面向设计的Creo产品设计教学改革与实践

摘 要：Creo产品设计是工业设计专业面向设计领域开设的一门专业课程，对提高学生的产品设计、开发能力，缩短开发周期，增强开发效率以及培养学生的创新能力具有重要意义。针对当前教学中存在的教学内容与工作实际脱节的问题，将课程标准中所规定掌握的知识点与企业实际产品设计案例进行有机整合，精心设计了10个教学项目，通过项目的实践，使学生在教师的引导下实现了自主学习、自主分析、自主设计和自主评估，从而掌握了产品的设计思路、方法和技巧，具备了面向产品设计所必需的分析、解决与创新能力，达到与设计岗位需求无缝联接的目标。

关键词：Creo 产品设计 教学改革与实践 信息化教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）02（b）-0208-03

Creo软件是PTC公司开发的一款先进的CAD/CAM/CAE软件，具有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，被广泛应用在机械、电子、工业设计、汽车、航空、模具设计等领域[1]。近年来，随着我国经济社会的全面发展，人们对于产品的要求，已不满足于基本功能的实现，而更加注重产品的美观、环保、创新等方面的品质。产品设计的内涵进一步拓展，融市场学、美学、人体工程学、社会学等学科为一体，彼此联系、相互交融的工业设计领域日益拓宽，其中产品设计是工业设计的核心，也是企业运用设计的关键环节。因此要求工作人员必须具备从事产品设计相关的理论和实践能力，能独立完成产品的概念、结构、外观等方面的设计。作为与产品设计相关的知识与技能的重要载体，Creo产品设计课程在工业设计人才培养过程中发挥了重要作用，但由于产品设计涵盖的知识点广泛，涉及的学科众多，因此在教学中仍存在诸多不足。

1 教学中存在的问题

1.1 教育理念落后，不适应当前教育教学的发展方向

在传统教育理念中，教师是教学活动的主体和核心，而现代教育理念则更多地强调学生在教学中的核心与主体地位，而教师则发挥着引导作用，因此原有的教育理念显然已经落后，严重影响了教育教学质量的提高。

1.2 教学内容与社会需求脱节

Creo产品设计课程选择的教学内容与工作实际脱节，教学的侧重点是各种造型方法的基本训练，而系统性、综合性的训练项目则较少，尤其是与企业实际产品设计相关的训练内容比较缺乏[2-3]。此外，教学内容的实用性和先进性不足，导致了学生对课程的学习兴趣不高，教学效果不好，因此有必要与加强与企业合作，对课程的内容进行有机整合，强化教学的系统性、实用性和先进性。

1.3 教学的信息化水平不高，教学效果不佳

近些年，随着我国信息化技术的不断发展和社会进步，教育领域大量引进了西方发达国家的教育理念和教育手段。信息化技术在教育领域逐步得到应用与拓展，以翻转课堂、微课为代表的教学方法得到迅速推广。然而由于缺乏适用的信息化平台支撑，导致了大量的教学资源无法有效整合，降低了课程教学质量，因此有必要强化信息化平台建设，发挥信息技术在教育领域的先导性优势，实现教育教学水平的进一步跃升。

1.4 教学评价模式落伍，评价结果不科学、不准确

传统的教学评价模式适用于理论教学评价，对以实践教学为主的课程并不适用，无法对学生的实践能力做出客观、公正的評价，其评价结果不科学、不准确，因此有必要对Creo产品设计课程的评价体系进行改革，以适应课程的改革与发展进程。

2 课程改革的可行性分析

目前，课程的教学改革在前期已做了初步探索，开发了与课程教学内容相关的微课视频、试题库，也做了部分问卷调查，但目前资源还不够丰富，要提高课程建设的信息化水平，就必须进一步加大项目投入，而学校对信息化教学的重视和资金的大量投入，则为解决这一难题，提供了难得的机遇；其次在产品设计方案的制定阶段，鼓励学生积极参与，引导学生畅所欲言，在充分讨论、总结与提炼的基础上，师生共同制定最优方案，进而调动学生的主观能动性，提高学生对课程的学习兴趣，为课程改革创造良好的工作环境与氛围；此外，教师丰富的实践经验、严谨求实地工作精神和高尚的师德，也对改革的推进提供了良好的师资保障。总之，课程的改革具备了良好的政策、环境和物质条件，改革一定能够顺利推进，并取得预期成果。

3 课程的改革与实践

针对Creo产品设计在教学中存在的各种问题，有针对性地进行研究，制定相应的改革方案，采取具体方法予以解决，主要内容如下。

3.1 转变教育理念，塑造学生在教学中的主体地位

转变教育理念，重视学生在教学中的主体地位，引导学生通过自主学习、自主分析和自主评估获得知识与技能。新的教育理念包括以强调学生主体地位的“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切”的教育理念；以传承工学结合教育思想的“工学并举，道艺兼修”的教育理念等。上述理念无一例外都体现着学生在教育教学中的主体地位，因此必须迅速转变教育理念，加快教学改革，充分发挥学生的主体作用，使学生教师的引导下，有计划、有步骤地完成项目教学任务。从而实现学生职业能力和职业道德的全面提升，为提高学生就业竞争力和拓展职业发展空间奠定基础。

