張義俊，姬素云

（河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學院，鄭州 451450）

一、Pro/E技術在生產(chǎn)中的應用

隨著生產(chǎn)技術的提高，產(chǎn)品設計手段也在不斷地提高，不斷進步。從最早的手工繪圖，到現(xiàn)在廣泛使用的計算機輔助設計（CAD）。CAD技術使得產(chǎn)品設計快捷、直觀。Pro/ENGINEER（簡稱Pro/E）是美國PTC公司于20世紀80年代開發(fā)的軟件，是領先的三維計算機輔助設計和制造軟件。它提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化設計、基于特征和全相關的三維設計概念改變了CAD技術的傳統(tǒng)觀念。

Pro/E與其他CAD軟件相比，有著很大的優(yōu)越性，它集成了零件設計、曲面設計、工程圖制作、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工能力、電路設計、鈑金設計、造型設計、自動測量、機構仿真、應力分析、有限元分析和產(chǎn)品數(shù)控管理等功能于一體，從而可以縮短設計周期，降低生產(chǎn)成本。Pro/E已廣泛應用于電子，機械，模具，汽車，航天，家電等各行業(yè)。

二、《Pro/E》課程任務的確定

順應現(xiàn)代化設計與生產(chǎn)的需求，各高職院校在模具設計與制造、數(shù)控技術、機電一體化技術等專業(yè)中開設了《Pro/E》課程?！禤ro/E》課程是一門實踐性很強且面向實際應用的重要專業(yè)課，和其他課程有著重要的關聯(lián)作用，是整個專業(yè)培養(yǎng)目標中一個重要的能力單元，有著非常重要的作用。該課程的培養(yǎng)任務應與企業(yè)對該技術能力要求結合起來，從實際需要出發(fā)為企業(yè)培養(yǎng)技術人才。

企業(yè)對Pro/E的技術能力有什么的要求呢？

在企業(yè)中CAD/CAM/CAE（計算機輔助設計/計算機輔助制造/計算機仿真）技術是三維產(chǎn)品設計人員必須掌握的技能，Pro/E是CAD/CAM/CAE技術的主要軟件之一，要求三維產(chǎn)品設計人員能夠熟練使用Pro/E進行產(chǎn)品三維建模，將工程或產(chǎn)品的設計方案、產(chǎn)品原圖、草圖和技術性說明及其他技術圖樣所表達的產(chǎn)品，構建成可用于設計、加工等用途的三維數(shù)字模型。具體需要掌握的技能有：二維草圖的繪制技能：零件特征造型的基本步驟和編輯三維實體的技能；生成各種三維曲面的技能；利用各種空間邏輯約束關系，將三維實體零件組裝成裝配體的技能；由三維實體生成工程圖樣，并對圖樣進行編輯、尺寸標注的技能；對三維實體進行模擬加工并生成數(shù)控加工程序的技能。

基于生產(chǎn)實際要求《Pro/E》課程主要任務是培養(yǎng)學生具備三維實體造型、建模、曲面設計、零件裝配與工程圖制作的基本操作的能力；同時使學生接觸計算機輔助制造和仿真的基礎知識，為將來的實際應用提供必要的理論基礎。

三、《Pro/E》課程教學過程分析

（一）《Pro/E》課程教學過程中出現(xiàn)的問題

Pro/E的教學過程中，學生在產(chǎn)品三維造型、仿真加工方面的學習往往存在困難，尤其在較復雜產(chǎn)品的造型上很難達到產(chǎn)品要求。主要原因是對產(chǎn)品特征分析不透、建模層次不清、參數(shù)設置不合理等。因此，在Pro/E教學中應改進教學方法和手段，全面提高課堂教學質量。

