面向設(shè)計(jì)的Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)面向設(shè)計(jì)領(lǐng)域開設(shè)的一門專業(yè)課程，對(duì)提高學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)能力，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)開發(fā)效率以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要意義。針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中存在的教學(xué)內(nèi)容與工作實(shí)際脫節(jié)的問題，將課程標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定掌握的知識(shí)點(diǎn)與企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例進(jìn)行有機(jī)整合，精心設(shè)計(jì)了10個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，通過項(xiàng)目的實(shí)踐，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)、自主分析、自主設(shè)計(jì)和自主評(píng)估，從而掌握了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路、方法和技巧，具備了面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)所必需的分析、解決與創(chuàng)新能力，達(dá)到與設(shè)計(jì)崗位需求無縫聯(lián)接的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：Creo 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 教學(xué)改革與實(shí)踐 信息化教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）02（b）-0208-03

Creo軟件是PTC公司開發(fā)的一款先進(jìn)的CAD/CAM/CAE軟件，具有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航空、模具設(shè)計(jì)等領(lǐng)域[1]。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面發(fā)展，人們對(duì)于產(chǎn)品的要求，已不滿足于基本功能的實(shí)現(xiàn)，而更加注重產(chǎn)品的美觀、環(huán)保、創(chuàng)新等方面的品質(zhì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)涵進(jìn)一步拓展，融市場(chǎng)學(xué)、美學(xué)、人體工程學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科為一體，彼此聯(lián)系、相互交融的工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域日益拓寬，其中產(chǎn)品設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)的核心，也是企業(yè)運(yùn)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此要求工作人員必須具備從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的理論和實(shí)踐能力，能獨(dú)立完成產(chǎn)品的概念、結(jié)構(gòu)、外觀等方面的設(shè)計(jì)。作為與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)與技能的重要載體，Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程在工業(yè)設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重要作用，但由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)涵蓋的知識(shí)點(diǎn)廣泛，涉及的學(xué)科眾多，因此在教學(xué)中仍存在諸多不足。

1 教學(xué)中存在的問題

1.1 教育理念落后，不適應(yīng)當(dāng)前教育教學(xué)的發(fā)展方向

在傳統(tǒng)教育理念中，教師是教學(xué)活動(dòng)的主體和核心，而現(xiàn)代教育理念則更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的核心與主體地位，而教師則發(fā)揮著引導(dǎo)作用，因此原有的教育理念顯然已經(jīng)落后，嚴(yán)重影響了教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求脫節(jié)

Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程選擇的教學(xué)內(nèi)容與工作實(shí)際脫節(jié)，教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)是各種造型方法的基本訓(xùn)練，而系統(tǒng)性、綜合性的訓(xùn)練項(xiàng)目則較少，尤其是與企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)的訓(xùn)練內(nèi)容比較缺乏[2-3]。此外，教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和先進(jìn)性不足，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不好，因此有必要與加強(qiáng)與企業(yè)合作，對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，強(qiáng)化教學(xué)的系統(tǒng)性、實(shí)用性和先進(jìn)性。

1.3 教學(xué)的信息化水平不高，教學(xué)效果不佳

近些年，隨著我國信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，教育領(lǐng)域大量引進(jìn)了西方發(fā)達(dá)國家的教育理念和教育手段。信息化技術(shù)在教育領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用與拓展，以翻轉(zhuǎn)課堂、微課為代表的教學(xué)方法得到迅速推廣。然而由于缺乏適用的信息化平臺(tái)支撐，導(dǎo)致了大量的教學(xué)資源無法有效整合，降低了課程教學(xué)質(zhì)量，因此有必要強(qiáng)化信息化平臺(tái)建設(shè)，發(fā)揮信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的先導(dǎo)性優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)水平的進(jìn)一步躍升。

1.4 教學(xué)評(píng)價(jià)模式落伍，評(píng)價(jià)結(jié)果不科學(xué)、不準(zhǔn)確

傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式適用于理論教學(xué)評(píng)價(jià)，對(duì)以實(shí)踐教學(xué)為主的課程并不適用，無法對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力做出客觀、公正的評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果不科學(xué)、不準(zhǔn)確，因此有必要對(duì)Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革，以適應(yīng)課程的改革與發(fā)展進(jìn)程。

