Creo在高職汽車裝配與制造專業(yè)教學(xué)應(yīng)用探討

◎ 加克·烏云才次克

對(duì)于中國汽車制造業(yè)來說，建模以及三維可視化虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅減少了制造裝配的返工，還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，最終降低了企業(yè)的成本消耗。為此，汽車企業(yè)借助CAD/CAM集成技術(shù)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配、仿真及分析等，特別是美國參數(shù)技術(shù)公司 （Parametric Technology Corporation， 簡稱 PTC）在2010年12月整合了Pro/Engineer的參數(shù)化技術(shù)、CoCreate的直接建模技術(shù)和ProductView的三維可視化技術(shù)，推出新型的CAD設(shè)計(jì)軟件包——Creo，其強(qiáng)大的功能從根本解決了一些制造企業(yè)在CAD應(yīng)用中面臨的許多問題，是當(dāng)前較為流行的三維高端軟件。

大部分院校在汽車制造與裝配專業(yè)人才培養(yǎng)方案的專業(yè)課程設(shè)置中，最初通過“機(jī)械制圖”課程教學(xué)，讓學(xué)生初步理解、繪制或識(shí)別二維工程圖形。隨著機(jī)械CAD/CAM集成軟件的廣泛應(yīng)用，該類技術(shù)如UG和Pro/e等軟件的應(yīng)用也成為人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)入汽車制造與裝配專業(yè)的課堂，讓學(xué)生3D和2D相結(jié)合，把CAD/CAM集成技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐與機(jī)械制圖理論相互結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手與創(chuàng)新能力，最后能使絕大部分同學(xué)完成一定復(fù)雜程度零件的造型設(shè)計(jì)或裝配。作為當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛和流行的Creo軟件也將隨人才需求的變化成為課程改革的目標(biāo)進(jìn)入學(xué)生的課堂。

一、Creo應(yīng)用引入教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

1.機(jī)械制圖教學(xué)中存在的問題

以新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職人才培養(yǎng)方案為例，汽車類專業(yè)課程設(shè)置一般集中在前兩年，“機(jī)械制圖”及“機(jī)械基礎(chǔ)”課程安排在入學(xué)第一個(gè)學(xué)期，“UG三維設(shè)計(jì)”課程安排在第二學(xué)期學(xué)習(xí)，并且只針對(duì)汽車制造與裝配專業(yè)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院高職學(xué)生“機(jī)械制圖”及“機(jī)械基礎(chǔ)”課程掛科率較高，分析其原因之一是學(xué)生并不能夠直接快速地理解和掌握抽象概念，再加之懶得動(dòng)手，雖然實(shí)行過多次考試改革，這兩門課程仍然掛科率較高。而UG等三維設(shè)計(jì)課程，學(xué)生興趣度較高，在課程結(jié)束后基本能設(shè)計(jì)出中等復(fù)雜程度的零件。對(duì)注重技能培養(yǎng)的職業(yè)院校學(xué)生來說，要想在兩年內(nèi)讓學(xué)生盡可能掌握核心專業(yè)知識(shí)，這就需要對(duì)一些較為抽象的課程進(jìn)行改革，而不單單是考試改革。

2.Creo教學(xué)優(yōu)點(diǎn)

Creo軟件的優(yōu)勢(shì)之一在于是基于特征，且能夠構(gòu)建工程圖，而大部分特征都來源于二維草圖，基本特征往往需要?jiǎng)?chuàng)建二維草圖，然后變化成三維形狀。此外，其強(qiáng)大的Pro/Engineer的參數(shù)化技術(shù)、CoCreate的直接建模技術(shù)和ProductView的三維可視化技術(shù)功能優(yōu)勢(shì)在PTC公司網(wǎng)站都做了具體介紹，在這里針對(duì)其教學(xué)優(yōu)勢(shì)做以總結(jié)。

（1）形象逼真的三維設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)生三維空間想象力。

（2）在“機(jī)械制圖”課程中難理解的部分較容易掌握。

（3）三維模擬及仿真。在學(xué)習(xí)完基礎(chǔ)三維零件設(shè)計(jì)后，對(duì)自己設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行裝配，甚至還可以模擬運(yùn)動(dòng)仿真分析，來測(cè)定設(shè)計(jì)的規(guī)范及實(shí)用性（見圖1）。

