工程CAD是计算机辅助设计领域的一个重要分支，它涉及石油、化工、建筑、纺织、桥梁、公路等众多领域，具有广泛的应用价值。目前，工程CAD技术有了很大的发展，许多商品软件不断推出，但越来越普遍和复杂化的应用要求，给一些传统的方法和理论带来了挑战。本文在分析了工程设计的特点和现有工程CAD技术、软件的基础之上，提出了基于工程模板的工程CAD方法，具体创新如下： 提出了工程模板的概念。研究了模板在计算机领域中现有的应用，在此基础上给出了工程模板的形式化定义，并分析了工程模板的特征。工程模板的特性与工程CAD的特点相吻合，可以很好的处理复杂的工程设计对象。 提出了基于工程模板的工程CAD方法。用工程模板可以处理各种复杂的工程对象，及时响应不断增长的应用要求，使设计过程和设计结果完全满足国家、行业标准，充分体现工程设计专家的设计思想和设计逻辑；工程模板支持不同专业间的信息交换，支持各专业的协同工作，而且通过它可以实现设计对象的并行设计。 研究了将工程模板应用到工程设计中必须解决的问题。根据问题的特点提出一种满足工程约束和工程设计人员习惯的分类方法以建立模板层次、分解问题，并综合考虑实现难度、用户要求等因素决定模板的实现层次，最后在实现层次上提炼出工程对象的设计规则、标准和需要响应的用户要求。 以PDSOFT钢结构设计系统中的节点设计为背景，提出了一套基于工程模板的问题分解和分类方法。通过将节点分解成为基本节点，将基本节点拆分成上翼缘、腹板和下翼缘，将型钢、连接手段等按照工程约束分类，使节点类型和设计难度得到迅速衰减，并得到了节点设计求解的方法。 以节点模板为单位，提出了一套全面的、合理的和有效的钢结构节点设计规则，解决了钢结构节点设计这一未被其它设计方法很好解决的问题。