2 課程改革的可行性分析

目前，課程的教學(xué)改革在前期已做了初步探索，開發(fā)了與課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的微課視頻、試題庫，也做了部分問卷調(diào)查，但目前資源還不夠豐富，要提高課程建設(shè)的信息化水平，就必須進(jìn)一步加大項(xiàng)目投入，而學(xué)校對(duì)信息化教學(xué)的重視和資金的大量投入，則為解決這一難題，提供了難得的機(jī)遇；其次在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的制定階段，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，引導(dǎo)學(xué)生暢所欲言，在充分討論、總結(jié)與提煉的基礎(chǔ)上，師生共同制定最優(yōu)方案，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，為課程改革創(chuàng)造良好的工作環(huán)境與氛圍；此外，教師豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)地工作精神和高尚的師德，也對(duì)改革的推進(jìn)提供了良好的師資保障。總之，課程的改革具備了良好的政策、環(huán)境和物質(zhì)條件，改革一定能夠順利推進(jìn)，并取得預(yù)期成果。

3 課程的改革與實(shí)踐

針對(duì)Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)在教學(xué)中存在的各種問題，有針對(duì)性地進(jìn)行研究，制定相應(yīng)的改革方案，采取具體方法予以解決，主要內(nèi)容如下。

3.1 轉(zhuǎn)變教育理念，塑造學(xué)生在教學(xué)中的主體地位

轉(zhuǎn)變教育理念，重視學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、自主分析和自主評(píng)估獲得知識(shí)與技能。新的教育理念包括以強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位的“一切為了學(xué)生，為了一切學(xué)生，為了學(xué)生的一切”的教育理念；以傳承工學(xué)結(jié)合教育思想的“工學(xué)并舉，道藝兼修”的教育理念等。上述理念無一例外都體現(xiàn)著學(xué)生在教育教學(xué)中的主體地位，因此必須迅速轉(zhuǎn)變教育理念，加快教學(xué)改革，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生教師的引導(dǎo)下，有計(jì)劃、有步驟地完成項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)。從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)道德的全面提升，為提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和拓展職業(yè)發(fā)展空間奠定基礎(chǔ)。

3.2 基于校企合作，精心設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目

針對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)生源類別單一（藝術(shù)類學(xué)生）、學(xué)生思想活躍、接受能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在校企合作的基礎(chǔ)上，結(jié)合本專業(yè)崗位核心能力和職業(yè)能力要求，以“必需”“夠用”為原則，精心選擇與課程標(biāo)準(zhǔn)相契合的，形態(tài)復(fù)雜、外觀新穎的實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例[4]。通過對(duì)案例的有機(jī)整合，形成五金工具、玩具產(chǎn)品、塑料產(chǎn)品、數(shù)碼產(chǎn)品、家電產(chǎn)品、汽車配件、復(fù)雜產(chǎn)品和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與仿真等10個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，并在此基礎(chǔ)上提出了二次開發(fā)任務(wù)，這樣既提升了課程的深度與廣度，又拓展了學(xué)生的職業(yè)發(fā)展空間。部分教學(xué)項(xiàng)目及涵蓋的知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

3.3 基于藍(lán)墨云班課，建設(shè)信息化課程

信息化課程建設(shè)是Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程改革的關(guān)鍵。通過在藍(lán)墨云班課上建設(shè)信息化課程，將原有零散的課程資源有機(jī)地整合在一起，打破了原有課程的設(shè)計(jì)思路，形成了信息化課程體系，增強(qiáng)了課程學(xué)習(xí)的沉浸感與交互性，提高了課程的教學(xué)效果[5]。課程資源包括授課計(jì)劃、教學(xué)項(xiàng)目及任務(wù)、教案、課件、微課視頻、在線作業(yè)及測(cè)試、試題庫、行業(yè)和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、參考資料等。

