CATIA三維設計軟件教學實踐與探索

喻媛媛

摘 要：CATIA 三維設計軟件是全球汽車企業的主要設計工具，多數企業將CATIA繪圖水平作為招聘研發技術人員的一項重要標準。學習該軟件，不僅能提高學生的專業水平、對汽車機械部分的認識，更能提高學生的職業競爭力，拓寬就業方向，提升就業質量。

關鍵詞：CATIA;三維設計;汽車;高職

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.05.095

1 CATIA三維設計軟件的教學意義

CATIA 三維設計軟件是法國達索公司開發的CAD/CAE/CAM軟件，它功能強大，廣泛應用于航天航空、汽車、輪船等機械制造領域。大到飛機輪船的設計，小到水杯的設計，CATIA軟件都能完成。 CATIA 軟件的應用大大提高了設計效率，節省了設計時間。

在汽車專業傳統制圖教學中，多采用手繪或Auto CAD，后者雖是在用計算機進行輔助設計，設計過程更加高效，但依然只能生成平面圖。且在繪圖的過程中，學生往往要思考很久，才能實現立體實物向平面圖的轉化，而平面三視圖的表現效果很難讓大多數人對設計作品有清晰直觀的感受。通過引入CATIA三維設計軟件教學，其設計過程是在三維空間中進行，能直接繪制立體圖，更加清晰直觀的表現出零部件的每一個細節和各個零部件的裝配關系。正因為它能讓學生迅速直觀的看到設計的立體模型，且入門容易，所以他們學習積極性非常高。

此外教學中引入CATIA三維設計，對汽車專業學生就業十分有幫助，該軟件是全球汽車企業的主要設計工具，用戶包括寶馬、奔馳、沃爾沃等一大批國際知名企業。國內的上海大眾、一汽大眾、東風汽車、北京吉普、奇瑞汽車、華晨寶馬、吉利汽車等也采用了 CATIA 三維設計。多數汽車企業將CATIA繪圖水平作為招聘研發技術人員的一項重要標準。

高職畢業生雖不會直接地進行汽車研發設計，但熟練的掌握汽車的構造、拆裝技能的同時，如具備扎實的CATIA繪圖水平，就擁有一定輔助相對高層次崗位工作的能力，是完全可以勝任設計工程師的助手。進入研發設計的大門，就意味著他們未來的職業生涯能向更高更廣闊的空間發展。因此，掌握這項技能有效提高學生的職業競爭力，拓寬就業方向，提升就業質量。

2 CATIA軟件課程教學實踐

2.1 教學目的和目標

CATIA 軟件教學在汽車專業教學中的應用，主要是通過將 CATIA 軟件與汽車設計結合在一起，強化和提高學生的軟件應用能力，增強專科學生日后從事汽車輔助設計工作的能力。學生通過 CATIA 軟件的學習，掌握零部件、裝配體的設計和曲線曲面設計。最終不僅掌握CATIA軟件的應用技術，還能結合零件在裝配體中的位置更好地理解其結構，這對他們理解汽車機械構造也是相當有幫助的。

在CATIA軟件教學中還應注意密切聯系其它汽車專業課。除了和機械制圖、機械設計基礎等課程聯系起來學習，還要通過對CATIA三維設計軟件的學習，提升學生對汽車構造的認識，能站在設計者的角度更加深入的理解汽車各部分組成、零件之間的裝配關系和基本原理。

2.2 教學方法的選用

2.2.1 講練結合法

CATIA 按功能分為草圖設計、零件設計、裝配設計和曲線曲面設計等模塊，每一個模塊下包含若干個不同的工具條，每一個工具條下還有多個命令。在教學中，需要教師針對一些常用命令的功用及使用方法進行講解，并示范如何運用此命令按鈕完成相應的建模。為了鞏固學習內容，要求學生在各自的電腦上重復老師的操作過程，并布置一些隨堂練習。

2.2.2 引導法

在進行復雜模型的建立時，往往需要我們將其拆分成若干個模型單元，然后按照一定的順序完成每個單元的建模，其中需要用到很多命令。對于缺乏經驗的學生，面對復雜模型往往摸不著頭緒，教師可以引導學生一步步先建什么，再建什么，需要用哪些命令，然后讓學生按照老師給的思路獨立完成建模。

2.2.3 案例教學法

在教學中我們可以選取汽車零部件案例的設計，作為課程設計的題目。讓學生在設計過程中將所學的相關專業知識應用到實際中，進一步提高其解決問題的能力，逐漸形成專業的核心技能，從而增強學生對專業的自信，提高教學效果。而作為教師，要注重自身實戰能力的培養，特別是對新技術、新工藝的掌握，這對于提高教學質量、豐富教學內容，保持教學內容的先進性具有重要作用。

3 CATIA軟件教學拓展

3.1 開展CATIA 三維設計競賽

可每年在全院范圍內開展汽車CATIA三維設計大賽，讓學生在規定的時間內進行汽車零部件或車身的設計，評選出優秀的作品并頒發證書和獎品。競賽中，學生需要充分應用所學汽車專業知識和CATIA繪圖技能，其能力在競賽過程中能得到大幅強化和提升，并激發出他們學習的積極性。賽后學院可將優秀作品打印出來做成圖冊，不僅讓使學生擁有強烈的成就感，亦可作為教學成果進行收藏和展示。

3.2 CATIA三維設計+3D打印的運用

近年來飛速發展的3D打印技術給制造業帶來巨大變革，在汽車制造和維修領域的應用也越來越廣泛。學生用CATIA三維設計軟件設計出作品，可用3D打印機打印出來，設計圖形轉化成實物，更加一目了然，很大程度上提升了學生的學習積極性。同時，熟練掌握三維設計與3D打印等前沿技術，也是將當今先進技術運用于教學中，這意味著我們所培養的學生向著新時期高技能型人才又邁進了一步。

4 結束語

CATIA是一款功能強大的三維設計軟件，它包含的模塊很多，在有限的課堂時間里無法涵蓋所有的模塊。使學生掌握草圖設計、零件設計、裝配設計和曲線曲面設計模塊，已經可以完成汽車多數零部件和總成的建模，這意味著他們對于該軟件的學習已經入門，完全可以根據需要對該軟件的其它模塊進行深入自學，這為今后從事汽車設計工作打下了堅實的基礎。

參考文獻

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