機械制圖課程是西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院飛機制造技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其畢業(yè)生將來的就業(yè)崗位是航空制造企業(yè)的制造崗位和裝配崗位，這決定了本課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)比傳統(tǒng)的機械類制圖課程更側(cè)重于航空零件和裝配知識的講授。機械制圖課程目標(biāo)是要使學(xué)生在掌握基本機械零件讀圖和畫圖的基礎(chǔ)上，熟練識讀航空零件圖。現(xiàn)在國內(nèi)外的大部分航空制造企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化制造過程都少不了CATIA 軟件，所以我們把該軟件引入機械制圖課堂，以期幫助學(xué)生順利開展學(xué)習(xí)。

　　CATIA 軟件簡介

　　CATIA 是法國達(dá)索公司的CAD/CAE/CAM 一體化軟件，它能為數(shù)字化企業(yè)建立一個針對產(chǎn)品整個開發(fā)過程的工作環(huán)境。產(chǎn)品整個開發(fā)過程包括概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工程分析、成品定義和制造，乃至成品在整個生命周期中的使用和維護(hù)。CATIA 系列產(chǎn)品已經(jīng)在汽車、航空航天、船舶制造、廠房設(shè)計、電力與電子、消費品和通用機械制造這七大領(lǐng)域里成為首要的3D 設(shè)計和模擬解決方案。國內(nèi)外航空制造企業(yè)和較大的汽車研發(fā)和制造單位都在使用CATIA 軟件，可以說CATIA 已成為當(dāng)今先進(jìn)制造企業(yè)的主流工具軟件。

　　教學(xué)中使用CATIA 軟件構(gòu)建三維實體

　　我校機械制圖課程授課的教師在教授過程中普遍感受到的問題是學(xué)生的空間想象力較弱，空間構(gòu)型能力不強�？臻g觀念是發(fā)展空間想象力的基礎(chǔ)，是教學(xué)中的一項主要任務(wù)。而在現(xiàn)實的學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生往往缺乏的就是想象力，復(fù)雜幾何體，特別是切割幾何體的三面投影的學(xué)習(xí)成為他們學(xué)習(xí)中最薄弱的環(huán)節(jié)。以往的教學(xué)活動中，在教師講解的基礎(chǔ)上，使用掛圖和實物教具等手段幫助學(xué)生思考和理解起到很好的輔助作用。但是掛圖和教具有制作周期，在新產(chǎn)品日新月異的現(xiàn)代，這種實物的手段存在嚴(yán)重滯后性，已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代教學(xué)的需求。

　　為了打破時間和空間的限制，教師可以利用CATIA 軟件構(gòu)建幾何體的建模，結(jié)合多媒體課件進(jìn)行課堂教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生在充分思考和設(shè)想后，把數(shù)學(xué)虛擬實體多角度、全方位展示出來，幫助學(xué)生糾正錯誤，得出正確結(jié)論和歸納總結(jié)經(jīng)驗。另外利用軟件，教師可建立更復(fù)雜有趣的實體，帶領(lǐng)學(xué)生做大量的練習(xí)，從而跳出了教具的限制。

　　教學(xué)中使用CATIA 軟件模擬現(xiàn)場環(huán)境

　　本專業(yè)所開設(shè)的制圖課程要求畢業(yè)生能夠識讀航空機械相關(guān)圖樣，如果想要順利讀懂航空裝配圖樣，包括零件圖樣、裝配圖樣和工裝圖樣，必然要求學(xué)生對航空行業(yè)及相關(guān)機械原理有一定程度的了解。要想更多了解飛機制造單位的情況，讓學(xué)生走進(jìn)工廠去體驗是最佳的選擇，但是因為航空行業(yè)和企業(yè)有一定的特殊性，安排大批學(xué)生進(jìn)廠實習(xí)存在諸多困難。但完全靠教師描述，不能給學(xué)生直觀的展示，對學(xué)生理解上的幫助是非常有限的�，F(xiàn)在我們可借助CATIA 軟件，借用它資源庫里自帶的制造業(yè)常用設(shè)備，借用這個平臺快速地打造虛擬的工作現(xiàn)場。使用三維仿真軟件建立虛擬仿真的工廠車間，在車間中可以看到工作的工人，看到具體的工作，讓學(xué)生看到真實的工廠實際操作情形，這可取代學(xué)生必須要去參加工廠實習(xí)，不但節(jié)約了成本，同時也給學(xué)生統(tǒng)觀全局的機會。

　　課程內(nèi)容中安排對CATIA 軟件的學(xué)習(xí)

　　傳統(tǒng)的課程中工程軟件教學(xué)內(nèi)容安排的是Auto CAD 軟件，該軟件屬于普遍應(yīng)用的基礎(chǔ)工程軟件，用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計文檔和基本三維設(shè)計。廣泛應(yīng)用于土木建筑、裝飾裝潢、城市規(guī)劃、園林設(shè)計、電子電路、機械設(shè)計、服裝鞋帽、輕工化工等諸多領(lǐng)域。但是當(dāng)代的航空航天行業(yè)，CATIA 軟件憑借其強大的三維造型能力和公認(rèn)的完美曲面造型能力已能成為行業(yè)的主流。

　　學(xué)習(xí)CATIA 軟件有以下幾點優(yōu)勢。首先，學(xué)生在熟練運用軟件后就可自主學(xué)習(xí)，同時可在練習(xí)使用軟件的過程中，通過構(gòu)建課程或習(xí)題中的實體來提高知識掌握能力，使理論學(xué)習(xí)和軟件學(xué)習(xí)相輔相成。其次，對于學(xué)習(xí)制圖的大學(xué)一年級學(xué)生而言，CATIA軟件的“工程制圖”模塊是非常有用的，這個模塊可以通過數(shù)字三維實體直接生成所需要的二維視圖，方便使用者，也可使初學(xué)者直觀地看到三維立體到二維平面的轉(zhuǎn)化過程，對提高課程學(xué)習(xí)效果大有裨益。最后，CATIA 軟件曲面造型能力強大，學(xué)生可以根據(jù)喜好建立喜歡的復(fù)雜曲面實例，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　總結(jié)

　　在機械制圖課程的教學(xué)活動中，教師使用CATIA 軟件制作機械行業(yè)基本零件和航空零件的三維模型，幫助學(xué)生培養(yǎng)空間想象力，讓學(xué)生在教室中看到飛機制造單位所使用的工具，制造的零件，營造真實的工作環(huán)境。另外，課程中計算機繪圖軟件的學(xué)習(xí)內(nèi)容加入了CATIA 軟件學(xué)習(xí)，熟練運用該軟件，學(xué)生不僅可以幫助自己對制圖知識的理解和運用，還能因為熟悉航空行業(yè)主流軟件，為將來進(jìn)入航空企業(yè)快速看懂CATIA 制作的工程文件，甚至是制作工程文件打下良好的基礎(chǔ)。