面向設計的Creo產品設計教學改革與實踐

摘 要：Creo產品設計是工業(yè)設計專業(yè)面向設計領域開設的一門專業(yè)課程，對提高學生的產品設計、開發(fā)能力，縮短開發(fā)周期，增強開發(fā)效率以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力具有重要意義。針對當前教學中存在的教學內容與工作實際脫節(jié)的問題，將課程標準中所規(guī)定掌握的知識點與企業(yè)實際產品設計案例進行有機整合，精心設計了10個教學項目，通過項目的實踐，使學生在教師的引導下實現了自主學習、自主分析、自主設計和自主評估，從而掌握了產品的設計思路、方法和技巧，具備了面向產品設計所必需的分析、解決與創(chuàng)新能力，達到與設計崗位需求無縫聯接的目標。

關鍵詞：Creo 產品設計 教學改革與實踐 信息化教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（b）-0208-03

Creo軟件是PTC公司開發(fā)的一款先進的CAD/CAM/CAE軟件，具有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，被廣泛應用在機械、電子、工業(yè)設計、汽車、航空、模具設計等領域[1]。近年來，隨著我國經濟社會的全面發(fā)展，人們對于產品的要求，已不滿足于基本功能的實現，而更加注重產品的美觀、環(huán)保、創(chuàng)新等方面的品質。產品設計的內涵進一步拓展，融市場學、美學、人體工程學、社會學等學科為一體，彼此聯系、相互交融的工業(yè)設計領域日益拓寬，其中產品設計是工業(yè)設計的核心，也是企業(yè)運用設計的關鍵環(huán)節(jié)。因此要求工作人員必須具備從事產品設計相關的理論和實踐能力，能獨立完成產品的概念、結構、外觀等方面的設計。作為與產品設計相關的知識與技能的重要載體，Creo產品設計課程在工業(yè)設計人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮了重要作用，但由于產品設計涵蓋的知識點廣泛，涉及的學科眾多，因此在教學中仍存在諸多不足。

1 教學中存在的問題

1.1 教育理念落后，不適應當前教育教學的發(fā)展方向

在傳統(tǒng)教育理念中，教師是教學活動的主體和核心，而現代教育理念則更多地強調學生在教學中的核心與主體地位，而教師則發(fā)揮著引導作用，因此原有的教育理念顯然已經落后，嚴重影響了教育教學質量的提高。

1.2 教學內容與社會需求脫節(jié)

Creo產品設計課程選擇的教學內容與工作實際脫節(jié)，教學的側重點是各種造型方法的基本訓練，而系統(tǒng)性、綜合性的訓練項目則較少，尤其是與企業(yè)實際產品設計相關的訓練內容比較缺乏[2-3]。此外，教學內容的實用性和先進性不足，導致了學生對課程的學習興趣不高，教學效果不好，因此有必要與加強與企業(yè)合作，對課程的內容進行有機整合，強化教學的系統(tǒng)性、實用性和先進性。

1.3 教學的信息化水平不高，教學效果不佳

近些年，隨著我國信息化技術的不斷發(fā)展和社會進步，教育領域大量引進了西方發(fā)達國家的教育理念和教育手段。信息化技術在教育領域逐步得到應用與拓展，以翻轉課堂、微課為代表的教學方法得到迅速推廣。然而由于缺乏適用的信息化平臺支撐，導致了大量的教學資源無法有效整合，降低了課程教學質量，因此有必要強化信息化平臺建設，發(fā)揮信息技術在教育領域的先導性優(yōu)勢，實現教育教學水平的進一步躍升。

1.4 教學評價模式落伍，評價結果不科學、不準確

傳統(tǒng)的教學評價模式適用于理論教學評價，對以實踐教學為主的課程并不適用，無法對學生的實踐能力做出客觀、公正的評價，其評價結果不科學、不準確，因此有必要對Creo產品設計課程的評價體系進行改革，以適應課程的改革與發(fā)展進程。

2 課程改革的可行性分析

目前，課程的教學改革在前期已做了初步探索，開發(fā)了與課程教學內容相關的微課視頻、試題庫，也做了部分問卷調查，但目前資源還不夠豐富，要提高課程建設的信息化水平，就必須進一步加大項目投入，而學校對信息化教學的重視和資金的大量投入，則為解決這一難題，提供了難得的機遇；其次在產品設計方案的制定階段，鼓勵學生積極參與，引導學生暢所欲言，在充分討論、總結與提煉的基礎上，師生共同制定最優(yōu)方案，進而調動學生的主觀能動性，提高學生對課程的學習興趣，為課程改革創(chuàng)造良好的工作環(huán)境與氛圍；此外，教師豐富的實踐經驗、嚴謹求實地工作精神和高尚的師德，也對改革的推進提供了良好的師資保障。總之，課程的改革具備了良好的政策、環(huán)境和物質條件，改革一定能夠順利推進，并取得預期成果。

