计过程发生了质的飞跃，在此基础上传统设计技术得到了延伸和发展，产生
4、了现代设计技术.它是以网络为基础，以电子计算为手段，建立在现代管理技术之上，运用工程设计的新理论和新方法，实现计算结果最优化、设计过程高效化和自动化的设计技术。2.1.2 现代设计技术的内涵和特点1.现代设计技术的定义设计是人类改造自然的一种基本活动，也是一种复杂的创造性思维过程。设计技术就是在设计过程中解决具体设计问题的各种方法和手段。现代设计技术是以满足市场产品的质量、性能、周期、成本等为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多学科方法及技术为手段，研究、改进、创造产品的活动过程中所用到的技术群体的【教师】提出问题：你知道现代设计技术有哪些特点吗？【学生】聆听、思考、举手回答【
5、教师】总结学生的回答，并语解新知(1)产品结构分析的定量化传统设计技术对复杂结构的零部件或整机只能进行定性或类比的估算。而现代设计技术引入了有限元及边界元方法，可实现对任何产品结构的定量化分析。产品工作状况分析的动态化传统设计技术对产品的工作状况仅限于静态的计算和动态的估算。而现代设计技术中的动态设计方法可以同时利用理论和测试数据建造与实际工作状况相符合的数学模型，通过计算机进行分析计算，预测产品的动态性能和改进效果。(3)产品质量分析的可靠化传统设计技术中采用的安全系数法仅仅依靠经验,不能定量地给出产品质量的可靠性预测。而现代设计技术中的可靠性设计法，把零部件或整机中各种具有离散性的性能及参
6、数均视为随机变量，基于概率论建造模型并进行分析计算，从而定量地作出产品质量的可靠性预测。(4)产品设计结果的最优化传统设计技术通过经验公式、近似系数或类比方法进行设计、校核，比较依赖设计者的经验和主观判断。而现代设计技术中的优化设计法是根据产品的设计目标、性能及要求构造数学模型，应用数学规划理论和数值计算方法，通过计算机求得最优化结果.(5)产品设计过程的高效化和自动化传统设计技术在设计过程中重复性高，设计方案却不一定最优。而现代设计技术在整个设计过程中均是“教会计算机，让计算机去完成，从而实现设计过程的高效化和自动化，并且为实现制造的自动化做好准备。2.1.3现代设计技术的体系结构【教师】提
7、出问题：你知道现代设计技术主要是由哪几个层次组成吗？【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知现代设计技术的内容繁多，体系复杂，它主要由基础技术、主体技术、支撑技术和应用技术四个层次组成.【教师】利用多媒体展示“现代设计技术的体系及与其他学科的关系”图片，并进行讲解1 .基础技术基础技术是指传统的设计理论与方法，包括运动学、静力学、动力学、结构力学、强度理论、热力学、电磁学、工程数学等学科的基本原理和方法.它不仅为现代设计技术提供了坚实的理论基础，也是现代设计技术发展的源泉.2 .主体技术现代设计技术的诞生和发展与计算机辅助技术的发展息息相关、相辅相成。一方面，计算机科学与
8、现代设计技术相结合产生了计算机辅助设计、智能CAD(IntelligentCAD,ICAD)、优化设计、有限元分析程序、模拟仿真、虚拟设计和工程数据库等；另一方面，若没有多种设计理论与方法，计算机技术的应用也会大大受到限制。例如，运用优化设计、可靠性设计、模糊设计等理论构造的数学模型编制出计算机应用程序，可以更广泛、更深入地模拟人的推宾 理与思维，从而提高计算机的智力。因此，计算机辅助设计技术以其对数值计算和对信息与知识的独特处理能力已成为现代设计技术的主干.3 .支撑技术支撑技术主要指现代设计方法学、可信性设计技术和试验设计技术，为设计对象的描述，设计信息的处理、加工、推理、映射及验证提供支
