淺談CATIA軟件課程在車輛工程專業(yè)的課程設(shè)置及教學(xué)方法

梁繼輝 岳峰麗 蔡玲

摘 要：針對(duì)工科學(xué)生在學(xué)習(xí)CATIA軟件課程中存在的授課方式單一、理論與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密問題， CATIA軟件課程設(shè)置時(shí)采用“軟件先行”，讓軟件工具貫穿本科教育始終，在教學(xué)過程中采用教與學(xué)同步模式、結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生在掌握CATIA軟件工具的同時(shí)提高實(shí)踐動(dòng)手能力，將軟件工具與專業(yè)知識(shí)密切結(jié)合，為學(xué)生在相關(guān)行業(yè)就業(yè)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：CATIA;實(shí)踐;車輛工程

1 引言

CATIA軟件已成為目前最常用的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)之一，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電力與電子等領(lǐng)域。CATIA軟件課程為車輛工程專業(yè)的主干課程，該軟件可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的風(fēng)格和外型設(shè)計(jì)、分析和模擬等功能，在高校車輛工程專業(yè)和社會(huì)技能培訓(xùn)機(jī)構(gòu)具有舉足輕重的地位。但由于理論與實(shí)踐結(jié)合不足，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于實(shí)踐應(yīng)用的認(rèn)識(shí)相對(duì)匱乏。結(jié)合我校著重推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用的發(fā)展趨勢，將CATIA軟件與實(shí)踐融會(huì)貫通，將該軟件課程貫穿整個(gè)車輛工程專業(yè)本科教學(xué)的各個(gè)階段，為社會(huì)培養(yǎng)出創(chuàng)新應(yīng)用型人才。

2 車輛工程專業(yè)CATIA軟件課程傳統(tǒng)教學(xué)方法

（1）教學(xué)內(nèi)容不能與專業(yè)知識(shí)有效結(jié)合。教材作為課程教學(xué)的主體，在授課過程中往往只能采用教材中固定的章節(jié)、模式，選取的教材內(nèi)容及各個(gè)章節(jié)的設(shè)置是否合理將直接影響教學(xué)質(zhì)量。目前市面的CATIA軟件教材中，很少有針對(duì)車輛工程專業(yè)，加強(qiáng)專業(yè)的理解，有針對(duì)性的將專業(yè)知識(shí)貫穿到授課中。同時(shí)照本宣科的教學(xué)方式容易造成學(xué)生對(duì)課程失去興趣。（2）教學(xué)方法不利于學(xué)生對(duì)軟件的掌握。傳統(tǒng)CATIA軟件課程教學(xué)一般采用先理論授課后上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合的授課方式。理論授課時(shí)教師在多媒體環(huán)境下講授軟件命令的使用方法及操作技巧，學(xué)生采用課堂理解、記憶及隨堂筆記的形式學(xué)習(xí)。由于多媒體教學(xué)信息量較大、教學(xué)速度較快，且軟件界面及命令復(fù)雜，對(duì)于首次接觸三維建模軟件的同學(xué)，很難隨堂掌握并理解授課內(nèi)容。在課后設(shè)置上機(jī)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，上機(jī)實(shí)踐與教學(xué)環(huán)節(jié)不同步，大部分學(xué)生很難有效、快速的將教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到上機(jī)實(shí)踐中。（3）不能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。在授課過程中，以教師講授為主，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)操作為輔的方式完成理論授課內(nèi)容。教學(xué)方式單一，學(xué)生缺少自主創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，僅是單純地跟著教師的思路，完成相應(yīng)的操作。因此，學(xué)生在獨(dú)立思考、學(xué)習(xí)創(chuàng)新思路方面，存在著一定的不足。（4）CATIA軟件課程在設(shè)置時(shí)間不合理。由于CATIA軟件課程一般在掌握了專業(yè)知識(shí)之后在畢業(yè)設(shè)計(jì)或者綜合課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中使用，因此傳統(tǒng)教學(xué)的CATIA軟件課程一般設(shè)置在專業(yè)課程之后，造成學(xué)生在剛學(xué)習(xí)完軟件課程還沒來得及消化、理解和沉淀，就面臨專業(yè)的綜合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，造成學(xué)生不能熟練運(yùn)用軟件。

