《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究與探索*

張春紅1張 寧2王開德1宋如敏1（1.徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 徐州 221006；2.徐州工程學(xué)院 江蘇 徐州 221008）

《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究與探索*

張春紅1張 寧2王開德1宋如敏1
（1.徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 徐州 221006；2.徐州工程學(xué)院 江蘇 徐州 221008）

本著以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，遵循“知識夠用、實(shí)用”原則，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課改理念，對《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程進(jìn)行了為期三年的研究與探索，設(shè)計(jì)出了20多個(gè)項(xiàng)目作為實(shí)踐教學(xué)研發(fā)的對象，以案例教學(xué)為主要教學(xué)方法，構(gòu)建了該課程的基于工作過程的導(dǎo)向式、三維立體化教學(xué)設(shè)計(jì)模式，并取得了較好的教學(xué)效果。

高職；Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)；教學(xué)設(shè)計(jì)

Pro/Engineer軟件（簡稱Pro/E）是美國PTC公司開發(fā)的三維建模軟件，主要用于產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)、零部件裝配、數(shù)控加工仿真、工程圖繪制等方面。

課程性質(zhì)與定位

課程性質(zhì) 我校調(diào)查了機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)崗位群的工作范圍，分析了人才的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，確定《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程為該專業(yè)的核心技術(shù)課程。本課程是整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)方案中承上啟下的重要一環(huán)，通過本課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對先修的《機(jī)械制圖與CAD》、《機(jī)械制造》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程理論知識的理解更加透徹，也可為后續(xù)學(xué)習(xí)《數(shù)控編程》、《數(shù)控加工》等課程奠定基礎(chǔ)。本課程主要面對的就業(yè)崗位為制圖人員、裝配人員、設(shè)計(jì)人員、編程人員等。這些崗位需要的職業(yè)能力分為：（1）初級能力。臨摹產(chǎn)品，對產(chǎn)品進(jìn)行三維建模、虛擬裝配、工程圖繪制的能力。（2）中級能力。根據(jù)圖紙和實(shí)物對產(chǎn)品進(jìn)行三維建模、虛擬裝配的能力。（3）高級能力。根據(jù)客戶要求對產(chǎn)品進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)、虛擬裝配、工程圖制作、編程的能力。

課程目標(biāo)定位 要把這些工作領(lǐng)域的職業(yè)能力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)能力，因此，本課程的課程目標(biāo)制定如下：（1）知識目標(biāo)。掌握軟件的一些常用功能，能歸納典型零件結(jié)構(gòu)分析方法。（2）能力目標(biāo)。具備資料收集能力、三維想象能力、三維建模能力、虛擬裝配能力、工程圖繪制能力、編程能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。（3）素質(zhì)目標(biāo)。培養(yǎng)合作精神，養(yǎng)成優(yōu)良的職業(yè)道德素質(zhì)。

課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念與思路

課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念 本課程以知識夠用、實(shí)用為原則，采用基于工作過程的設(shè)計(jì)思路，以減速器項(xiàng)目的三維設(shè)計(jì)為主線進(jìn)行導(dǎo)向式教學(xué)，以20多個(gè)工程案例設(shè)計(jì)為主要學(xué)習(xí)領(lǐng)域，內(nèi)容涵蓋了4個(gè)學(xué)習(xí)情境，采用集中教學(xué)的方式，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

