以工作過程為導向的《Pro/E設計機械零件》學習情境設計與實施

摘 要： 《Pro/E設計機械零部件》課程是高職機械設計與制造專業(yè)一門核心專業(yè)技能課程，基于工作過程根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標及湖南省技能抽查標準，設計教學方法、教學實施過程等。實踐表明：以工作過程為導向設計課程教學，能夠?qū)⒅R、技能與職業(yè)道德和情感態(tài)度有機融合，既可以取得較好地教學效果，又可以促進學生綜合素質(zhì)的提高。

關鍵詞： 工作過程 《Pro/E設計機械零件》教學 設計與實施

Pro/E是集零件造型、工程分析、模具設計、數(shù)控加工等功能于一體的大型CAD/CAM軟件。它廣泛應用于航天航空、機械、汽車、模具等行業(yè)，是目前進行產(chǎn)品開發(fā)及模具設計最有效的工具之一。

《Pro/E設計機械零部件》課程是機械設計與制造等專業(yè)的一門核心專業(yè)技能課程，采用項目化教學方法，基于工作過程為導向，按“任務驅(qū)動、行動導向、工學結(jié)合、職業(yè)考核”的模式組織教學，以培養(yǎng)學生獨立運用Pro/E軟件完成中等復雜程度的三維實體造型、建模、曲面設計、零件裝配及工程圖設計的能力，為將來的實際應用提供必要的理論基礎。

1.課程學習情境設計的基本理念

本課程是根據(jù)高職教育機械制造與設計專業(yè)人才培養(yǎng)目標及湖南省技能抽查標準，遵循以“就業(yè)為導向，能力為本位”的職教理念設計的。具體體現(xiàn)在以下幾點：

1.1參照國家職業(yè)資格認證標準和湖南省技能抽查，實施項目教學，項目制作課題的考評標準具體明確，直觀實用，可操作性強，使內(nèi)容與相關崗位與從業(yè)人員的要求相銜接。

1.2借鑒國內(nèi)外先進職業(yè)教育教學模式，突出項目教學，適應學分制。

1.3理論與實踐一體化。培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、學以致用、在“做中學”的優(yōu)良學風，突出實踐，立足實際運用，突出“以就業(yè)為導向”、“以能力為本位”的職教思想，精選從行業(yè)崗位提煉出來的案例進行教學訓練，淺顯、實用、緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，將能力與技能培養(yǎng)貫穿始終。

1.4貼近生產(chǎn)崗位。以企業(yè)需求為基本依據(jù)，加強實踐性教學，以滿足企業(yè)崗位對高技能人才的需求作為課程教學的出發(fā)點。

2.課程學習情境設計

《使用Pro/e設計機械零件》是以學生為中心設計的、工作過程系統(tǒng)化、情境化的學習領域課程，按照工作過程對課程內(nèi)容進行序化，即將陳述性知識與過程性知識應以工作過程為參照系整合、理論知識學習與實踐技能訓練整合、專業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)整合、工作過程與學生認知心理過程整合，通過科學的教學設計，將學習領域細化成具體的學習情境。通過對機械零件三維設計進行典型工作任務和行動領域的分析與歸納，以工作過程為導向，以機械零件繪圖員、產(chǎn)品設計人員的職業(yè)行動能力為目標，創(chuàng)設四大學習情境以“項目任務驅(qū)動”形式進行“行動導向”模式教學。

2.1學習情境一軸類（階梯軸）零件的設計

2.1.1教學目標：學會ProE3.0軟件的發(fā)展現(xiàn)狀、建模原理、基本功能模塊、典型設計思想；學會ProE3.0軟件的用戶界面；學會ProE3.0軟件的基本操作；學會二維草繪工具的使用；學會拉伸、旋轉(zhuǎn)、陣列、全角、基準平面和基準軸、螺旋掃描、倒圓角等建模工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協(xié)作能力、安全操作規(guī)范的意識。

2.1.2知識要點：Pro/E界面、二維草繪、基礎特征命令等。

2.1.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成軸類零件的三維造型設計。

2.2學習情境二支架類（支架）零件的設計

2.2.1教學目標：學會混合、掃描、可變剖面掃描和抽殼、曲線創(chuàng)建、邊界混合和掃描混合筋、拔模斜度、等建模工具的使用；掌握產(chǎn)品整體效果的渲染方法；熟練拉伸、旋轉(zhuǎn)、陣列、全角、基準平面和基準軸、螺旋掃描、倒圓角等建模工具的使用；熟練二維草繪工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協(xié)作能力、安全操作規(guī)范的意識。