（二）《Pro/E》課程教學思路

Pro/E屬于技能性課程，傳統(tǒng)的教學方法習慣于注重命令的講解，忽視產(chǎn)品特征的分析及建模過程的分析。例如對一個產(chǎn)品的造型，傳統(tǒng)的教學只告訴學生這個產(chǎn)品要用哪些命令去做，而不告訴學生這個產(chǎn)品的特征是什么，怎樣根據(jù)產(chǎn)品的特征結合實際生產(chǎn)特征來完成這個產(chǎn)品的造型。學生學習過程中只學到怎樣去做而沒有學到為什么這么做，就不能做到舉一反三，面對復雜產(chǎn)品無從下手。實施“工程項目引入”教學模式是改變這種狀況的一種有效方法。“工程項目引入”是指在教學過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的項目，以引起學生一定的態(tài)度體驗，從而幫助學生理解教材，并使學生的心理機能等到發(fā)展的教學方法。在《Pro/E》教學中，“工程項目引入”就是引入企業(yè)產(chǎn)品設計工作過程的中的項目，以項目為教學內(nèi)容，按照從簡單到復雜、從單一到綜合的層次教學，在教學過程中穿插企業(yè)的一些設計工作內(nèi)容，通過項目設計訓練學生建模方法，在建模中掌握各種Pro/E技能。

在《Pro/E》課程教學中，教師采用“工程項目引入”模式通過邊教邊做來完成教學過程，讓學生在接近于生產(chǎn)環(huán)境中進行綜合性的基礎訓練，有利于學生的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)。

（三）《Pro/E》課程教學過程設置

在《Pro/E》教學過程設置中要明確教學目標，合理安排教學內(nèi)容，采用科學教學方法方式才能達到為企業(yè)培養(yǎng)技術人才的目的。

1.教學內(nèi)容的安排采用項目推進、項目拓展的方式

在《Pro/E》教學中，教師應對整個課程的教學知識點有統(tǒng)一的規(guī)劃，將每一個知識點都融入到一個個項目中，隨著知識點的增加項目推進，由簡入難。在課程初期，要讓學生掌握Pro/E的各種造型命令，教學中就要以各種典型零件的建模為項目，這些項目要針對各種造型命令而設置以驅動Pro/E中各類特征的學習。例如，在學習旋轉造型工具時，就以旋轉類零件為項目進行教學讓學生掌握旋轉工具的使用方法。在學生掌握各種基本造型命令后，就應引入綜合項目。綜合項目較為復雜，往往不是一個兩個造型工具就能完成的，這時就要以項目為例，對產(chǎn)品進行分析、結合生產(chǎn)中產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，教學生如何選用合適的造型工具進行建模。綜合項目的引入也要由由淺入深逐漸推進，由包括兩三個知識點到囊括所有知識點。在項目的推進過程中還要注意項目的連續(xù)性，使若干個連續(xù)的項目形成一個完整的生產(chǎn)項目。例如零件造型過程中引入的項目也要成為裝配項目中的一個子項目，同時也是工程圖創(chuàng)制、仿真加工中的子項目，這個項目可以貫穿整個教學過程中。通過這樣一個項目的學習，學生不僅學習了各個知識點，也可以把各個知識點串聯(lián)起來形成一個完整的知識鏈條。

在《Pro/E》教學過程中還要將每一個階段的學習進行小結性的貫穿與能力的提高即項目拓展。Pro/E中的各種工具的使用方法不是唯一的，在學生掌握基本工具的使用方法之后，應增加拓展項目，通過拓展項目的學習讓學生學習不同情況下各工具使用的不同方法，在遇到實際問題時能夠舉一反三解決問題。

這種項目推進、項目拓展的教學方法通過典型項目的層層推進，引出一個個課程內(nèi)容，使得學生的每一步學習都是在“走臺階”而不是“三級跳”，教學效果很好。

2.教學過程要以引導學生學習為主

課時是有限的，教給學生的內(nèi)容也是有限的，所以往往重要的不僅僅是知識本身，還要教給學生學習的方法，所以在教學工作中采用啟發(fā)式教學，側重講授課程的重點、難點、關鍵部分、知識點間的聯(lián)系，引導學生自主地去思考，對有代表性的重要步驟進行重點講解，比較各種操作之間的共性和特殊性，啟發(fā)學生舉一反三，觸類旁通。另外，Pro/E是一項熟能生巧的技能，在教學過程中，教師不能一味地講，也應適時地安排一些學生自學的內(nèi)容，對于較容易理解的部分課程內(nèi)容，設置一些小問題，安排學生自學，可以促進學生學習的主動性。教師在每節(jié)課的下課前要布置學生下節(jié)課需要掌握的教學內(nèi)容，讓學生帶著問題上課，使得教師和學生在課堂上都是“有備”而來，這樣的教學才會富有成效。