課程教學(xué)設(shè)計(jì)思路 （1）根據(jù)工作過程要求序化教學(xué)內(nèi)容。以減速器項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)為例：減速器實(shí)物→拆解與測繪→拆解成機(jī)體、機(jī)蓋、齒輪軸等12個(gè)子零件→對每一個(gè)子零件進(jìn)行草圖繪制→對每一個(gè)子零件進(jìn)行三維建?！?2個(gè)子零件在Pro/E軟件下虛擬裝配→12個(gè)子零件在Pro/E軟件下運(yùn)動(dòng)仿真→12個(gè)子零件在Pro/E軟件下編程加工。這樣，可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與工廠工作過程相符合，使學(xué)生建立零件設(shè)計(jì)整體概念，從而提高其零件設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。（2）理實(shí)一體化的學(xué)習(xí)情境。每一個(gè)學(xué)習(xí)情境完成一個(gè)或多個(gè)工程案例的設(shè)計(jì)任務(wù)。本課程構(gòu)建了4個(gè)學(xué)習(xí)情境：典型零件實(shí)體創(chuàng)建情境；零件裝配情境；零件編程加工情境；簡單產(chǎn)品設(shè)計(jì)情境。并對每個(gè)學(xué)習(xí)情境按六步法（目標(biāo)確定、結(jié)構(gòu)分解、知識點(diǎn)介紹、示范操作、練習(xí)、評價(jià)小結(jié)）組織教學(xué)。下面以典型零件實(shí)體創(chuàng)建情境為例，說明學(xué)習(xí)情境的內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配，如表1所示。

表1 學(xué)習(xí)情境的內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配表

課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容的針對性與適用性 根據(jù)企業(yè)的需要確定課程教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容在產(chǎn)品選擇上應(yīng)注重產(chǎn)品的典型性、實(shí)用性和先進(jìn)性，并且課程教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)資格證書的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)應(yīng)相互吻合。

教學(xué)內(nèi)容的組織與安排 （1）教學(xué)內(nèi)容的組織。以機(jī)械制造典型工作任務(wù)及工作過程為主線組織教學(xué)內(nèi)容。（2）教學(xué)內(nèi)容的安排。通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)+企業(yè)參觀的方式安排教學(xué)內(nèi)容。

課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

具體如圖1所示。

三維立體化教學(xué)模式 這種教學(xué)模式構(gòu)建了由理論到實(shí)踐、由課內(nèi)到課外、由基礎(chǔ)到創(chuàng)新、由課本到網(wǎng)絡(luò)的立體化教學(xué)模式，能拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)習(xí)與工作氣氛更加接近。

基于工作過程的導(dǎo)向式教學(xué)模式 使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與工廠工作過程相符合，使學(xué)生建立起零件設(shè)計(jì)的整體概念，從而提高其零件設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力，最終培養(yǎng)學(xué)生從事職業(yè)工作所需要的個(gè)人能力、方法能力、社會(huì)能力、專業(yè)能力。

圖1 三維立體化教學(xué)模式圖

教學(xué)方法 整個(gè)課程教學(xué)靈活運(yùn)用了案例法、啟發(fā)法、討論法、現(xiàn)場教學(xué)、創(chuàng)新法等教學(xué)方法。

多種教學(xué)手段的運(yùn)用 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)、技能競賽等多種教學(xué)手段綜合運(yùn)用，把制作的學(xué)材、工作任務(wù)單、課件、教學(xué)錄像等制作成光盤發(fā)給學(xué)生，供學(xué)生課外學(xué)習(xí)，將這些教學(xué)資料發(fā)到學(xué)校網(wǎng)站上，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，組建了CAD協(xié)會(huì)，挖掘優(yōu)秀學(xué)生資源，協(xié)助教師科研攻關(guān)及參加校內(nèi)外競賽。

教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

實(shí)施多元化開放式評價(jià)體系的設(shè)計(jì)，即把項(xiàng)目學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)之中，并在新的模式引導(dǎo)下對傳統(tǒng)評價(jià)方法進(jìn)行相應(yīng)的變革：使過程性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)相結(jié)合，用社會(huì)評價(jià)補(bǔ)充校內(nèi)評價(jià)，用學(xué)生互評、自評、教師評價(jià)相結(jié)合替代教師獨(dú)立評價(jià)，構(gòu)建多元開放的評價(jià)體系。

