淺談中職Pro/E課程教學(xué)

周志軍

（開平市機(jī)電中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 廣東 開平 529381）

隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和教育模式都發(fā)生了深刻的變化，機(jī)械生產(chǎn)已進(jìn)入了數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析與制造時代。Pro/Engineer（簡稱 Pro/E）軟件以其強(qiáng)大的功能廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、航天等領(lǐng)域。

2009年11月，教育部職業(yè)教育與成人教育司和美國參數(shù)技術(shù)軟件有限公司（簡稱PTC公司）聯(lián)合推出了面向中職學(xué)校的教育部—PTC校園計(jì)劃。該計(jì)劃旨在為各職業(yè)院校提供高質(zhì)量的培訓(xùn)服務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，提高職業(yè)學(xué)校學(xué)生應(yīng)用Pro/E軟件的能力，推動職業(yè)學(xué)校在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)改革和發(fā)展。該合作項(xiàng)目的實(shí)施對提升校企合作水平，改革傳統(tǒng)的職教課程體系和培養(yǎng)適應(yīng)新型工業(yè)化進(jìn)程的人才具有積極意義。結(jié)合我校的辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)、崗位需求，通過廣泛調(diào)查就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域，分析人才知識、能力和素質(zhì)的結(jié)構(gòu)，我校也加入了教育部—PTC校園計(jì)劃。借助該平臺，我校數(shù)控和模具專業(yè)開設(shè)了Pro/E課程。

Pro/E課程的性質(zhì)與定位

Pro/E是當(dāng)今世界上應(yīng)用最為廣泛的高級CAD軟件之一。Pro/E是美國PTC公司的產(chǎn)品，于1988年問世，二十多年來，經(jīng)歷了二十余次改版，現(xiàn)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、工程圖繪制等領(lǐng)域，常作為企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軟件。它強(qiáng)大的功能、全參數(shù)化的設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。隨著計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)的飛速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為機(jī)械類各專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的核心技能之一。

Pro/E課程以機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實(shí)訓(xùn)等課程為基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)各種機(jī)械零件的基本技能，為所有需要零件設(shè)計(jì)的課程、實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)。本課程是為后續(xù)課程和專業(yè)實(shí)踐服務(wù)的一門核心技術(shù)課程，是整個專業(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)。

學(xué)生現(xiàn)狀與課程目標(biāo)

中職生普遍存在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)興趣低下的問題。興趣是最好的老師，如果不感興趣自然也不可能學(xué)好。Pro/E以機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實(shí)訓(xùn)等課程為基礎(chǔ)，在前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)中，理論多，概念多，學(xué)生都覺得枯燥乏味，這也嚴(yán)重影響學(xué)生對Pro/E課程的學(xué)習(xí)。另外，中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱，理解能力不強(qiáng)，教學(xué)進(jìn)度與學(xué)生掌握程度往往不同步。

本課程主要針對的就業(yè)崗位為制圖人員、裝配人員、設(shè)計(jì)人員、編程人員等。這些崗位要求從業(yè)人員能根據(jù)圖紙或?qū)嵨飳Ξa(chǎn)品進(jìn)行三維建模，具備對產(chǎn)品進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)、虛擬裝配、工程圖制作以及進(jìn)行數(shù)控編程的能力。

課程目標(biāo)定位就是要把以上工作領(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)是：（1）知識目標(biāo)：能夠正確地使用各種造型方法和實(shí)體的變更方法，掌握零件造型、零件裝配、零件工程圖制作技能。（2）能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生具有空間形象思維和三維形體設(shè)計(jì)的能力；培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具和軟件思考、繪制、造型及解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力（包括查閱標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊、圖冊等技術(shù)性資料、文獻(xiàn)的能力）。（3）素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，創(chuàng)新和動手能力，分析問題和解決問題的能力，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，在學(xué)習(xí)中培養(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)理念與教學(xué)思路

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出：“發(fā)展職業(yè)教育是推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)、改善民生、解決‘三農(nóng)’問題的重要途徑，是緩解勞動力供求結(jié)構(gòu)矛盾的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須擺在更加突出的位置。職業(yè)教育要面向人人、面向社會，著力培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力?！痹谶@段話中我們可以看到，職業(yè)教育主要是要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和創(chuàng)新能力。圍繞這個目標(biāo)，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，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

長期以來，受到技術(shù)手段的限制，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)不得不棄用直觀感強(qiáng)的立體圖表達(dá)產(chǎn)品，而大量采用二維圖形，使得制圖教學(xué)內(nèi)容和方法都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。學(xué)生也對機(jī)械制圖缺乏信心和興趣。受空間想象力的影響，大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為機(jī)械制圖深奧、無趣。而Pro/E是三維制圖軟件，可用以直觀地進(jìn)行零件設(shè)計(jì)。筆者的做法是：

（一）熟悉Pro/E軟件的主要功能和基本操作

作為行業(yè)軟件，Pro/E以其簡單明了的界面以及參數(shù)化的設(shè)置受到越來越多的業(yè)內(nèi)人士喜愛。目前，Pro/E已成為許多中職機(jī)械類專業(yè)的必修課。但傳統(tǒng)的教學(xué)手段在一定程度上使其與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。如今社會需要中職畢業(yè)生離校就能做事，然而實(shí)際上，學(xué)生出現(xiàn)了“學(xué)”但不會“用”的現(xiàn)象。要學(xué)會該軟件，必須先熟悉軟件的主要功能。熟悉軟件功能最好的方法就是練中學(xué)，學(xué)中練。通過具體的操作來熟悉軟件，了解軟件的功能。