3 車輛工程專業(yè)CATIA軟件課程探索

（1）教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)密切結(jié)合。對(duì)于車輛工程專業(yè)的學(xué)生，將來就業(yè)后大多在整車生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)中心從事汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)工作，教學(xué)過程中要緊緊圍繞汽車零部件的設(shè)計(jì)、制造介紹案例，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅能掌握軟件的操作知識(shí)，同時(shí)也能夠幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和鞏固，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的過程中具備一定的實(shí)踐能力。從而縮短學(xué)生將來就業(yè)后對(duì)企業(yè)設(shè)計(jì)工作的適應(yīng)時(shí)間。

（2）教與學(xué)同步的教學(xué)模式。授課過程中允許學(xué)生將筆記本電腦帶入課堂，教師利用多媒體、結(jié)合軟件界面教學(xué)，讓學(xué)生邊聽邊操作[1]，操作過程中遇到不懂的地方，老師給予實(shí)時(shí)的指導(dǎo)。教師從剛剛接觸軟件的學(xué)生角度出發(fā)，有針對(duì)性的選取一些跟講授內(nèi)容相關(guān)的實(shí)例[2]。逐步建立學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及信心，使學(xué)生做到當(dāng)堂內(nèi)容當(dāng)堂理解、掌握。

（3）注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力。教師在授課前做好準(zhǔn)備工作[3]，多注意收集和積累一些車輛工程專業(yè)相關(guān)的優(yōu)秀的三維設(shè)計(jì)實(shí)例，在課堂上與學(xué)生一起觀賞，使學(xué)生了解軟件的強(qiáng)大功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣[4]。授課過程中以學(xué)生為主體，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)地位，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，結(jié)合學(xué)生興趣愛好設(shè)置相應(yīng)的授課內(nèi)容。

（4）“軟件先行”并始終貫穿整個(gè)本科教育周期。將CATIA軟件課程設(shè)置在車輛工程專業(yè)課之前，讓學(xué)生先掌握軟件工具、較早的接觸軟件。軟件課程之后，設(shè)置為期兩周的CATIA軟件課程設(shè)計(jì)，為達(dá)到提升學(xué)生創(chuàng)造性、專業(yè)結(jié)合性的目的，課程設(shè)計(jì)的題目由學(xué)生自擬決定，內(nèi)容需要與車輛工程專業(yè)相關(guān)，從而達(dá)到熟悉軟件、結(jié)合專業(yè)、加強(qiáng)實(shí)踐的目的。

CATIA軟件課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，在后續(xù)學(xué)期中，學(xué)生有接近三年的時(shí)間去進(jìn)一步理解、熟悉軟件。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生利用CATIA軟件工具積極參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、大學(xué)生競賽、建模大賽等，同時(shí)在后續(xù)如機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)等課程的課程設(shè)計(jì)中CATIA軟件也一直貫穿。

在學(xué)生完成ADAMS、ANSYS課程之后，設(shè)置軟件綜合課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握軟件之間的數(shù)據(jù)交換的方法，并將工具軟件與專業(yè)知識(shí)有效結(jié)合，使學(xué)生對(duì)工具軟件的掌握進(jìn)一步提升。通過大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)工具軟件及專業(yè)知識(shí)的結(jié)合，為學(xué)生在今后的就業(yè)工作中打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

CATIA軟件課程設(shè)置得當(dāng)對(duì)學(xué)生來講非常重要，通過將CATIA軟件課程設(shè)置在專業(yè)課之前，讓學(xué)生在校期間有更多時(shí)間去學(xué)習(xí)理解軟件工具，并將軟件工具貫穿于課程設(shè)計(jì)、大學(xué)生競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、建模大賽當(dāng)中，不僅有利于學(xué)生對(duì)車輛工程專業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，為學(xué)生將來從事設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目： 2018年遼寧省教育廳普通高等教育本科教學(xué)改革研究資助項(xiàng)目（面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的車輛工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革及平臺(tái)建設(shè)）;沈陽理工大學(xué)2020年度教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)SLGJG2019050）。

作者簡介：梁繼輝（1978-），男，吉林德惠人，碩士研究生，副教授，研究方向：汽車輕量化、汽車動(dòng)力學(xué)。