課程創(chuàng)新

將項(xiàng)目教學(xué)法引入課堂教學(xué)中 采用生產(chǎn)和生活中的實(shí)例，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的完成進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)研究精神。同時(shí)，采用師生互問互答、學(xué)生上臺(tái)講建模思路、疑難問題大討論、建模方法大搜捕等形式，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課程之間緊密聯(lián)系、案例教學(xué)貫穿始終 將本課程與其他課程（制圖、液壓、機(jī)械設(shè)計(jì)）緊密結(jié)合起來，不僅可以擴(kuò)大本課程的教學(xué)范圍，還可以促進(jìn)對其他課程的理解與學(xué)習(xí)。同時(shí)，將案例教學(xué)貫穿全過程，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠真正設(shè)計(jì)出可以生產(chǎn)的產(chǎn)品。

工學(xué)結(jié)合 邀請企業(yè)工程師共同確定課程內(nèi)容，使企業(yè)工程師參與課程開發(fā)。教師脫產(chǎn)到企業(yè)鍛煉，將教研活動(dòng)搬到企業(yè)，與企業(yè)開展技術(shù)交流活動(dòng)。

創(chuàng)新性學(xué)習(xí) 在教學(xué)中，教師還可以不限定題目，完全要求學(xué)生自主尋找案例，自主創(chuàng)新、自主設(shè)計(jì)出各種各樣的個(gè)性化產(chǎn)品，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的難易程度評定分?jǐn)?shù)，這樣才能培養(yǎng)出具有研發(fā)能力的學(xué)生。

教學(xué)評價(jià)的創(chuàng)新 （1）教學(xué)評價(jià)的對象。基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的高職《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)評價(jià)的對象是課堂教學(xué)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)由教師、學(xué)生、教學(xué)過程及教學(xué)手段等要素構(gòu)成。傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)主要是對學(xué)生的評價(jià)，評價(jià)的對象過于片面化。對整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)，既可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)起一個(gè)導(dǎo)向作用，又可以引導(dǎo)教師勤奮工作、完善教學(xué)，還可以總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)校管理層提供決策依據(jù)。（2）評價(jià)內(nèi)容突出企業(yè)特色。職業(yè)教育是開放性的、社會(huì)化的教育，職業(yè)學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量只有得到用人單位、學(xué)生及家長的認(rèn)可才有實(shí)際意義。社會(huì)的多角度評價(jià)不僅能保證學(xué)校為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來效益，還能提高學(xué)校的聲譽(yù)。

課程改革成效

我們本著以高職教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，遵循“知識夠用、實(shí)用”原則，工學(xué)結(jié)合，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課改理念，對《Pro/ Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程進(jìn)行了為期三年的教學(xué)改革，取得的成果如下：

1.完成了包括《Pro/Engineer應(yīng)用技術(shù)》在內(nèi)的機(jī)電一體化主干課程的校企共建及課程體系重構(gòu)。

2.在課改理念的指導(dǎo)下，教師以課堂為載體，經(jīng)過不斷的教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)了大批具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，他們自主尋找案例，設(shè)計(jì)出了自行車、飛機(jī)、人臉肖像等多種個(gè)性化產(chǎn)品。

3.學(xué)校設(shè)立了CEAC（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工程師）技能鑒定點(diǎn)，學(xué)生參加技能鑒定考證培訓(xùn)的認(rèn)證通過率達(dá)98%以上。

4.基于項(xiàng)目的《Pro/Engineer三維CAD應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)模式有效地提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。該設(shè)計(jì)模式從各個(gè)方面對教師提出了具體要求，特別是在務(wù)實(shí)的方面，如教學(xué)設(shè)計(jì)是否從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，教學(xué)內(nèi)容是否反映了科學(xué)前沿信息，教學(xué)過程是否充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，教學(xué)態(tài)度是否平等友善等。從總的情況來看，這些要求對教師自覺提高專業(yè)技能、不斷完善教學(xué)效果具有良好的推動(dòng)作用，同時(shí)對促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展也有明顯的作用。

[1]潘永剛，劉俊強(qiáng).我國教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2007，（11）.

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G712

A

1672-5727（2011）09-0081-02

張春紅（1978—），女，江蘇徐州人，碩士，徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)榕c材料相關(guān)的高職教學(xué)。

張寧（1980—），男，江蘇徐州人，博士，徐州工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)榕c材料相關(guān)的高職教學(xué)。