9、撑。现代设计方法学涉及的内容很广，涵盖并行设计、系统设计、功能设计、模块化设计、价值工程、质量功能配制、反求工程、绿色产品设计、模糊设计、面向对象的设计、ZDll谴型设计等.可信性设计可看作广义可靠性设计内容的扩展，主要是指可靠性与安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、耐疲劳设计、耐腐蚀设计、减磨和耐磨设计、健壮设计、耐环境设计、维修性设计、人机工程设计等.试验设计技术包括通常的产品性能试验、可靠性试验、环保性能试验与控制，以及运用计算机技术的数字仿真试验与虚拟i懈等.4 .应用技术应用技术是针对使用目的解决各类具体产品设计领域问题的技术，如机床、汽车、工程机械、精密机械等设计的知识和技术，
10、它可以看作是现代设计技术派生出来的具体技术群。现代设计技术体系框架的知识划分是相对的，不是绝对的。基础技术、主体技术、支撑技术、应用技术之间并不存在明显的界限，例如，主体技术所包含的有关技术本身往往就是应用技术；在特定的情况下，某些支撑技术也可以称为主体技术。现代设计已扩展到产品规划、制造、营销、运行、回收等各个方面，掌握与其相关的科学与技术，尤其是制造工艺、自动化技术、系统管理技术、材料科学、自然科学等知识也是十分必要的。此外，设计产品总是以满足社会需求为目的的，因此，设计人员还应具备政治、经济、法律、人文社会、艺术等方面的知识与素养。2.2计算机辅助设计(CAD)技术2.2.1 计算机辅助
11、设计的基本概念计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,CAD)是以计算机为工具，处理产品设计过程中的图形和数据信息，辅助完成产品设计过程的综合性计算机应用技术。CAD技术包含的内容有：利用计算进行产品的造型、装配、工程图绘制以及相关文档的设计；进行产品渲染、动态显示；对产品进行工程分析，如有限元分析、优化设计、可靠性设计、运动学及动力学仿真等。2.2.2 计算机辅助设计的产生背景【教师】提出问题：你了解CAD技术的发展历程吗？【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知20世纪50年代，以美国为代表的工业发达国家出于航空和汽车等工业生产的需要，开始将计算机技术
12、应用于产品的设计过程，使其逐渐发展成为具有重大影响力的计算机辅助设计技术。计算机辅助设计主要经历了五个阶段，包括萌芽期、成长期、发展期、普及期和集成化期。1 .20世纪50年代CAD技术的萌芽期1950年美国麻省理工学院(MIT)研制出可以显示出简单图形的旋风型(Whirlwind)图形显示设备；50年代后期出现了图形输入装置光笔；1958年，美国CalComP公司研制出滚筒式绘图仪，Gerber公司研制出平板绘图仪.上述图形处理设备的相继问世标志着交互式计算机图形系统的诞生。2 .20世纪60年代CAD技术的成长期1962年由美国ESutherIand博士开发的SketchPAD图形系统问世
13、，这是一个交互式图形系统，能在屏幕上进行翼it图形设计与修改，从此掀起了大规模研究计算机图形学的热潮，并开始出现CAD这一术语。其后，1965年美国洛克希德飞机公司推出第一套基于大型机的商用CAD/CAM软件系统CADAM(计算机辅助设计制造)软件系统；1966年贝尔公司开发了价格低廉的实用型交互式图形显示系统GRAPHICI系统。20世纪60年代后期，存储管式显示器以低廉的价格进入市场，使CAD系统的成本能为许多企业所接受，于是，许多与CAD技术相关的软硬件系统走出了实验室，逐渐趋于实用化，大大促进了计算机图形学和CAD技术的发展。3 .20世纪70年代CAD技术的发展期进入20世纪70年代
14、后，存储器、光笔、光栅扫描显示器、图形输入板等图形输入设备开始进入商品化；出现了面向中小企业的CAD/CAM商品化软件，可提供基于线框模型(WireframeModel)的三维建模及绘图工具；曲面模型(SUrfaCeModeI)得到了初步应用.1979年，图形交换标准ICES的发表，为CAD系统的标准化和可交换性创造了条件.2()世纪70年代是CAD技术发展的黄金时期，各种CAD功能模块已基本形成，各种建模方法及理论得到了深入研究。但是，此时CAD各功能模块的数据结构尚不统一，集成性较差。4 .20世纪80年代CAD技术的普及期在这个时期,基于PC微福口工作站的CAD系统得到了广泛使用；CAD
