Creo在高職汽車裝配與制造專業教學應用探討

◎ 加克·烏云才次克

對于中國汽車制造業來說，建模以及三維可視化虛擬仿真技術的應用，不僅減少了制造裝配的返工，還提高了產品的質量，最終降低了企業的成本消耗。為此，汽車企業借助CAD/CAM集成技術軟件進行產品設計、裝配、仿真及分析等，特別是美國參數技術公司 （Parametric Technology Corporation， 簡稱 PTC）在2010年12月整合了Pro/Engineer的參數化技術、CoCreate的直接建模技術和ProductView的三維可視化技術，推出新型的CAD設計軟件包——Creo，其強大的功能從根本解決了一些制造企業在CAD應用中面臨的許多問題，是當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人才培養方案的專業課程設置中，最初通過“機械制圖”課程教學，讓學生初步理解、繪制或識別二維工程圖形。隨著機械CAD/CAM集成軟件的廣泛應用，該類技術如UG和Pro/e等軟件的應用也成為人才培養目標進入汽車制造與裝配專業的課堂，讓學生3D和2D相結合，把CAD/CAM集成技術應用實踐與機械制圖理論相互結合，培養學生動手與創新能力，最后能使絕大部分同學完成一定復雜程度零件的造型設計或裝配。作為當前應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進入學生的課堂。

一、Creo應用引入教學的優勢

1.機械制圖教學中存在的問題

以新疆交通職業技術學院高職人才培養方案為例，汽車類專業課程設置一般集中在前兩年，“機械制圖”及“機械基礎”課程安排在入學第一個學期，“UG三維設計”課程安排在第二學期學習，并且只針對汽車制造與裝配專業。調查發現新疆交通職業技術學院高職學生“機械制圖”及“機械基礎”課程掛科率較高，分析其原因之一是學生并不能夠直接快速地理解和掌握抽象概念，再加之懶得動手，雖然實行過多次考試改革，這兩門課程仍然掛科率較高。而UG等三維設計課程，學生興趣度較高，在課程結束后基本能設計出中等復雜程度的零件。對注重技能培養的職業院校學生來說，要想在兩年內讓學生盡可能掌握核心專業知識，這就需要對一些較為抽象的課程進行改革，而不單單是考試改革。

2.Creo教學優點

Creo軟件的優勢之一在于是基于特征，且能夠構建工程圖，而大部分特征都來源于二維草圖，基本特征往往需要創建二維草圖，然后變化成三維形狀。此外，其強大的Pro/Engineer的參數化技術、CoCreate的直接建模技術和ProductView的三維可視化技術功能優勢在PTC公司網站都做了具體介紹，在這里針對其教學優勢做以總結。

（1）形象逼真的三維設計，增強學生三維空間想象力。

（2）在“機械制圖”課程中難理解的部分較容易掌握。

（3）三維模擬及仿真。在學習完基礎三維零件設計后，對自己設計的零件進行裝配，甚至還可以模擬運動仿真分析，來測定設計的規范及實用性（見圖1）。

二、課程設計思路

課程改革保留“機械制圖”部分重點內容外，利用Creo應用軟件進行機械制圖補充。

圖1

課程名稱為“Creo 應用技術”，作為汽車制造與裝配專業核心課程，安排在第三學期，培養符合制造企業需求的三維軟件應用的高素質技能人才。

1.職業性

著眼于學生職業競爭力的培養。首先，要認真調研，從汽車制造企業三維軟件應用要求出發，選取合適內容對學生進行授課。

2.開放性

充分發揮學生主動性，教師引導為輔助。學生之間、學生與教師之間充分互動，提高整體學生興趣。

3.實踐性

充分利用多媒體教室各項功能，讓學生有良好的學習平臺同時，學生實現自我管理，符合學校實踐設備運用維護管理規定及排課要求。

三、課程內容組織與安排

1.課程內容選取的依據

（1）根據人才培養方案，課程目標是培養符合制造企業需求的三維軟件應用的高素質技能人才培養。學生通過二維草繪、零件設計、裝配設計、工程圖生成等模塊的學習及大量典型實例的介紹，學會基本的軟件操作，并掌握正投影和剖視圖，形位公差、手繪圖等技能。在課程過程當中培養學生細心、耐心以及相互協作的的職業素養。

（2）學生個體差異分析。高職學生在文化基礎、程度、學習能力上差異較大；對三維軟件的認識、應用能力不同，個體差異較大。因此，教學內容應深入淺出，通俗易懂，在學習過程中能夠及時得到教師的指導與幫助。在對職業崗位要求以及學生的個體差異進行分析的基礎上，對Creo應用技術課程內容進行整合和序化，組織和安排教學內容。

2.課程內容組織

在課堂組織上采用職業教育常用的任務驅動型教學方式，以學生為主導完成教學任務，每堂課都需在計算機實訓室進行。具體組織編排如下表1所示。

表1

四、Creo應用技術課程考核

課程最后留有一周進行課程設計，設計項目，對實施過程進行監控，根據各自完成的情況進行期末考核。整個課程考核中過程考核占50%，包括平時出勤、單項情境教學完成作業情況，采取學生互評，教師評定相結合的方式。期末考核占50%，對項目完成情況采取小組評定和教師評定結合。具體項目評定如表2。

表2

為了響應國家加快對工程師，高級技工，高素質職業人才的培養需求，職業教育需要在課程上與時俱進進行改革。汽車制造業飛速發展的今天，越來越多的高科技應用軟件被企業所接納。本課程內容的教學設計充分體現職業教育工學結合的特點，基于任務的工作過程進行內容的選取與組織，從課程的性質定位、課程設計與思路、課程組織與安排、考核創新四個方面對 “Creo應用技術”課程內容整體設計。

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

[2]詹友剛.Creo1.0機械設計教程[MJ].機械工業出版社2012.