3 課程的改革與實踐

針對Creo產品設計在教學中存在的各種問題，有針對性地進行研究，制定相應的改革方案，采取具體方法予以解決，主要內容如下。

3.1 轉變教育理念，塑造學生在教學中的主體地位

轉變教育理念，重視學生在教學中的主體地位，引導學生通過自主學習、自主分析和自主評估獲得知識與技能。新的教育理念包括以強調學生主體地位的“一切為了學生，為了一切學生，為了學生的一切”的教育理念；以傳承工學結合教育思想的“工學并舉，道藝兼修”的教育理念等。上述理念無一例外都體現著學生在教育教學中的主體地位，因此必須迅速轉變教育理念，加快教學改革，充分發(fā)揮學生的主體作用，使學生教師的引導下，有計劃、有步驟地完成項目教學任務。從而實現學生職業(yè)能力和職業(yè)道德的全面提升，為提高學生就業(yè)競爭力和拓展職業(yè)發(fā)展空間奠定基礎。

3.2 基于校企合作，精心設計教學項目

針對工業(yè)設計專業(yè)生源類別單一（藝術類學生）、學生思想活躍、接受能力強的特點，在校企合作的基礎上，結合本專業(yè)崗位核心能力和職業(yè)能力要求，以“必需”“夠用”為原則，精心選擇與課程標準相契合的，形態(tài)復雜、外觀新穎的實際產品設計案例[4]。通過對案例的有機整合，形成五金工具、玩具產品、塑料產品、數碼產品、家電產品、汽車配件、復雜產品和機構運動與仿真等10個教學項目，并在此基礎上提出了二次開發(fā)任務，這樣既提升了課程的深度與廣度，又拓展了學生的職業(yè)發(fā)展空間。部分教學項目及涵蓋的知識點如表1所示。

3.3 基于藍墨云班課，建設信息化課程

信息化課程建設是Creo產品設計課程改革的關鍵。通過在藍墨云班課上建設信息化課程，將原有零散的課程資源有機地整合在一起，打破了原有課程的設計思路，形成了信息化課程體系，增強了課程學習的沉浸感與交互性，提高了課程的教學效果[5]。課程資源包括授課計劃、教學項目及任務、教案、課件、微課視頻、在線作業(yè)及測試、試題庫、行業(yè)和職業(yè)標準、參考資料等。

以家電產品設計項目中的電水壺設計為例，在電水壺把手設計的課前預習階段要求學生在藍墨云班課上觀看有關設計工具的微課視頻，使學生對合并曲面、修剪曲面、延伸曲面和ISDX曲面等造型方法產生感性認識。此外，還可以有針對性地實施問卷調查，了解學生的學習興趣和對前導知識與技能的掌握情況。課中講授階段則著重調動學生的興趣，使學生迅速進入學習狀態(tài)，再結合課前問卷調查結果，合理地調整教學內容與進度，有重點地介紹設計方法和思路。實施上則要求學生以小組為單位，通過討論、歸納與總結，提交具體設計方案，在獲得教師肯定后，按計劃進行把手的設計。課后訓練階段則著重圍繞項目的教學內容，開展綜合訓練。以電水壺手把為例，在設計方案的制定階段，不同小組提交的方案各不相同，包括混合設計方案、掃描混合設計方案、變截面掃描設計方案、ISDX曲面設計方案等。這些設計方案都有一定的合理性，但是否是最優(yōu)方案呢？在課后階段要求各小組學生按照不同方案進行設計，以提高學生在產品設計方面的綜合分析能力和應用能力；課后討論階段則要求學生在藍墨云班課討論區(qū)中分享學習體會。還以電水壺把手為例，學生通過不同設計方案的實施，對不同造型方法會產生各自的理解和體會，通過在云班課上的討論有助于形成共識，而教師則在其中發(fā)揮著引導作用，幫助學生分析不同方案的優(yōu)劣。通過分析表明，混合設計：結構簡單，但造型不夠靈活；掃描混合：造型設計靈活，但曲面變化限制多；變截面掃描設計：曲面變化控制能力強，但受原有截面形狀限制；唯有ISDX曲面設計：曲面設計靈活多變，適用于工業(yè)設計領域，是最優(yōu)的設計方案。

3.4 改革教學評價模式，強化過程考核與階段性成果考核

改革傳統(tǒng)教學評價模式，強化過程考核與階段性成果考核，以職業(yè)素質、職業(yè)技能和綜合設計為主線，以藍墨云班課上的數據為依據，實現課程考核的全程化，從而進一步提高了考核的客觀性和公正性，其考核結果科學、準確。

4 結語

通過面向設計的一系列教學改革，Creo產品設計課程的信息化水平大大提高。教學內容更加貼近企業(yè)實際，考核結果更加科學、準確，學生的學習興趣和主觀能動性顯著提高，教師在教學中主導作用更強，學生的職業(yè)素質和職業(yè)技能也得到了全面提高，具備了實際產品的設計、開發(fā)能力，取了良好的教學效果，為后續(xù)的教學改革做出了一定探索。

參考文獻

[1] 辛順強，陳亮，秦飛.高職院校Pro/E課程教學改革的探索[J].機械工程師，2014（8）：151-152.

[2] 張富曉.Pro/E（Creo）課程教學改革思考與實踐[J].實驗科學與技術，2016，14（6）：189-191.

[3] 陳炎冬，楊敏.基于UG NX軟件的“機械CAD應用”課程教學改革探討[J].江蘇科技信息，2016（29）：35-37.

[4] 陽娣莎，王江蘭.UG軟件應用課程項目化教學改革的探索與實踐[J].中國教育技術裝備，2015（20）：108-109.

[5] 門超.基于藍墨云班課的信息化課程研究與實踐[J].無線互聯科技，2018，15（11）：79-80.