15、的新算法、新理论不断出现并迅速商品化；实体建模(SoIidModeling)技术趋于成熟，形成了统一和确定性的几何形体描述方法，并成为CAD软件系统的核心功能模块；采用统一的数据结构和工程数据库成为CAD软件开发的趋势。此时，CAD系统的应用已开始从大型骨干企业向中小企业扩展，从发达国家向发展中国家扩展。以美国为例，1981年CAD系统安装数为5000套，1983年超过12000套，1988年达到63000套。5 .20世纪90年代CAD技术的集成化期此时，PC微机加微软的Windows操作系统、工作站加UNIX操作系统、以太网(Ethernet)为主体的网络环境构成了CAD系统的主流平台。C
16、AD系统的图形功能日益增强，图形接口趋于标准化，GKS,IGES,CGI,STEP等标准及规范得到广泛的应用，实现了CAD系统之间、CAD与CAM之间，甚至CAD与其他CAX系统的信息兼容和数据共享。CAD软件系统由单一功能向集成功能转变，软结构和软总线技术得到普遍应用，并与企业其他计算机辅助技术有机结合，构成计算机集成制造系统。6 .2.3计算机辅助设计的关键技术计算机辅助设计已经被越来越多的人所接受，并广泛用于产品的设计和开发，其技术的实现涉及如下关键技术。1 .产品的造型建模技术建模技术是CAD系统的核心技术，因为它是分析计算的基础,也是实现计算机辅助制造的手段。被设计对象的造型建模技术
17、的发展，经历了线框模型、表面(曲面)模型、实体模型、特征造型、特征参数模型、产品数据模型的演变过程。可以说，CAD建模技术的发展就是CAD技术发展的一个缩影。产品的造型建模技术可分为几何建模和特征建模.(1)几何建模【教师】利用多媒体展示“几何建模的主要模型类型”图片，并进行讲解几何建模(geometrymodeling)是指对现实世界中的物体进行描述,并将其用合适的数据结构存储在计算机内，以建立计算机内部模型的过程。几何建模主要模型的类型有线框模型、表面模型和实体模型,如图2-2所示。几何建模能够较好地反映被设计对象的几何信息和拓扑信息，但缺少产品后续制造过程所需的工艺信息和管理信息.(2)
18、特征建模【教师】利用多媒体展示“特征模型实例”图片，井进行讲解特征是指描述产品信息的集合，也是构成零部件设计与制造的基本几何体，它既能反映零件的几何信息，又能反映零件的加工工艺信息.常用的零件特征包括形状特征、精度特征、技术特征、材料特征、装配特征等.如图2-3所示为两种特征模型(featuremodeling).【教师】提出问题:你知道计算机辅助设计有哪些特点吗？【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知与几何建模相匕匕较，特征建模具有以下特征：能够更好地表达统一、完整的产品信息；能够更好地体现设计意图，使产品模型便于理解和组织生产；有助于加强产品设it和分析、加工制造、
19、检验等各个部门之间的联系。因此，基于特征的建模技术更适合于CAD/CAM的集成和CIMS的建模需要。2 .单一数据库与相关性设计单一数据库是指与设计相关的全部数据信息来自同一个数据库.相关性设计是指任何设计改动都将及时反馈到设计过程的其他相关环节上.例如，修改二维零件工程图样的某个尺寸后，与该零件工程图样相关联的产品装配图、加工该零件的数控程序等也将会自动跟随更新。建立在单一区库基础上的产品开发，可以实现产品的相关性设计。单一数据葡口相关性设计技术的应用可以减少设计中的差错,提高设计质量，缩短开发周期。3 .NURBS曲面造型技术非均匀有理B样条(Non-UniformRationalB-Sp
20、lines,NURBS),是一种用来定义CAD模型中复杂曲线、曲面的描述方法.运用NURBS造型技术可以采用统一的数学模型，精确地表示自由曲线、曲面，以及直线、圆、抛物线、双曲线等规则曲线，简化系统结构和数据的管理，以便于对曲线、曲面进行局部操作和修改，提高对曲线和曲面的构造能力和编辑修改能力。4 .CAD与其他CAX系统的集成技术CAD技术仅为产品的设计开发提供基本的数据化模型，要使产品生产后续作业环节有效利用CAD所构造的产品信息模型，充分利用已有的信息资源，提高综合生产效率，必须将CAD技术与其他CAX技术进行有效集成。该集成技术涉及产品的造型建模技术、工程数据的管理技术、数据交换接口技
