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融入OBE理念的汽车CAD课程教学改革

摘要：现在汽车工业大发展，对CAD的需求越来越高。汽车CAD课程是一门理论性、实践性和应用性很强的一门课程。为了培养学生自主学习的能力和创新意识，提高课程教学质量和课程教学目标达成度，汽车CAD教学过程中融入了国际工程教育认证“以学生为中心”的OBE核心教学理念，对课程教学目标再定位、对理论教学内容和课内上机教学内容改革、对教学方式、教学考核方式改革，并进行教学实践，实现了良好的改革效果。

关键词：汽车CADOBE教学改革实践

CAD（ComputerAidedDesign）—计算机辅助设计是利用计算机、外围设备和系统软件辅助人们对产品进行设计的方法与技术。CAD技术起源于20世纪60年代，其可以大幅度地提高产品的设计效率和质量，成为现代工业中必不可少的技术手段[1]。汽车是一种包括多種典型机械元件、零部件，多种金属与非金属材料以及多种机械加工工艺的典型机械产品。现在汽车工业大发展，对CAD的需求越来越高。因此，对毕业生的CAD能力提出了更高的要求，因此迫切需要高校进行CAD课程教学改革，以提高学生分析和解决复杂工程问题的能力。

CAD课程是一门理论性、实践性和应用性很强的一门课程。我校车辆工程专业2013年开始开设汽车CAD课程，根据教学计划，该课程安排在大三上学期，总课时48学时，其中理论学时16学时，上机学时32学时。理论课主要讲授CAD的基础知识。根据CAD技术的内涵，CAD概念分为广义的CAD概念和狭义的CAD概念。广义的CAD主要包括设计和分析两个方面。设计是指构造零件的几何形状、选择零件的材料，以及为保证整个设计的统一性而对零件提出的功能要求和技术要求等。分析是指运用数学建模技术，如有限元、优化设计技术等，从理论上对于产品的性能进行模拟、分析和测试，以保证产品设计的可靠性。狭义的CAD概念，主要是指产品的几何建模及其相关技术，即如何在计算机中描述产品的形状和尺寸。因课时有限，为突出重点，本课程内容仅局限于狭义CAD的相关内容。

CAD技术在汽车业中的应用领域包括①汽车底盘设计CAD技术，②汽车车身设计CAD技术，③汽车零部件CAD技术，④汽车轻量化设计CAD技术，⑤汽车模具CAD技术。现有的集成软件分为I-DEAS、SolidWorks、UG、Pro/E、CATIA等。Pro/E是美国参数技术公司（PTC）的一款非常优秀的工业设计软件，于1988年问世，30多年来，经历20余次的改版，已成为全世界最普及的3DCAD/CAM/CAE系统的标准软件之一。作为PTC公司的旗舰产品，从其诞生之日即引起业界的极大震动，其参数化、全相关、基于特征的设计思想改变了工业三维设计的传统观念，带动了整个行业的发展。Pro/E机械设计软件的应用领域包括：零件设计、工程图制作、钣金设计、模具设计和工业设计等，在家具生产企业、玩具生产企业、汽车零部件生产企业、汽车发动机生产企业、航空航天所需部件的生产企业、医疗器械生产企业、模具生产企业、重型机械生产企业、军工生产企业等都有广泛应用[2]。本校汽车CAD技术课程采用的是Pro/E软件。

1教学目标的再定位

为了培养卓越的应用型人才，教育部于2006年启动了国际工程教育专业认证工作。工程教育是我国高等教育的重要组成部分，工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础[3]。工程教育专业认证的核心是以成果导向（OutcomeBasedEducation，OBE）的教育。OBE是一种以学生的学习成果（Learningout－comes）为导向的教育理念，由美国学者Spady在1981年首次提出，其核心理念是以学生为中心，结果为导向，持续改进，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果[4]。

为了培养学生自主学习的能力和创新意识，提高课程教学质量和课程教学目标达成度，汽车CAD教学过程中融入了国际工程教育认证“以学生为中心”的OBE核心教学理念，重新优化设计了课程理论教学内容和课内上机教学内容、改革了课程教学方法和课内上机实施方式[4]。

融入OBE教育理念，本课程的教学目标是熟练掌握二维草绘、基准特征、拉伸、旋转、扫描、混合、圆角、筋、孔等附加特征；特征的复制、镜像、阵列、隐含、工程图的概念、创建方法和步骤；了解零部件的装配方法和装配过程。同学们并且要学以致用，为以后使用Pro/E从事产品开发与设计、三维建模及机械加工等工程技术打下坚实的基础。

2教材的选择

因教学大纲相对固定，故使用的教材相对固定，选择兼顾理论性和实践性的教材。这是因为本校的本科生毕业后，除了直接参加工作外，还有相当比例的学生继续读研深造，所以本课程除了培养学生掌握