（二）課堂教學(xué)內(nèi)容即為工作內(nèi)容，通過完成工作任務(wù)而完成教學(xué)

自2007年接觸生本教育理念，我校的辦學(xué)理念也從傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)化為把學(xué)生作為教學(xué)中心，教師只是適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)，讓學(xué)生參與到教學(xué)的思考過程中來。

過去我在講解AutoCAD機(jī)械制圖時，對一個個工具詳細(xì)地講解使用方法，但學(xué)生覺得枯燥，提不起學(xué)習(xí)興趣，效果不佳。在Pro/E教學(xué)中，我調(diào)整了教學(xué)方式，按照以下環(huán)節(jié)展開教學(xué)：首先，介紹Pro/E軟件的基本功能，介紹軟件在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中的運(yùn)用。通過展示應(yīng)用實(shí)例引發(fā)學(xué)生興趣。其次，采用任務(wù)驅(qū)動法讓學(xué)生主動參與到解決問題的過程中來。在第一個環(huán)節(jié)，由教師提出學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生思考如何完成任務(wù)。通過小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在思考的過程中，進(jìn)行思維碰撞，相互學(xué)習(xí)，并融合以前所學(xué)知識，讓學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中來，而非像以往那樣被動學(xué)習(xí)。再次，當(dāng)學(xué)生思考到一定程度后，學(xué)習(xí)進(jìn)入第二環(huán)節(jié)，即教師引導(dǎo)學(xué)生分析完成任務(wù)需要哪些工具。繼而由教師指定一個小組的成員與大家分享完成以上任務(wù)所需的知識，并演示如何完成任務(wù)，即為教學(xué)的第三環(huán)節(jié)。最后，由學(xué)生思考如何完成圖紙的繪制，并要求學(xué)生在一定時間內(nèi)完成。這樣，教學(xué)就與實(shí)際工作過程有效對應(yīng)起來了，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，既增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的積極性，又有效地鍛煉了思維能力。

（三）實(shí)施階梯式教學(xué)

Pro/E屬于專業(yè)性很強(qiáng)的工具軟件，它不需要很多理論知識的講解，需要的是在實(shí)際操作中總結(jié)學(xué)習(xí)。通過對課程的分析，我決定實(shí)施階梯式教學(xué)，將教學(xué)的過程分成難度由低到高的三個階段。

在第一階段，我所提出的任務(wù)是很簡單的，是只有一兩個特征的零件，并且也給出詳細(xì)的步驟。經(jīng)過這個階段的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生基本掌握Pro/E三維實(shí)體造型的基本操作，對常用的特征能夠熟練地掌握，對一些簡單零件也能夠自主分析，完成三維模型的建立。

在第二階段教學(xué)中，我只給學(xué)生提供一些典型零件圖，涉及的零件相對比較復(fù)雜。在這個階段我不再提供創(chuàng)建過程，而是引導(dǎo)學(xué)生自己分析零件，確定零件涉及的特征類型，操作步驟。并且引導(dǎo)學(xué)生展開討論，尋找可能的方法，以及確定最優(yōu)的方案。在這個階段，學(xué)生學(xué)會了分析零件，互相學(xué)習(xí)，運(yùn)用不同的方法造型，并且會最終確定最優(yōu)方案。經(jīng)過這個階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)能夠熟練地運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行單體的零件造型。

學(xué)會了基本零件的造型后，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生進(jìn)入第三階段的學(xué)習(xí)。在這個階段，我不再限定題目，而是讓學(xué)生以小組為單位，制作自己的作品。這些作品要求是多個零件裝配而成的機(jī)械部件。我要求學(xué)生以小組為單位合作完成，每個學(xué)生完成1～2個零件，然后將這些零件裝配成型，形成部件或者機(jī)構(gòu)。完成這個階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生就學(xué)會了裝配，并且學(xué)會了如何在工作中合作。

至此，Pro/E軟件的教學(xué)基本完成，還有一些技能提高和工程圖生成之類教學(xué)活動，留給個別學(xué)生課余提高之用。

綜上所述，Pro/E課程教學(xué)須與實(shí)際應(yīng)用緊密相連，實(shí)施任務(wù)式教學(xué)，并針對學(xué)生實(shí)際水平，根據(jù)任務(wù)難易度的不同，把任務(wù)細(xì)化，使每個學(xué)生都能找到適合自己水平的訓(xùn)練實(shí)例，從而讓他們覺得每節(jié)課都有收獲。作為中職教育工作者，我們的目的就是培養(yǎng)出社會需要的高級職業(yè)技術(shù)人才，并不追求高深，讓學(xué)生能用、夠用就行。

[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）：13-17.

[2]張豪鋒，卜彩麗.從教育技術(shù)專業(yè)期刊分析國內(nèi)教學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2009（19）：47-50.

[3]徐國斌.Pro/Engineer Wildfire在企業(yè)的實(shí)施與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[4]趙麗娟.淺談職業(yè)院?！禤ro/E》課程的教學(xué)改革[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（7）：194-195.

[5]David S Kelley.工業(yè)設(shè)計(jì)巨匠——Pro/EngineerWildfire3.0機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與實(shí)例教程[M].孫江宏，王慶五，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[6]鄭盛梓，姚涵珍，等.面向三維CAD技術(shù)的工程制圖教學(xué)研究[J].東華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005（4）：154-156.

[7]曾勤彬.中職模具專業(yè)Pro/E課程教學(xué)探索與實(shí)踐[J].成才之路，2011（8）：85.