21、术等.CAD技术的集成体现在以下几个方面。(1)CAD与CAE集成、CAD与CAPP/CAM频、CAD与PDM集成、CAD与ERP频等软用嬲频。CAD与这些系统模块的集成为企业提供了产品生产制造一体化解决方案，推动了企业的信息化进程。(2)将CAD技术的算法、功能模块以至整个系统，以专用芯片的形式加以固化，一方面可提高CAD系统的运算效率，另一方面可供其他系统直接调用.(3)CAD在网络计算环境下实现异地、异构系统的企业间集成，如全球化设计、虚拟设计、虚拟制造以及虚拟企业就是该集成层次的具体体现。5 .标准化技术依靠CAD技术标准化可以解决CAD软件产品的信息共享和相关软件异构、跨平台工作的问
22、题，为此，国际标准化组织(ISO)制定了产品模型交换标准(StandardfortheExchangeofProductModelData,STEP)该标准采用统一的数字化定义方法，涵盖了产品的整个生命周期，是CAD技术最新的国际标准。6 .2.4计算机辅助设计的主要特点与传统的机械设计相比，无论在提高效率、改善设计质量方面，还是在降彳氐成本、减轻劳动强度方面，CAD技术都有着巨大的优越性，其主要特点如下。1 .减少设计人员工作量，图面清洁传统的手工绘图，设计人员常常在几只不同粗细的墨笔、丁字尺、三角板、曲线板等工具之间不停地更换，一旦画错，修改非常费事，且图面因修修朱N卜也会显得非常脏乱；而
23、使用CAD技术，绘图方便、图面清洁，将设计人员从繁琐的计算和绘图工作中解放出来，使其可以从事更多的创造性劳动。2 .节省时间，提高设计效率CAD软件可以提供丰富的分类图库、通用详图，设计时可以直接调入。CAD软件具有copy功能，一些相似或相近的工程设计，只需要简单修改一下图纸即可，如可以将建筑施工图直接转成设备底图，使水暖、电器的设计师I.不会在描绘设备底图上浪费时间.同时，CAD软件设计计算和图样绘制的自动化大大缩短了设计时间，CADCAM的 一体化可以显著缩短从设计到制造的周期，与传统的设计方法相比较，其设计效率至少可以提高35倍。3.提高设计质量计算机内部存储了大量专业的综合性技术知识
24、、信息和资源，为产品设计提供了科学基础。计算机与人交互作用，有利于发挥人机各自的特长，使产品设计更加合理化.CAD采用的优化设计方法有助于某些工艺参数和产品结构的优化.另外，由于不同部门可利用同一数据库中的信息，保证了数据的一致性.4 .较大幅度地降低设计成本计算机的高速运算和绘图机的自动工作节省了劳动力，同时优化设计还节省了原材料。这些都能有效地降低生产成本，有利于增强企业的竞争力。5 .资料保管较为方便CAD软件制作的图形、图像文件可以直接存储在软盘、硬盘上，资料的保管、调用极为方便；可以将设计项目刻成光盘，数据至少可以保存5()年；将以前的资料通过扫描仪、数字化仪输入电脑，避免资料因受潮
25、、虫蛀以及破坏性查阅造成不必要的损失。资料的保管也更加具有科学性，资料室也将告别硼E的资料柜，艮需要一台电脑就可以将资料保管得井井有条。6 .2.5计算机辅助设计的研究热点【教师】提出问题：你知道计算机辅助设计的研究热点有哪些吗?【学生】聆听、思考、举手回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知1 .计算机辅助产品的概念设计概念设计的过程主要是评价和决策的过程，它涉及产品的基本功能、动作原理和结构要素，需要考虑产品的价格、性能、可靠性、安全性等设计目标，其设计结果在很大程度上决定了产品的成本、性能及价值，对产品的设计质量起着举足轻重的作用，同时也决定了产品的创新性及其竞争力。但是，概念设计所涉及的
