CATIA三维设计软件教学实践与探索

喻媛媛

摘 要：CATIA 三维设计软件是全球汽车企业的主要设计工具，多数企业将CATIA绘图水平作为招聘研发技术人员的一项重要标准。学习该软件，不仅能提高学生的专业水平、对汽车机械部分的认识，更能提高学生的职业竞争力，拓宽就业方向，提升就业质量。

关键词：CATIA;三维设计;汽车;高职

中图分类号：G4     文献标识码：A      doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.05.095

1 CATIA三维设计软件的教学意义

CATIA 三维设计软件是法国达索公司开发的CAD/CAE/CAM软件，它功能强大，广泛应用于航天航空、汽车、轮船等机械制造领域。大到飞机轮船的设计，小到水杯的设计，CATIA软件都能完成。 CATIA 软件的应用大大提高了设计效率，节省了设计时间。

在汽车专业传统制图教学中，多采用手绘或Auto CAD，后者虽是在用计算机进行辅助设计，设计过程更加高效，但依然只能生成平面图。且在绘图的过程中，学生往往要思考很久，才能实现立体实物向平面图的转化，而平面三视图的表现效果很难让大多数人对设计作品有清晰直观的感受。通过引入CATIA三维设计软件教学，其设计过程是在三维空间中进行，能直接绘制立体图，更加清晰直观的表现出零部件的每一个细节和各个零部件的装配关系。正因为它能让学生迅速直观的看到设计的立体模型，且入门容易，所以他们学习积极性非常高。

此外教学中引入CATIA三维设计，对汽车专业学生就业十分有帮助，该软件是全球汽车企业的主要设计工具，用户包括宝马、奔驰、沃尔沃等一大批国际知名企业。国内的上海大众、一汽大众、东风汽车、北京吉普、奇瑞汽车、华晨寶马、吉利汽车等也采用了 CATIA 三维设计。多数汽车企业将CATIA绘图水平作为招聘研发技术人员的一项重要标准。

高职毕业生虽不会直接地进行汽车研发设计，但熟练的掌握汽车的构造、拆装技能的同时，如具备扎实的CATIA绘图水平，就拥有一定辅助相对高层次岗位工作的能力，是完全可以胜任设计工程师的助手。进入研发设计的大门，就意味着他们未来的职业生涯能向更高更广阔的空间发展。因此，掌握这项技能有效提高学生的职业竞争力，拓宽就业方向，提升就业质量。

2 CATIA软件课程教学实践

2.1 教学目的和目标

CATIA 软件教学在汽车专业教学中的应用，主要是通过将 CATIA 软件与汽车设计结合在一起，强化和提高学生的软件应用能力，增强专科学生日后从事汽车辅助设计工作的能力。学生通过 CATIA 软件的学习，掌握零部件、装配体的设计和曲线曲面设计。最终不仅掌握CATIA软件的应用技术，还能结合零件在装配体中的位置更好地理解其结构，这对他们理解汽车机械构造也是相当有帮助的。

在CATIA软件教学中还应注意密切联系其它汽车专业课。除了和机械制图、机械设计基础等课程联系起来学习，还要通过对CATIA三维设计软件的学习，提升学生对汽车构造的认识，能站在设计者的角度更加深入的理解汽车各部分组成、零件之间的装配关系和基本原理。

2.2 教学方法的选用

2.2.1 讲练结合法

CATIA 按功能分为草图设计、零件设计、装配设计和曲线曲面设计等模块，每一个模块下包含若干个不同的工具条，每一个工具条下还有多个命令。在教学中，需要教师针对一些常用命令的功用及使用方法进行讲解，并示范如何运用此命令按钮完成相应的建模。为了巩固学习内容，要求学生在各自的电脑上重复老师的操作过程，并布置一些随堂练习。

2.2.2 引导法

在进行复杂模型的建立时，往往需要我们将其拆分成若干个模型单元，然后按照一定的顺序完成每个单元的建模，其中需要用到很多命令。对于缺乏经验的学生，面对复杂模型往往摸不着头绪，教师可以引导学生一步步先建什么，再建什么，需要用哪些命令，然后让学生按照老师给的思路独立完成建模。

2.2.3 案例教学法

在教学中我们可以选取汽车零部件案例的设计，作为课程设计的题目。让学生在设计过程中将所学的相关专业知识应用到实际中，进一步提高其解决问题的能力，逐渐形成专业的核心技能，从而增强学生对专业的自信，提高教学效果。而作为教师，要注重自身实战能力的培养，特别是对新技术、新工艺的掌握，这对于提高教学质量、丰富教学内容，保持教学内容的先进性具有重要作用。

3 CATIA软件教学拓展

3.1 开展CATIA 三维设计竞赛

可每年在全院范围内开展汽车CATIA三维设计大赛，让学生在规定的时间内进行汽车零部件或车身的设计，评选出优秀的作品并颁发证书和奖品。竞赛中，学生需要充分应用所学汽车专业知识和CATIA绘图技能，其能力在竞赛过程中能得到大幅强化和提升，并激发出他们学习的积极性。赛后学院可将优秀作品打印出来做成图册，不仅让使学生拥有强烈的成就感，亦可作为教学成果进行收藏和展示。

3.2 CATIA三维设计+3D打印的运用

近年来飞速发展的3D打印技术给制造业带来巨大变革，在汽车制造和维修领域的应用也越来越广泛。学生用CATIA三维设计软件设计出作品，可用3D打印机打印出来，设计图形转化成实物，更加一目了然，很大程度上提升了学生的学习积极性。同时，熟练掌握三维设计与3D打印等前沿技术，也是将当今先进技术运用于教学中，这意味着我们所培养的学生向着新时期高技能型人才又迈进了一步。

4 结束语

CATIA是一款功能强大的三维设计软件，它包含的模块很多，在有限的课堂时间里无法涵盖所有的模块。使学生掌握草图设计、零件设计、装配设计和曲线曲面设计模块，已经可以完成汽车多数零部件和总成的建模，这意味着他们对于该软件的学习已经入门，完全可以根据需要对该软件的其它模块进行深入自学，这为今后从事汽车设计工作打下了坚实的基础。

参考文献

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[2]杨保海，苏晨，刘庆.高职院校《CATIA三维设计》课程教学方法和手段的研究[J].河南机电高等专科学校学报同，2013，（5）.

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