2.2.2知識要點：高級特征命令、工程特征命令、渲染等。

2.2.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成支架類零件的三維造型設計。

2.3學習情境三盤類（齒輪）零件的設計

2.3.1教學目標：學會參數(shù)化設計、基準點的創(chuàng)建、曲面的創(chuàng)建、曲面的編輯（復制曲面、修剪曲面、合并曲面、鏡像曲面、延伸曲面、實體曲面）、鏡像、孔、特征復制等建模工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協(xié)作能力、安全操作規(guī)范的意識。

2.3.2知識要點：參數(shù)化設計、工程圖、曲面實體建模等。

2.3.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成盤類零件的三維造型設計，并生成工程圖。

2.4學習情境四箱體類（減速器箱體）零件的設計

2.4.1教學目標：學會綜合運用各種建模工具；學會工程圖模塊的使用；具備勞動組織能力、團隊協(xié)作能力、安全操作規(guī)范的意識。

2.4.2知識要點：工程圖使用。

2.4.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成箱體類零件的三維造型設計，并生成工程圖。

3.課程教法設計

在新改課程教學實施過程中采用項目導向、工學結(jié)合的教學模式。項目完全按照企業(yè)中真實產(chǎn)品的工作過程實施。為適應項目教學的需要，縮短與企業(yè)的差距，更好地培養(yǎng)和鍛煉學生崗位職業(yè)能力，主要采用項目教學法、六步教學法、合作交流法、激勵教學法等教學方法。

3.1引導文教學法

在學生進行機械零件的結(jié)構(gòu)分析時，通過引導文引發(fā)學生進行正確的思考，指導學生學習。

3.2項目教學法

結(jié)合湖南省技能抽查標準，將典型的機械零件設計為項目任務，讓學生直接利用Pro/E軟件，按設計方案進行機械零件設計，提高學生利用三維軟件進行機械零件設計的能力。

3.3分組工作法

在每一個具體的機械零件設計過程中，讓學生以小組的形式進行工作，學生既有分工又有合作，培養(yǎng)學生的團結(jié)協(xié)作能力和溝通能力。

3.4角色扮演法

在每一個學習情境的教學中，教師扮演技術(shù)負責人、項目負責人、師傅等角色，學生按崗位或小項目分成若干小組，扮演徒弟、員工的角色，并在各個角色之間輪換，互相協(xié)作，最終共同完成工作任務。培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力、與人交流、與人合作的能力，提高學生的綜合素質(zhì)。

4.課程教學實施

4.1引入

采用引導文，引入學習情境任務。

4.2資訊

采用頭腦風暴法、多媒體、演示法等教學方法，引導學生分析學習情境任務，教師講解相關知識。

4.3計劃與決策

教師引導學生，學生分組討論設計方案，確定實施方案

4.4實施

學生按照實施方案進行實作；老師解惑。

4.5檢查與評估

學生進行自檢、互檢，老師指導學生解決檢查中出現(xiàn)的問題，并給出評價。

4.6拓展練習

學生進行強化、提升練習，老師指導學生，并及時解決學生操作過程中出現(xiàn)的問題。

4.7小結(jié)與布置作業(yè)

小結(jié)學習情境的主要內(nèi)容，將項目任務進一步完善，以小組為單位將電子版交給老師。發(fā)放引導文，以小組為單位，自學引導文中的相關知識。

5.結(jié)語

以工作過程為導向，創(chuàng)設《Pro/E設計機械零件》知識、技能與職業(yè)道德和情感態(tài)度有機融合的學習情境，探究以學生為主體、教師為主導的教學方法等，并將其應用于教學中。經(jīng)過一年來的實踐證明：以工作過程為導向設計課程教學，徹底改變了傳統(tǒng)教學模式下教師講授枯燥、學生學習被動的現(xiàn)象，徹底改變了注重理論知識、輕視素質(zhì)教育，有利于增強教學效果，有利于提升學生的學習興趣，有利于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，為走向工作崗位奠定良好的基礎。

參考文獻：

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[3]高林，鮑潔，王莉方.基于工作過程的課程設計方法及實施條件分析[J].職業(yè)技術(shù)教育，2008（13）.

基金項目：2013年湖南省教育科學“十二五”規(guī)劃課題《技能抽查標準在機械零件Pro/e設計課程中的應用研究》（課題批準號：XJK013CZY091）的階段性成果。