工程软件在汽车设计类课程教学中的改革实践

芜湖职业技术学院 汪新伟，柯国琴

《汽车零部件识图与绘图》《汽车设计软件及其应用》《计算机绘图》等课程是汽车制造与装配专业、汽车检测与维修技术专业的专业必修课程。通过这些课程的学习，使学生更加透彻地理解图纸语言，为学习《汽车设计》等后续课程奠定基础。作为汽车设计的必备工程软件工具，如AUTO CAD、UG、CATIA、PROE等，也纷纷引入这些专业必修课程。

1 目前工程软件的教学模式存在的不足

目前主流的工程软件教学过程多采用上机教学方式，在专用教学机房中一人一机。由教师先演示绘制过程，学生根据演示过程或教材内容逐步完成操作，在操作过程中加强对绘图命令的理解和掌握。教师布置一些绘图练习让学生课后完成，并要求学生在规定时间内上交，教师及时完成批阅。由于需要学生亲自动手绘图，所以这类课程较其他理论课有更高的参与度，但这种教学过程和模式也带来种种问题，具体表现在以下4个方面。

（1）学生知识基础不均衡，部分学生接受新知识的能力较差、空间想象能力不足，跟不上教学节奏，导致逐渐失去学习兴趣。

（2）学生学习自主性、主动性不高，教学过程都是被动地完成书本或习题册上的练习，没有主动学习的意识。

（3）书本和习题册的练习大多采用规范模型，着重加深对基本操作命令的运用，与真实的汽车零部件和汽车设计过程相距甚远。

（4）工程软件仅仅作为一门课程来学习，无法将其融入到其他课程当中作为一项工具来使用。

2 工程软件教学改革与实践

教学改革的总体思路为强化学生的基础知识和绘图基本功，引导学生自主学习，培养学生的创造性；将真实汽车零部件及企业案例融入教学内容，使教学过程与企业工作内容实现无缝对接；将工程软件教学拓展到《机械设计原理》《汽车构造与拆装》《汽车设计》等课程中，强化工程软件的工具作用；指导学生参加建模大赛、机械设计大赛、撰写专利等，使其做到学以致用。

2.1 视频演示教学

将工程软件的基本命令及操作进行离散化，把每个知识点拍摄成3 min左右的教学视频，学生可以通过视频进行自主学习。这种方法可以节约大量用于基础教学的时间，同时学生可以根据自己的基础和学习进度，自主选择学习内容，取得了良好的教学效果。

2.2 实物教学

在前期已掌握基础知识的情况下，通过实物测绘培养学生的立体思维和绘图技巧。在学习UG建模时，以建立发动机连杆模型为例，首先从发动机上拆下发动机连杆，并进行实物测量，再用UG软件进行绘制。发动机连杆实物及在UG软件里面所建立的模型如图1所示。利用实物教学，学生不仅可以复习汽车构造课程中的相关知识，学习各种测量工具的使用，而且可以将所学的软件命令应用到实际建模过程中。

图1 发动机连杆实物及数模

在学习CATIA装配图设计时，将曲柄连杆机构的曲轴、活塞、连杆、连杆盖等数模作为实例，要求学生按照《汽车构造与拆装》课程的要求，将零件进行装配，并进行运动学仿真，模拟曲轴及连杆的运动情况。曲柄连杆机构CATIA装配图如图2所示。

图2 曲柄连杆机构装配图

2.3 企业案例教学

将企业真实工作案例引入教学内容，将教学过程与真实的汽车设计过程结合起来。在汽车设计中，整车尺寸必须满足《汽车、挂车及汽车列车外轮廓尺寸、轴荷及质量限值》（GB 1589—2016）法规。先要求学生通过网络查找相关法规文件，阅读和理解法规条款；再通过软件在数模上进行整车尺寸测量；最后撰写整车尺寸校核报告，完成整个工作任务。

整个工作任务都源于企业实际汽车设计过程，与真实工作内容基本一致，极大地提升了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果。

2.4 以赛促教

针对学校或市里开展的机械设计大赛和专利设计大赛，积极动员学生组队参加。教师在比赛中起引导和组织的作用，学生独立完成课题选择、图纸绘制、材料撰写、比赛答辩等工作。学生在一系列的活动中，不仅提高了软件使用水平，也锻炼了自己的组织协调能力和文字表达能力，获得了满足感和成就感。图3所示为我校学生运用AUTOCAD绘制专利图纸，成功申请《一种汽车门铰链耐久性测试装置》实用新型专利，并参加市专利创新大赛，获得市级一等奖的好成绩。

图3 专利创新大赛学生作品

工程软件在汽车设计类课程中占有重要地位。经过一系列的教学改革和实践，改变了目前软件教学中重理论轻实践、与企业实际脱节严重等突出问题，优化了教学内容，提高了学生的实践能力，取得了良好的教学效果，也为学生毕业后走上汽车设计岗位奠定了良好的基础。