CATIA三維設(shè)計軟件教學(xué)實踐與探索

喻媛媛

摘 要：CATIA 三維設(shè)計軟件是全球汽車企業(yè)的主要設(shè)計工具，多數(shù)企業(yè)將CATIA繪圖水平作為招聘研發(fā)技術(shù)人員的一項重要標準。學(xué)習(xí)該軟件，不僅能提高學(xué)生的專業(yè)水平、對汽車機械部分的認識，更能提高學(xué)生的職業(yè)競爭力，拓寬就業(yè)方向，提升就業(yè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：CATIA;三維設(shè)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(shè)計軟件的教學(xué)意義

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

在汽車專業(yè)傳統(tǒng)制圖教學(xué)中，多采用手繪或Auto CAD，后者雖是在用計算機進行輔助設(shè)計，設(shè)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(xué)生往往要思考很久，才能實現(xiàn)立體實物向平面圖的轉(zhuǎn)化，而平面三視圖的表現(xiàn)效果很難讓大多數(shù)人對設(shè)計作品有清晰直觀的感受。通過引入CATIA三維設(shè)計軟件教學(xué)，其設(shè)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(xiàn)出零部件的每一個細節(jié)和各個零部件的裝配關(guān)系。正因為它能讓學(xué)生迅速直觀的看到設(shè)計的立體模型，且入門容易，所以他們學(xué)習(xí)積極性非常高。

此外教學(xué)中引入CATIA三維設(shè)計，對汽車專業(yè)學(xué)生就業(yè)十分有幫助，該軟件是全球汽車企業(yè)的主要設(shè)計工具，用戶包括寶馬、奔馳、沃爾沃等一大批國際知名企業(yè)。國內(nèi)的上海大眾、一汽大眾、東風(fēng)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(shè)計。多數(shù)汽車企業(yè)將CATIA繪圖水平作為招聘研發(fā)技術(shù)人員的一項重要標準。

高職畢業(yè)生雖不會直接地進行汽車研發(fā)設(shè)計，但熟練的掌握汽車的構(gòu)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(shè)計工程師的助手。進入研發(fā)設(shè)計的大門，就意味著他們未來的職業(yè)生涯能向更高更廣闊的空間發(fā)展。因此，掌握這項技能有效提高學(xué)生的職業(yè)競爭力，拓寬就業(yè)方向，提升就業(yè)質(zhì)量。

2 CATIA軟件課程教學(xué)實踐

2.1 教學(xué)目的和目標

CATIA 軟件教學(xué)在汽車專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，主要是通過將 CATIA 軟件與汽車設(shè)計結(jié)合在一起，強化和提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力，增強專科學(xué)生日后從事汽車輔助設(shè)計工作的能力。學(xué)生通過 CATIA 軟件的學(xué)習(xí)，掌握零部件、裝配體的設(shè)計和曲線曲面設(shè)計。最終不僅掌握CATIA軟件的應(yīng)用技術(shù)，還能結(jié)合零件在裝配體中的位置更好地理解其結(jié)構(gòu)，這對他們理解汽車機械構(gòu)造也是相當(dāng)有幫助的。

在CATIA軟件教學(xué)中還應(yīng)注意密切聯(lián)系其它汽車專業(yè)課。除了和機械制圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)等課程聯(lián)系起來學(xué)習(xí)，還要通過對CATIA三維設(shè)計軟件的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生對汽車構(gòu)造的認識，能站在設(shè)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(guān)系和基本原理。

2.2 教學(xué)方法的選用

2.2.1 講練結(jié)合法

CATIA 按功能分為草圖設(shè)計、零件設(shè)計、裝配設(shè)計和曲線曲面設(shè)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(xué)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(yīng)的建模。為了鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生在各自的電腦上重復(fù)老師的操作過程，并布置一些隨堂練習(xí)。

2.2.2 引導(dǎo)法

在進行復(fù)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(jīng)驗的學(xué)生，面對復(fù)雜模型往往摸不著頭緒，教師可以引導(dǎo)學(xué)生一步步先建什么，再建什么，需要用哪些命令，然后讓學(xué)生按照老師給的思路獨立完成建模。

2.2.3 案例教學(xué)法

在教學(xué)中我們可以選取汽車零部件案例的設(shè)計，作為課程設(shè)計的題目。讓學(xué)生在設(shè)計過程中將所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識應(yīng)用到實際中，進一步提高其解決問題的能力，逐漸形成專業(yè)的核心技能，從而增強學(xué)生對專業(yè)的自信，提高教學(xué)效果。而作為教師，要注重自身實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)，特別是對新技術(shù)、新工藝的掌握，這對于提高教學(xué)質(zhì)量、豐富教學(xué)內(nèi)容，保持教學(xué)內(nèi)容的先進性具有重要作用。

3 CATIA軟件教學(xué)拓展

3.1 開展CATIA 三維設(shè)計競賽

可每年在全院范圍內(nèi)開展汽車CATIA三維設(shè)計大賽，讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)進行汽車零部件或車身的設(shè)計，評選出優(yōu)秀的作品并頒發(fā)證書和獎品。競賽中，學(xué)生需要充分應(yīng)用所學(xué)汽車專業(yè)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(fā)出他們學(xué)習(xí)的積極性。賽后學(xué)院可將優(yōu)秀作品打印出來做成圖冊，不僅讓使學(xué)生擁有強烈的成就感，亦可作為教學(xué)成果進行收藏和展示。

3.2 CATIA三維設(shè)計+3D打印的運用

近年來飛速發(fā)展的3D打印技術(shù)給制造業(yè)帶來巨大變革，在汽車制造和維修領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。學(xué)生用CATIA三維設(shè)計軟件設(shè)計出作品，可用3D打印機打印出來，設(shè)計圖形轉(zhuǎn)化成實物，更加一目了然，很大程度上提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時，熟練掌握三維設(shè)計與3D打印等前沿技術(shù)，也是將當(dāng)今先進技術(shù)運用于教學(xué)中，這意味著我們所培養(yǎng)的學(xué)生向著新時期高技能型人才又邁進了一步。

4 結(jié)束語

CATIA是一款功能強大的三維設(shè)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(xué)生掌握草圖設(shè)計、零件設(shè)計、裝配設(shè)計和曲線曲面設(shè)計模塊，已經(jīng)可以完成汽車多數(shù)零部件和總成的建模，這意味著他們對于該軟件的學(xué)習(xí)已經(jīng)入門，完全可以根據(jù)需要對該軟件的其它模塊進行深入自學(xué)，這為今后從事汽車設(shè)計工作打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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