26、设计需求和各种约束往往是不精确的、近似的或未知的，这就给CAD技术在该领域的应用带来了很大的难度。2 .计算机支持的协同设计计算机支持的协同设计，便于设计过程中群体之间进行思想交流，讨论设计方案，从而及时发现各设计组成部分之间的矛盾和冲突，并能够及时协调和解决。协同设计可以避免或减少设计工作的反复，提高产品设计的质量和效率。目前，计算机支持的协同设计主要还需要解决以下几个方面的问题。对群体成员之间的远程实时数据传输还存在一定程度的障碍，如何实时、可靠并且廉价地对群体成员之间有关产品设计的图形、文字、多媒体信息进行有效地交换，是当前需要解决的首要问题。由于参与协同设计的群体成员在地域上的分散以及
27、所用设备条件存在差异，因此，需要开发能够在异构环境中有效运行的设计系统，这就需要标准化工作来解决。目前，应用最多的是CORBA,JAVA技术和通信领域的标准等.但要完全支持协同设计，还有待完善标准并增加其功能.设计成员的设计思想交流和方案讨论是借助电子会议来进行的，而讨论设计结果和修改设计方案主要依靠应用“共享”工具。这一工具虽然能实现一个人对一个CAD工具的操作，也可以和电子会议系统相集成，但是也具有一定的局限性，即成员间不能直接进行交互操作，这是需要重点解决的问题.3 .海量信息的存储、管理和检索技术随着CAD技术应用的深入发展，所涉及的各种信息也越来越多，传统的关系型数据库管理系统已难以
28、适应日益增长的数据管理要求。如何快速、有效地对海量信息进行存储、管理和检索，已成为人们关注的焦点。4 .智能CAD技术智能化CAD是通过引用专家系统、人工智能等技术，使CAD作业过程具有某种程度智能的系统。这样的系统能够模拟人类专家的思维方式，模拟领域专家如何运用他们的知识和经验来解决实际问题的方法与步骤，能在设计过程扇中适时地给出智能化提示，告诉设计者下一步该做什么、当前设计存在的问题，并给出解决问题的途径及方案建议。智能CAD是CAD发展的必然方向，目前的CAD已体现出一些智能的特点,如图形系统中的自动捕捉关键点(如端点、中点、切点等)功能、尺寸与公差的自动标注功能、材料清单(BOM)自动
29、生成功能等，但要模拟人类的思维活动(包括形象思维、抽象思维、创造性思维等)还比较困难。因此，智能CAD不仅需要智能技术与CAD技术相结合，同时还要深入研究人类的思维模型，并用信息技术来表达和模拟它.5 .CAD技术与虚拟现实技术的集成虚拟现实(VirtualReality,VR)技术是利用计算机生成的一种模拟现实环境的技术。通过数据头盔(HeadMountedDisplay)、数据手套(DataGlove)、数据衣(DataSuit)等多种传感设备构造虚拟环境，向设计者提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又实时的感知。CAD技术和虚拟现实技术的有机结合，能够快速地显示设计内容、设计对象的性能特
30、征以及设计对象与周围环境的关系，设计者可与虚拟设计系统进行自然交互，灵活方便地修改设计，大大提高了设计效果与质量。目前，虚拟现实技术所需的软、硬件价格还相当昂贵，技术开发的复杂性和难度还较大，VR技术与CAD技术的集成还有待进一步研究和完善.6 .计算机安全随着市场竞争的日趋激烈以及知识产权意识的增强，计算机内的设计结果和数据已经成为企业的宝贵财富乃至命脉，一旦某企业或行业的计算机系统遭到破坏，就可能导致该企业或行业的瘫痪，甚至会影响到整个社会。因此，如何保证计算机及其中数据的安全，已成为CAD技术应用中人们所关注的重要问题。7 .2.6计算机辅助设计的软件及应用CAD系统的软件分为三个层次：
31、系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件主要用于计算机的管理、维护及运行，以及计算机程序的翻译和执行，它主要与硬件及操作系统环境相关；支撑软件是在系统软件的基础上开发的满足CAD用户的一些共同需要的通用软件或工具软件，是CAD软件系统的核心；应用软件是指以支撑软件为基础的各种面向工程应用的软件,其中多数由各行业的工程设计人员开发。1.系统软件(1)操作系统操作系统主要用于管理文件及各种输入、输出设备。微机上常用的操作系统有DoS,Windows,UNIX,OS/2等。目前较为流行的WindoWS是32位多窗口、多任务操作系统，它提供了对多媒体、网络的软件支持。工作站多用UNIX操作系统，它提供支