以家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的電水壺設(shè)計(jì)為例，在電水壺把手設(shè)計(jì)的課前預(yù)習(xí)階段要求學(xué)生在藍(lán)墨云班課上觀看有關(guān)設(shè)計(jì)工具的微課視頻，使學(xué)生對(duì)合并曲面、修剪曲面、延伸曲面和ISDX曲面等造型方法產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。此外，還可以有針對(duì)性地實(shí)施問卷調(diào)查，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)前導(dǎo)知識(shí)與技能的掌握情況。課中講授階段則著重調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，再結(jié)合課前問卷調(diào)查結(jié)果，合理地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度，有重點(diǎn)地介紹設(shè)計(jì)方法和思路。實(shí)施上則要求學(xué)生以小組為單位，通過討論、歸納與總結(jié)，提交具體設(shè)計(jì)方案，在獲得教師肯定后，按計(jì)劃進(jìn)行把手的設(shè)計(jì)。課后訓(xùn)練階段則著重圍繞項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容，開展綜合訓(xùn)練。以電水壺手把為例，在設(shè)計(jì)方案的制定階段，不同小組提交的方案各不相同，包括混合設(shè)計(jì)方案、掃描混合設(shè)計(jì)方案、變截面掃描設(shè)計(jì)方案、ISDX曲面設(shè)計(jì)方案等。這些設(shè)計(jì)方案都有一定的合理性，但是否是最優(yōu)方案呢？在課后階段要求各小組學(xué)生按照不同方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的綜合分析能力和應(yīng)用能力；課后討論階段則要求學(xué)生在藍(lán)墨云班課討論區(qū)中分享學(xué)習(xí)體會(huì)。還以電水壺把手為例，學(xué)生通過不同設(shè)計(jì)方案的實(shí)施，對(duì)不同造型方法會(huì)產(chǎn)生各自的理解和體會(huì)，通過在云班課上的討論有助于形成共識(shí)，而教師則在其中發(fā)揮著引導(dǎo)作用，幫助學(xué)生分析不同方案的優(yōu)劣。通過分析表明，混合設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但造型不夠靈活；掃描混合：造型設(shè)計(jì)靈活，但曲面變化限制多；變截面掃描設(shè)計(jì)：曲面變化控制能力強(qiáng)，但受原有截面形狀限制；唯有ISDX曲面設(shè)計(jì)：曲面設(shè)計(jì)靈活多變，適用于工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，是最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

3.4 改革教學(xué)評(píng)價(jià)模式，強(qiáng)化過程考核與階段性成果考核

改革傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式，強(qiáng)化過程考核與階段性成果考核，以職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)技能和綜合設(shè)計(jì)為主線，以藍(lán)墨云班課上的數(shù)據(jù)為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)課程考核的全程化，從而進(jìn)一步提高了考核的客觀性和公正性，其考核結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確。

4 結(jié)語

通過面向設(shè)計(jì)的一系列教學(xué)改革，Creo產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程的信息化水平大大提高。教學(xué)內(nèi)容更加貼近企業(yè)實(shí)際，考核結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性顯著提高，教師在教學(xué)中主導(dǎo)作用更強(qiáng)，學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能也得到了全面提高，具備了實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)能力，取了良好的教學(xué)效果，為后續(xù)的教學(xué)改革做出了一定探索。

參考文獻(xiàn)

[1] 辛順強(qiáng)，陳亮，秦飛.高職院校Pro/E課程教學(xué)改革的探索[J].機(jī)械工程師，2014（8）：151-152.

[2] 張富曉.Pro/E（Creo）課程教學(xué)改革思考與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2016，14（6）：189-191.

[3] 陳炎冬，楊敏.基于UG NX軟件的“機(jī)械CAD應(yīng)用”課程教學(xué)改革探討[J].江蘇科技信息，2016（29）：35-37.

[4] 陽娣莎，王江蘭.UG軟件應(yīng)用課程項(xiàng)目化教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國教育技術(shù)裝備，2015（20）：108-109.

[5] 門超.基于藍(lán)墨云班課的信息化課程研究與實(shí)踐[J].無線互聯(lián)科技，2018，15（11）：79-80.