本书的特点是通过示例来讲解，即在介绍每一主题后均提供说明相关概念的例子。本书介绍的基本工程概念并不涉及具体的软件。 在对本书介绍的某些内容给予补充时，本书允许学生利用MATLAB来完成练习，从而使他们了解CAD的多学科性，以及书中的某些设计或分析可以用其他语言来编写程序。之所以可以这样做，是因为供应商使不同的系统之间传输文件已变得越来越简单，而且在某些情况下能够集成不同的分析工具来使学生和工程师与软件进行交互，以满足他们的工程需求。在变量化设计和参数化设计中确实是这样的。在这些设计中，工程方程是某些产品的几何表示与设计的核心。

本书主要用于CAD教学(虽然在有限元介绍中涉及桁架分析以外的内容)。用一个学期的时间很难学完本书的全部内容。授课教师应根据课程和实验需要来选择具体的教学内容。例如，美国芝加哥伊利诺斯大学的CAD课程要求有实验部分，即给学生不同的题目，用一周的时间来掌握CAD软件(如ProE或IDEAS)的使用。最后一个实验题目难度较大，通常需要某些形式的分析和动画。作者希望在教学中增加有限元方面的内容，教师不仅要讲解简单的桁架问题，而且还能够介绍热传导、FEM基本原理以及振动方面的内容，以拓宽分析范围。这样可以使高年级学生通过将他们所学的大多数知识相结合来学习FEM，同时还可以说明借助于功能强大的FEM技术所能够完成的工作。对本科生和一年级研究生采用这种教学模式非常成功，因为他们能够通过本教科书来学习分析中涉及的基本概念，以便能够利用诸如ANSYS、IDEAS、CATIA等有限元工具进行工程分析。

本书共分15章，内容包括设计、三维变换与几何处理、表面创建、实体造型、优化、有限元、机器人经济学以及CAD实现等内容。

第1章介绍CAD技术的发展历史，并介绍了在 程环境中应用的虚拟现实技术。第2章介绍了设计过程中的不同阶段，并提供了说明如何完成这些阶段的许多实例。本章的特点是介绍了参数化设计和变量化设计的概念。书中强调了要尽可能采用这些技术，因为在不远的将来，它们有可能成为标准。当通过CAD系统参与设计和制造过程以解决问题描述、综合、概念化以及分析方面的问题时，人和机器相结合是一个有效的工具。当学生对CAD技术有基本的了解后，就可以学习第2章的内容。建议教师和读者花一些时间来学习第2章中的例子，并创建自己的例子来体会这些工具的优点。

第3章介绍二维变换、三维变换以及几何处理，并对二维图像和三维图像进行了深入的分析。第4章介绍样条曲线、参数化和非参数化曲线以及Bezier曲线和曲面。本章提供了一些例子来帮助学生掌握各个概念的应用。根据学生的掌握程度，可以省略或简要介绍其中的一些内容。

第5章介绍实体造型的概念以及造型时需要的各种构造技术与表示方法。学生可以通过在实验室利用CAD创建实体模型来掌握其中的某些概念。

第6章介绍各种优化技术，并介绍一些基本概念来说明如何建立目标函数、定义合适的约束条件以及选择分析工具来解决问题。本章重点是常用的优化技术，因此高年级本科生和一年级研究生会熟悉这些技术的使用。

第7章~第10章为低年级和高年级学生介绍有限元方法。书中介绍的内容并不涉及繁琐的微积分，这也是本书的一大特点。如果课程教学的重点是分析，那么可以介绍这全部4章的内容，否则可以有选择地介绍FEM。可以介绍的内容有应力分析、热传导、动态分析以及振动，或者只是介绍第7章给出的FEM基本公式。这些章节中介绍的例子解决的均是实际问题，这有助于培养学生对FEM的浓厚兴趣。

第11章~第15章介绍计算机辅助制造，重点介绍学生感兴趣的内容，如机器人与经济影响、成组技术、计算机集成制造。这些是集成CAD和CAM时需要掌握的内容。

本书适用于高低年级本科生以及对计算机辅助设计知之甚少的一年级研究生。本书假设学生已有一些编程经验，并且在大学一年级的制图课程学习中对CAD的基本概念有所了解。本书适用于满足其专业要求的大学本科生。通过学习本书，学生能够掌握各种设计技术(如参数化设计和变量化设计)，并能够对FEM的工作原理和如何将FEM用于各种工程应用有更好的了解。