淺談Pro/Engineer軟件在《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：《汽車機械基礎(chǔ)》是一門理論性和實踐性均較強的課程，作為高職院校汽車類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)好后繼專業(yè)課程的基礎(chǔ)。該課程概念較多，原理抽象，難懂難學(xué)。把商用化較好的三維CAD設(shè)計軟件Pro/Engineer引入教學(xué)各環(huán)節(jié)，可以在各個方面輔助《汽車機械基礎(chǔ)》的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車機械基礎(chǔ) Pro/Engineer 教學(xué)

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）07（a）-0140-01

Pro/Engineer是美國PTC公司推出的CAD/CAE/CAM集成軟件，在機械行業(yè)被大量使用，是目前工程技術(shù)人員使用的最廣泛的三維CAD軟件之一[1]。它具有強大的零件建模、機構(gòu)運動仿真和加工仿真等功能，能十分方便的制作《汽車機械基礎(chǔ)》中涉及的各類汽車機械零件、汽車運動機構(gòu)動畫。作者把三維造型軟件Pro/Engineer引入《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)過程中，取得了很好的教學(xué)效果。

1 利用Pro/Engineer制作虛擬教學(xué)模型

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教學(xué)模型一直是重要組成部分，是輔助教學(xué)較有力的工具，能幫助學(xué)生深刻地理解教學(xué)內(nèi)容。在全國職業(yè)院校都提倡基于工作過程教學(xué)改革的今天，教學(xué)模型依然起到很重要的作用。而傳統(tǒng)的汽車類專業(yè)教學(xué)模型因其價格昂貴、易損害、不便攜帶等缺點，無法帶入教學(xué)課堂，日益不能滿足現(xiàn)代教學(xué)的需要。Pro/Engineer軟件能提供很好的三維建模技術(shù)，可以方便地制作適合我們教學(xué)的三維汽車零件虛擬模型，并實現(xiàn)整車虛擬裝配，通過現(xiàn)代多媒體技術(shù)可以很好的展示給學(xué)生，從而實現(xiàn)真正意義上的“教、學(xué)、做”一體化，讓學(xué)生更加直觀的來認識各種機構(gòu)原理及汽車機械零件，極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達到了輔助教學(xué)的目的。例如，在講解緒論時，為了讓學(xué)生了解機構(gòu)和機械零件在汽車上的應(yīng)用，利用三維制圖軟件Pro/Engineer十分強大的三維建模和裝配模塊，并進行整車零件的拆裝，大大激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。而通過反復(fù)練習(xí)虛擬裝配（見圖1），在汽車整車拆裝時（見圖2），加深學(xué)生對汽車構(gòu)造的了解，為以后進行專業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2 利用Pro/Engineer突破教學(xué)難關(guān)

在《汽車機械基礎(chǔ)》教學(xué)過程中，教育對象多是普通高中考上的學(xué)生，涉及到汽車的機構(gòu)原理、機械零件均比較抽象，純粹的理論講解無法使學(xué)生真正意義上理解并掌握知識。在教學(xué)各環(huán)節(jié)中引入Pro/Engineer軟件制作虛擬的汽車機械零件，并通過模擬仿真實現(xiàn)現(xiàn)實中的常見機構(gòu)運動，可以使教材中的機構(gòu)原理具體化，在教學(xué)時只需要在多媒體上運行即可，不用到實訓(xùn)車間現(xiàn)場講解，很容易實現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化，由于是虛擬化制作，制作成本便宜，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。例如：在講《凸輪機構(gòu)》時，我首先以凸輪機構(gòu)的模型引入，說明這就是我們今天要學(xué)的東西，然后找學(xué)生演示各類凸輪模型，參與教學(xué)。隨著機構(gòu)的演示，學(xué)生的多種感觀被調(diào)動起來，并且對直觀的模型產(chǎn)生極大興趣。這時可以啟發(fā)學(xué)生思考“凸輪機構(gòu)的組成、各類凸輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用場合、從動件的基本類型”等問題，通過模型，給予講解。最后演示汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)原理，讓學(xué)生更深入地了解其運動特點。

3 利用Pro/Engineer進行汽車零件的拆裝

汽車上大概有上萬個零部件，它們之間的裝配關(guān)系也比較復(fù)雜。Pro/Engineer有著十分強大的三維建模和裝配模塊，可以實現(xiàn)汽車整車零件的建模和裝配，引入Pro/Engineer軟件，不僅讓學(xué)生熟悉汽車零部件的構(gòu)造，而且熟悉各零部件之間的裝配關(guān)系，起到了良好的教學(xué)效果。例如，《汽車機械基礎(chǔ)》課程中，在講解軸系零件、軸上零件的固定，軸、軸上回轉(zhuǎn)零件齒輪以及鍵連接之間的關(guān)系時，利用軟件操作這些零件的裝配過程，使學(xué)生更直觀的掌握了鍵連接，軸的結(jié)構(gòu)，軸上零件的固定等相關(guān)知識。利用Pro/Engineer軟件建立的由軸、齒輪、鍵裝配的汽車后輪驅(qū)動差速器裝置，學(xué)生通過練習(xí)可以對先前學(xué)習(xí)的內(nèi)容形成一個完整的概念，很好的達到了教學(xué)效果。

4 利用Pro/Engineer擴展汽車相關(guān)專業(yè)知識

《汽車機械基礎(chǔ)》雖然包含了較多的汽車零件和運動機構(gòu)原理知識，但對整個汽車工業(yè)來說，大多數(shù)知識均沒涉及到。Pro/Engineer提供了很多汽車設(shè)計模塊，基本涵蓋了汽車設(shè)計的各個行業(yè)，包括汽車零件設(shè)計，汽車零件鈑金加工，成型汽車零件用的模具設(shè)計，關(guān)鍵零部件的數(shù)控加工、汽車整車結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等，簡單來說，Pro/Engineer軟件幾乎涵蓋了汽車設(shè)計、零件加工及裝配的各環(huán)節(jié)，通過課堂進入Pro/Engineer軟件即可以擴展學(xué)生的視野，也點燃了學(xué)生學(xué)習(xí)汽車專業(yè)課的熱情和興趣。

現(xiàn)代教學(xué)論認為：學(xué)生學(xué)習(xí)知識不是一個被動吸收、機械記憶、反復(fù)練習(xí)、強化儲存的過程，一個有意義的學(xué)習(xí)過程應(yīng)該是學(xué)生以一種積極的心態(tài)，調(diào)動原有的知識和經(jīng)驗解決新問題，同化新知識，并構(gòu)建他們自己的認知結(jié)構(gòu)的過程。把Pro/Engineer軟件引入《汽車機械基礎(chǔ)》課堂教學(xué)中，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，能較好的滿足上述學(xué)習(xí)要求。

參考文獻

[1] 董國耀，李莉.關(guān)于圖學(xué)教育改革與發(fā)展[M]//面向2l世紀的圖學(xué)教育.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2] 武曉麗.培養(yǎng)創(chuàng)新思維，強化構(gòu)形能力[M]//圖學(xué)教育研究.北京：機械工業(yè)出版社，2004：205-209.

[3] 趙月望.論高職教育的人才觀、質(zhì)量觀和教學(xué)觀[J].高等技術(shù)教育研究，2004（3）：1-5.