3.2 基于校企合作，精心设计教学项目

针对工业设计专业生源类别单一（艺术类学生）、学生思想活跃、接受能力强的特点，在校企合作的基础上，结合本专业岗位核心能力和职业能力要求，以“必需”“够用”为原则，精心选择与课程标准相契合的，形态复杂、外观新颖的实际产品设计案例[4]。通过对案例的有机整合，形成五金工具、玩具产品、塑料产品、数码产品、家电产品、汽车配件、复杂产品和机构运动与仿真等10个教学项目，并在此基础上提出了二次开发任务，这样既提升了课程的深度与广度，又拓展了学生的职业发展空间。部分教学项目及涵盖的知识点如表1所示。

3.3 基于蓝墨云班课，建设信息化课程

信息化课程建设是Creo产品设计课程改革的关键。通过在蓝墨云班课上建设信息化课程，将原有零散的课程资源有机地整合在一起，打破了原有课程的设计思路，形成了信息化课程体系，增强了课程学习的沉浸感与交互性，提高了课程的教学效果[5]。课程资源包括授课计划、教学项目及任务、教案、课件、微课视频、在线作业及测试、试题库、行业和职业标准、参考资料等。

以家电产品设计项目中的电水壶设计为例，在电水壶把手设计的课前预习阶段要求学生在蓝墨云班课上观看有关设计工具的微课视频，使学生对合并曲面、修剪曲面、延伸曲面和ISDX曲面等造型方法产生感性认识。此外，还可以有针对性地实施问卷调查，了解学生的学习兴趣和对前导知识与技能的掌握情况。课中讲授阶段则着重调动学生的兴趣，使学生迅速进入学习状态，再结合课前问卷调查结果，合理地调整教学内容与进度，有重点地介绍设计方法和思路。实施上则要求学生以小组为单位，通过讨论、归纳与总结，提交具体设计方案，在获得教师肯定后，按计划进行把手的设计。课后训练阶段则着重围绕项目的教学内容，开展综合训练。以电水壶手把为例，在设计方案的制定阶段，不同小组提交的方案各不相同，包括混合设计方案、扫描混合设计方案、变截面扫描设计方案、ISDX曲面设计方案等。这些设计方案都有一定的合理性，但是否是最优方案呢？在课后阶段要求各小组学生按照不同方案进行设计，以提高学生在产品设计方面的综合分析能力和应用能力；课后讨论阶段则要求学生在蓝墨云班课讨论区中分享学习体会。还以电水壶把手为例，学生通过不同设计方案的实施，对不同造型方法会产生各自的理解和体会，通过在云班课上的讨论有助于形成共识，而教师则在其中发挥着引导作用，帮助学生分析不同方案的优劣。通过分析表明，混合设计：结构简单，但造型不够灵活；扫描混合：造型设计灵活，但曲面变化限制多；变截面扫描设计：曲面变化控制能力强，但受原有截面形状限制；唯有ISDX曲面设计：曲面设计灵活多变，适用于工业设计领域，是最优的设计方案。

3.4 改革教學评价模式，强化过程考核与阶段性成果考核

改革传统教学评价模式，强化过程考核与阶段性成果考核，以职业素质、职业技能和综合设计为主线，以蓝墨云班课上的数据为依据，实现课程考核的全程化，从而进一步提高了考核的客观性和公正性，其考核结果科学、准确。

4 结语

通过面向设计的一系列教学改革，Creo产品设计课程的信息化水平大大提高。教学内容更加贴近企业实际，考核结果更加科学、准确，学生的学习兴趣和主观能动性显著提高，教师在教学中主导作用更强，学生的职业素质和职业技能也得到了全面提高，具备了实际产品的设计、开发能力，取了良好的教学效果，为后续的教学改革做出了一定探索。

参考文献

[1] 辛顺强，陈亮，秦飞.高职院校Pro/E课程教学改革的探索[J].机械工程师，2014（8）：151-152.

[2] 张富晓.Pro/E（Creo）课程教学改革思考与实践[J].实验科学与技术，2016，14（6）：189-191.

[3] 陈炎冬，杨敏.基于UG NX软件的“机械CAD应用”课程教学改革探讨[J].江苏科技信息，2016（29）：35-37.

[4] 阳娣莎，王江兰.UG软件应用课程项目化教学改革的探索与实践[J].中国教育技术装备，2015（20）：108-109.

[5] 门超.基于蓝墨云班课的信息化课程研究与实践[J].无线互联科技，2018，15（11）：79-80.