Pro/E課程教學(xué)改革的新思路及實(shí)踐探索

嚴(yán)明霞

（湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械學(xué)院，湖北 武漢 430068）

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，越來(lái)越多的工程設(shè)計(jì)需要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。Pro/E是由美國(guó)PTC公司推出的一款三維實(shí)體造型軟件。它集產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、工程分析、加工制造、模具設(shè)計(jì)、有限元分析、運(yùn)動(dòng)仿真等功能于一身，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、航天航空、機(jī)械、船舶、家電、模具等行業(yè)，是目前進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及模具設(shè)計(jì)最有效的工具之一[1]。

為了使學(xué)生畢業(yè)后在工作中更快的適應(yīng)，Pro/E基礎(chǔ)與應(yīng)用作為一門(mén)三維CAD軟件技能操作的專業(yè)課程，已在我國(guó)工科院校機(jī)電類(lèi)專業(yè)的本專科生中普遍開(kāi)設(shè)。該課程直接服務(wù)于學(xué)生后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和畢業(yè)求職。在很多機(jī)械制造企業(yè)和科研院所的招聘入職條件中，直接注明了要求能熟練運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。因此，Pro/E課程的重要性非常突出。

機(jī)電類(lèi)專業(yè)Pro/E課程主要教學(xué)內(nèi)容包括：Pro/E基礎(chǔ)知識(shí)、二維草圖、三維造型、虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)仿真和模型設(shè)計(jì)裝配實(shí)例等章節(jié)。該課程不僅是一個(gè)操作技能的訓(xùn)練過(guò)程，而且承載著培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新能力等綜合能力的任務(wù)。

筆者在多次擔(dān)任Pro/E教學(xué)任務(wù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在很多缺陷，在認(rèn)真思考后給出了一些教學(xué)改進(jìn)思路，并進(jìn)行了嘗試和探索，供同行專家們參考。

1 Pro/E課程的教學(xué)現(xiàn)狀和主要問(wèn)題

1）學(xué)生對(duì)Pro/E課程在將來(lái)工作中的地位認(rèn)識(shí)不夠，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，重視不夠，直接影響了該課程后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。

2）目前專業(yè)課教學(xué)大多是照本宣科、平鋪直敘，學(xué)生聽(tīng)起來(lái)枯燥乏味，容易厭學(xué)，教學(xué)課堂氣氛死板，互動(dòng)性差。另外，Pro/E指令繁多，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大，逐漸失去信心，學(xué)習(xí)興趣也消失殆盡[2-3]。

2 Pro/E課程的教學(xué)改革

2.1 上好課程導(dǎo)論

專業(yè)課的第一次課，即課程導(dǎo)論，它的好壞將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性及學(xué)習(xí)該課程后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生滿懷希望地來(lái)上第一次課，他們想知道這門(mén)課程講些什么內(nèi)容、在整個(gè)機(jī)電專業(yè)的教學(xué)培養(yǎng)規(guī)劃中占據(jù)什么地位、在哪些領(lǐng)域有些什么具體的應(yīng)用、在學(xué)生將來(lái)的工作中處于什么地位，他們希望得到正確有效的課程引導(dǎo)。因此，筆者圍繞Pro/E是什么、學(xué)習(xí)Pro/E有什么用、Pro/E包括哪些內(nèi)容、學(xué)完能做什么等四個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行講解；同時(shí)，借助于PPT良好的圖片視覺(jué)效果，向?qū)W生展示大量基于Pro/E的零部件三維實(shí)體造型，如法蘭、帶輪、凸輪軸、汽車(chē)殼體、減速器、異性彈簧等，很快激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。古人云，興趣是最好的老師。有了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，學(xué)習(xí)效率就會(huì)無(wú)形之中提高很多，學(xué)習(xí)過(guò)程也不再枯燥乏味，而是充滿樂(lè)趣。另外，Pro/E課程一般是三下或四上開(kāi)設(shè)，學(xué)生馬上面臨畢業(yè)求職，現(xiàn)在很多機(jī)電裝備企業(yè)的招聘入職條件中都直接注明“要求熟練使用Pro/E”或“精通Pro/E者優(yōu)先”。在Pro/E課程的第一堂課上開(kāi)門(mén)見(jiàn)山的告訴學(xué)生：學(xué)好Pro/E是成為一名優(yōu)秀的高級(jí)工程師必備的專業(yè)工具，并且將直接有利于接踵而來(lái)的畢業(yè)求職。這樣激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，學(xué)生對(duì)該課程的重視程度很快就提高了。

2.2 案例式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是按照教材一一講解Pro/E指令，學(xué)生感覺(jué)枯燥乏味，沒(méi)有興趣，更談不上成就感。案例式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的方式[4-10]有望改變這一現(xiàn)狀，有助于培養(yǎng)學(xué)生的零件建模技巧和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