32、持X协议的多窗口环境。(2)编译系统编译系统是指将高级语言编制的程序转换成可执行指令的程序。我们所熟知的高级语言，如FORTRAN,BASIC,PASCALfCOBOL,LISP,CC+等，都有相应的编译程序或开发环境。(3)图形接口及接口标准为实现图形向设备的输出，必须向高级语言提供相应的接口程序(函数库)Windows的CGI计算机图形接口编码，面向应用软件开发，先后推出了GKS,GKS-3D,PHIGS,GL/OPENGL等图形接口标准。利用这些标准所提供的接口函数，可以方便地应用程序输入二维和三维图形.在各种以图形为基础的CAD软件相继推出后，为了满足不同应用系统产品数据模型的交换、共
33、享需要，制定了IGES,DXF,STEP等图形(产品)信息交换标准。2.支撑软件(1)计算机分析软件这类软件主要用于工程设计中各种数值的计算和分析，主要包括以下几种软件。常用的数学方法库及其可视化软件。有限元分析软件。目前，有限元理论和方法已经逐步趋于成熟，除应用于弹性力学和流体力学外，也应用于流动分析、电磁场分析等方面.优化设计软件。优化设计建立在最优化数学理论和现代计算技术的基础上，通过迭代寻求设计的最优方案。.(2)集成化CAD/CAM软件这些软件支持在二维和三维图形方式下进行产品及其零件的定义。目前较为流行的CAD集成软件有：美国PTC(ParametricTechnologyCorp
34、oration)公司的ProZEngineer,美国麦道飞机公司的UG(Unigraphics),Autodesk公司的AutoCAD及MDT；中国科学院软件工程研制中心开发的参数智能化CAD系统PICAD,高华计算机有限公司开发研制的集成智能化CAD系统，清华大学和华中理工大学共同开发的CAD-MLS等.(3)数据库管理系统(DBMS)数据库管理系统用于管理庞大的数据信息，提供数据的增删、杳询、共享、安全维护等操作，是用户与数据之间的接口。数据库管理系统使用三种数据模型，即层次模型、网状模型和关系模型。目前流行的数据库管理系统有DBASE,FOXBASE,FOXPRO,ORACLE,SYBA
35、SE等。(4)网络软件采用微机和工作站局域网形式的CAD系统已经成为20世纪90年代CAD软硬件配置的首选方案。网络服务软件为这些系统在网络上传输和共享文件提供了条件。最常用的是Novell公司的NETWARE,它包括服务器操作系统、文件服务器软件、通信软件等0Microsoft的Windows95以上环境可直接支持绝大多数的网络互函艮务。3.应用软件应用软件是在系统软件、支撑软件的基础上，针对某一专门应用领域的需要而研制的软件。这类软件通常由用户结合当前设计工作需要自行开发，也称二次开发。例如，模具设计软件、电器设计软件、机械零件设计软件、飞机气流分析软件等均属于应用软件。课堂讨论【教师】组
36、织学生以小组为单位讨论以下问题：为什么说计算机辅助设计是现代设计技术的主体？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与同学一起评价各组的发言，并进行总结课堂小结【教师】简要总结本节课的要点(1)现代设计技术的内涵和特点(2)现代设计技术的体系结构(3)计算机辅助设计的基本概念(4)计算机辅助设计的产生背景(5)计算机辅助设计的关键技术(6)计算机辅助设计的主要特点(7)计算机辅助设计的软件及应用【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业(1)复习本节课所学知识，培养对现代设计技术的兴趣(2)搜集一些现代设计技术的案例(3)完成第2章”思考与练习”中与本课有关的习题【学生】完成课后任务教学反思目前已经有不少成熟的优化程序库，如IBM公司的ODL,我国自主版权的优化方法程序库OPB-2等。