二、課程設(shè)計(jì)思路

課程改革保留“機(jī)械制圖”部分重點(diǎn)內(nèi)容外，利用Creo應(yīng)用軟件進(jìn)行機(jī)械制圖補(bǔ)充。

圖1

課程名稱為“Creo 應(yīng)用技術(shù)”，作為汽車制造與裝配專業(yè)核心課程，安排在第三學(xué)期，培養(yǎng)符合制造企業(yè)需求的三維軟件應(yīng)用的高素質(zhì)技能人才。

1.職業(yè)性

著眼于學(xué)生職業(yè)競(jìng)爭力的培養(yǎng)。首先，要認(rèn)真調(diào)研，從汽車制造企業(yè)三維軟件應(yīng)用要求出發(fā)，選取合適內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課。

2.開放性

充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，教師引導(dǎo)為輔助。學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間充分互動(dòng)，提高整體學(xué)生興趣。

3.實(shí)踐性

充分利用多媒體教室各項(xiàng)功能，讓學(xué)生有良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)同時(shí)，學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我管理，符合學(xué)校實(shí)踐設(shè)備運(yùn)用維護(hù)管理規(guī)定及排課要求。

三、課程內(nèi)容組織與安排

1.課程內(nèi)容選取的依據(jù)

（1）根據(jù)人才培養(yǎng)方案，課程目標(biāo)是培養(yǎng)符合制造企業(yè)需求的三維軟件應(yīng)用的高素質(zhì)技能人才培養(yǎng)。學(xué)生通過二維草繪、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程圖生成等模塊的學(xué)習(xí)及大量典型實(shí)例的介紹，學(xué)會(huì)基本的軟件操作，并掌握正投影和剖視圖，形位公差、手繪圖等技能。在課程過程當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心、耐心以及相互協(xié)作的的職業(yè)素養(yǎng)。

（2）學(xué)生個(gè)體差異分析。高職學(xué)生在文化基礎(chǔ)、程度、學(xué)習(xí)能力上差異較大；對(duì)三維軟件的認(rèn)識(shí)、應(yīng)用能力不同，個(gè)體差異較大。因此，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)深入淺出，通俗易懂，在學(xué)習(xí)過程中能夠及時(shí)得到教師的指導(dǎo)與幫助。在對(duì)職業(yè)崗位要求以及學(xué)生的個(gè)體差異進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)Creo應(yīng)用技術(shù)課程內(nèi)容進(jìn)行整合和序化，組織和安排教學(xué)內(nèi)容。

2.課程內(nèi)容組織

在課堂組織上采用職業(yè)教育常用的任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)方式，以學(xué)生為主導(dǎo)完成教學(xué)任務(wù)，每堂課都需在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行。具體組織編排如下表1所示。

表1

四、Creo應(yīng)用技術(shù)課程考核

課程最后留有一周進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)項(xiàng)目，對(duì)實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)各自完成的情況進(jìn)行期末考核。整個(gè)課程考核中過程考核占50%，包括平時(shí)出勤、單項(xiàng)情境教學(xué)完成作業(yè)情況，采取學(xué)生互評(píng)，教師評(píng)定相結(jié)合的方式。期末考核占50%，對(duì)項(xiàng)目完成情況采取小組評(píng)定和教師評(píng)定結(jié)合。具體項(xiàng)目評(píng)定如表2。

表2

為了響應(yīng)國家加快對(duì)工程師，高級(jí)技工，高素質(zhì)職業(yè)人才的培養(yǎng)需求，職業(yè)教育需要在課程上與時(shí)俱進(jìn)進(jìn)行改革。汽車制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，越來越多的高科技應(yīng)用軟件被企業(yè)所接納。本課程內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合的特點(diǎn)，基于任務(wù)的工作過程進(jìn)行內(nèi)容的選取與組織，從課程的性質(zhì)定位、課程設(shè)計(jì)與思路、課程組織與安排、考核創(chuàng)新四個(gè)方面對(duì) “Creo應(yīng)用技術(shù)”課程內(nèi)容整體設(shè)計(jì)。

[1]韓娜，師小霞.《辦公軟件應(yīng)用》課程改革[J].信息與電腦(理論版)，2010，（7）.

[2]詹友剛.Creo1.0機(jī)械設(shè)計(jì)教程[MJ].機(jī)械工業(yè)出版社2012.