1）教師在二次消化所要教授知識(shí)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一系列典型零件的造型實(shí)例，將Pro/E指令的練習(xí)一一融入其中，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。上課時(shí)先向?qū)W生演示造型實(shí)例，啟發(fā)學(xué)生思考零件造型的不同思路，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手創(chuàng)建模型、摸索零件建模中的技巧，并適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生有了學(xué)習(xí)積極性，課堂氣氛變得活躍，師生距離拉近了，互動(dòng)效果也大為提高。

2）學(xué)生在實(shí)現(xiàn)建模的過(guò)程中會(huì)遇到很多意料之中的問(wèn)題，在他們多次失敗無(wú)法解決的時(shí)候，老師再提供幫助，學(xué)生會(huì)有一種豁然開(kāi)朗、柳岸花明的感覺(jué)，印象會(huì)特別深刻，遠(yuǎn)比直接教給學(xué)生來(lái)的效果好。對(duì)于學(xué)生提出的一些共性問(wèn)題，采取集中講解的方式。最終學(xué)生在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下經(jīng)過(guò)多次努力，獨(dú)立完成三維模型的創(chuàng)建。這樣學(xué)生不知不覺(jué)中鞏固了指令，同時(shí)還體會(huì)到自主學(xué)習(xí)獲得成功的快樂(lè)，體會(huì)到一種強(qiáng)烈的成就感，從而增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信心，激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望，想馬上進(jìn)入到下一個(gè)模型的創(chuàng)建中。

3）由于該課程是一門(mén)操作性很強(qiáng)的課，很適合學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)，因此引導(dǎo)和鼓勵(lì)同學(xué)之間互相請(qǐng)教會(huì)取得意想不到的課堂效果。關(guān)鍵是營(yíng)造一種互幫互助的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生之間體驗(yàn)分享成功和共同探索的樂(lè)趣。

2.3 人文教育的滲透

1）認(rèn)真、熱情和富于愛(ài)心是課堂教學(xué)中很重要的三點(diǎn)。知識(shí)和技能是無(wú)法窮盡的，教師不可能教會(huì)學(xué)生所有的知識(shí)，重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、建立學(xué)習(xí)信心。

2）古人云：師者，傳道授業(yè)解惑也。傳道是指幫助學(xué)生建立正確的人生觀、世界觀和價(jià)值觀；授業(yè)是教授學(xué)習(xí)方法；解惑是解答疑問(wèn)，傳授知識(shí)?？梢?jiàn)傳道是首要的。老師教專業(yè)課固然要教專業(yè)知識(shí)，但更為重要的是教育學(xué)生做人、做事，“志于成人”，因此人文教育滲透于專業(yè)課中非常有必要。

3）現(xiàn)在的高校都在擴(kuò)招，辦學(xué)規(guī)模很大，上課時(shí)經(jīng)常存在上大課的情況。大班課的最大問(wèn)題就是教師上課照本宣科，唱獨(dú)角戲，互動(dòng)效果很差，學(xué)生普遍感覺(jué)從老師那里得到的關(guān)愛(ài)和人文教育很少。老師對(duì)學(xué)生的態(tài)度會(huì)深刻影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣甚至于一生。學(xué)生感受到了老師的愛(ài)，會(huì)感動(dòng)并銘記于內(nèi)心，無(wú)行之中會(huì)有意識(shí)的自發(fā)的去愛(ài)周?chē)娜?，?ài)這個(gè)社會(huì)。相反，照本宣科、漠視學(xué)生感受的教育方式同樣或有更強(qiáng)烈的傳播效果，在學(xué)校或老師那里受到冷遇的學(xué)生會(huì)變得自卑和冷漠。

4）大部分學(xué)生只是機(jī)械的接受課本知識(shí)，其他方面的能力很少能得到鍛煉，導(dǎo)致畢業(yè)求職時(shí)綜合能力較差[11,12]。雖然專業(yè)課有別于人文社科課程，但有些人文精神是完全可以穿插在專業(yè)課中，這不僅不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，相反還能錦上添花[13]。

5）Pro/E的課程不管是講課還是上機(jī)都安排在機(jī)房。老師先講一段，給出問(wèn)題，學(xué)生再根據(jù)問(wèn)題有目的的練習(xí)一段，老師在計(jì)算機(jī)旁針對(duì)每個(gè)同學(xué)碰到的問(wèn)題一一指導(dǎo)，對(duì)于共性的問(wèn)題再統(tǒng)一集中講解，再練習(xí)。在課堂中，鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索模型的不同創(chuàng)建方法，允許學(xué)生犯錯(cuò)，表?yè)P(yáng)學(xué)生哪怕很小的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，委婉的指出并耐心地引導(dǎo)學(xué)生改正缺點(diǎn)。學(xué)生覺(jué)得這門(mén)課學(xué)起來(lái)很輕松、很快樂(lè)，老師非常親切。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，學(xué)習(xí)效果很好。

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