淺談CATIA軟件課程在車輛工程專業的課程設置及教學方法

梁繼輝 岳峰麗 蔡玲

摘 要：針對工科學生在學習CATIA軟件課程中存在的授課方式單一、理論與實踐結合不夠緊密問題， CATIA軟件課程設置時采用“軟件先行”，讓軟件工具貫穿本科教育始終，在教學過程中采用教與學同步模式、結合實踐訓練，使學生在掌握CATIA軟件工具的同時提高實踐動手能力，將軟件工具與專業知識密切結合，為學生在相關行業就業奠定基礎。

關鍵詞：CATIA;實踐;車輛工程

1 引言

CATIA軟件已成為目前最常用的產品開發系統之一，廣泛應用于汽車、航空航天、電力與電子等領域。CATIA軟件課程為車輛工程專業的主干課程，該軟件可以實現產品的風格和外型設計、分析和模擬等功能，在高校車輛工程專業和社會技能培訓機構具有舉足輕重的地位。但由于理論與實踐結合不足，導致學生對于實踐應用的認識相對匱乏。結合我校著重推進產學研用的發展趨勢，將CATIA軟件與實踐融會貫通，將該軟件課程貫穿整個車輛工程專業本科教學的各個階段，為社會培養出創新應用型人才。

2 車輛工程專業CATIA軟件課程傳統教學方法

（1）教學內容不能與專業知識有效結合。教材作為課程教學的主體，在授課過程中往往只能采用教材中固定的章節、模式，選取的教材內容及各個章節的設置是否合理將直接影響教學質量。目前市面的CATIA軟件教材中，很少有針對車輛工程專業，加強專業的理解，有針對性的將專業知識貫穿到授課中。同時照本宣科的教學方式容易造成學生對課程失去興趣。（2）教學方法不利于學生對軟件的掌握。傳統CATIA軟件課程教學一般采用先理論授課后上機實踐相結合的授課方式。理論授課時教師在多媒體環境下講授軟件命令的使用方法及操作技巧，學生采用課堂理解、記憶及隨堂筆記的形式學習。由于多媒體教學信息量較大、教學速度較快，且軟件界面及命令復雜，對于首次接觸三維建模軟件的同學，很難隨堂掌握并理解授課內容。在課后設置上機實踐環節中，上機實踐與教學環節不同步，大部分學生很難有效、快速的將教學內容應用到上機實踐中。（3）不能充分發揮學生的創新能力。在授課過程中，以教師講授為主，學生利用計算機操作為輔的方式完成理論授課內容。教學方式單一，學生缺少自主創新的機會，僅是單純地跟著教師的思路，完成相應的操作。因此，學生在獨立思考、學習創新思路方面，存在著一定的不足。（4）CATIA軟件課程在設置時間不合理。由于CATIA軟件課程一般在掌握了專業知識之后在畢業設計或者綜合課程設計等環節中使用，因此傳統教學的CATIA軟件課程一般設置在專業課程之后，造成學生在剛學習完軟件課程還沒來得及消化、理解和沉淀，就面臨專業的綜合課程設計、畢業設計等環節，造成學生不能熟練運用軟件。

3 車輛工程專業CATIA軟件課程探索

（1）教學內容與專業知識密切結合。對于車輛工程專業的學生，將來就業后大多在整車生產企業的研發中心從事汽車的設計研發工作，教學過程中要緊緊圍繞汽車零部件的設計、制造介紹案例，使學生在學習過程中不僅能掌握軟件的操作知識，同時也能夠幫助學生加強對專業知識的理解和鞏固，使學生在理論學習的過程中具備一定的實踐能力。從而縮短學生將來就業后對企業設計工作的適應時間。

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

（3）注重培養學生的學習興趣、創新能力。教師在授課前做好準備工作[3]，多注意收集和積累一些車輛工程專業相關的優秀的三維設計實例，在課堂上與學生一起觀賞，使學生了解軟件的強大功能，激發學生的學生興趣[4]。授課過程中以學生為主體，明確學生的學習地位，激發學生的求知欲望，結合學生興趣愛好設置相應的授課內容。

（4）“軟件先行”并始終貫穿整個本科教育周期。將CATIA軟件課程設置在車輛工程專業課之前，讓學生先掌握軟件工具、較早的接觸軟件。軟件課程之后，設置為期兩周的CATIA軟件課程設計，為達到提升學生創造性、專業結合性的目的，課程設計的題目由學生自擬決定，內容需要與車輛工程專業相關，從而達到熟悉軟件、結合專業、加強實踐的目的。

CATIA軟件課程設計結束后，在后續學期中，學生有接近三年的時間去進一步理解、熟悉軟件。同時鼓勵學生利用CATIA軟件工具積極參與大學生創新創業項目、大學生競賽、建模大賽等，同時在后續如機械設計、汽車設計等課程的課程設計中CATIA軟件也一直貫穿。

在學生完成ADAMS、ANSYS課程之后，設置軟件綜合課程設計，使學生掌握軟件之間的數據交換的方法，并將工具軟件與專業知識有效結合，使學生對工具軟件的掌握進一步提升。通過大四的畢業設計，進一步加強工具軟件及專業知識的結合，為學生在今后的就業工作中打下堅實的基礎。

4 結論

CATIA軟件課程設置得當對學生來講非常重要，通過將CATIA軟件課程設置在專業課之前，讓學生在校期間有更多時間去學習理解軟件工具，并將軟件工具貫穿于課程設計、大學生競賽、大學生創新創業項目、建模大賽當中，不僅有利于學生對車輛工程專業知識的理解，同時將理論與實踐緊密結合，為學生將來從事設計工作打下基礎。

參考文獻：

[1]張強.高校《3DS Max》課程教學過程與模式探討[J].科技信息，

2006（11）：114+245.

[2]閆華軍，王麗娟，劉玉忠，毛浩恩，魯素玲.如何改進沖壓工藝及模具設計課程的教學方法[J].中國科技信息，2012（20）：191.

[3]王喜威.高校《計算機輔助設計CAD》的課程教學改革研究[J].計算機產品與流通，2019（02）：232.

[4]曹文成，朱年華.機械CAD/CAM類課程教學方法探析[J].內江科技，2015（12）：149-150.

基金項目： 2018年遼寧省教育廳普通高等教育本科教學改革研究資助項目（面向應用型人才培養的車輛工程專業實踐教學體系改革及平臺建設）;沈陽理工大學2020年度教學改革研究項目（項目編號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、汽車動力學。