3.教學過程中要適時引入案例

案例教學為學生提供了一種模仿、借鑒和延伸的范例。這種教學模式的最大特點是師生互動性強，體現(xiàn)了課堂以學生為主的教育思想。要以企業(yè)實際案例作為課程的主要講解內(nèi)容，在案例的選取上，要綜合考慮原有知識的分解和重組的過程，考慮知識的全面性，適當補充一些基礎案例。在每個項目學習的最后，都安排一個綜合性的產(chǎn)品建模任務，要求學生獨立完成；在完成任務的過程中學生可以分組討論，組內(nèi)進行方案比較確定最優(yōu)方案。這一方面可以鍛煉學生分析解決實際問題的能力，同時也可以培養(yǎng)學生的協(xié)作能力。

4.教學過程中注意課堂互動、活躍課堂氣氛

在整個教學過程中課堂氣氛也是十分重要的，從某種程度上講，它直接決定著教學工作的成與敗，這就要求教師要避免“一言堂”，課堂上多設置互動環(huán)節(jié)，課堂互動要趣味化，不僅僅要采用提問、學生到教師主機操作演示、分組討論等傳統(tǒng)形式的教學互動，這些傳統(tǒng)形式的教學互動能使同學們參與到時學習中來，跟老師共同解決問題。還可以通過老師在巡回指導過程中，發(fā)現(xiàn)學生中存在的普遍性問題和學生中涌現(xiàn)的新思路、新方法，針對這些實時地提出問題，對學生進行了正誤判斷，并且解決普遍性問題，讓有獨特思路的同學演示自己的方法，對比各種方法的優(yōu)缺點，鼓勵學生再提出新方法。

5.教學過程采用邊講邊練的教學方法

采用邊講邊練的教學方法，把Pro/E的教學課堂搬到專門的機械CAD/CAM實訓室進行，每人一臺電腦；學生可以跟隨教師邊講邊練，這樣的教學方法可以使學生學習到的新內(nèi)容立即應用于實際操作，學生不但學得會，也記得住。另外一方面，邊講邊練的教學方法可以使項目教學得以進行，教師在課堂上不再圍繞菜單、命令或者操作步驟去講解，而是采取項目驅動、任務教學，在完成一個個的教學情境中穿插講解涉及到時的相關命令和知識點，邊講邊練。這樣學生完成一個個教學任務來完成對Pro/E軟件的學習，達到理論與實操的有機結合，從而實現(xiàn)講、學、練一體化的教學模式。

6.教學過程中要建立合適的考核制度

建立合理的考核制度也是促進學生學習的有效措施之一。本課程的目的是重視學生對相關知識的理解以及實際應用能力的考察，尤其是注重平時學習的參與性與創(chuàng)新性。本課程的考核方式分為學習過程的考核內(nèi)容（課堂上學習內(nèi)容的完成情況）和實踐活動的考核（拓展項目的完成情況）?？己朔椒ú捎美碚摽己伺c實際操作考核相結合，平時考核與期末考核相結合的方式進行。期末考試采取一人一題的方式，即一個一個項目獨立完成任務的考核方式。同時，對積極參與課程學習的同學及平時有新的方法新的建議的同學將進行加分。

實踐證明，上述教學過程的實施充分調(diào)動了學生的學習積極性，體現(xiàn)了以學生為主體的思想，充分體現(xiàn)了理論與實踐的緊密結合，學生既學到了理論知識也掌握了實踐技能，有效地培養(yǎng)學生對機械產(chǎn)品的設計與建模能力，收到了良好的效果，因而普遍受到學生的歡迎。

四、結束語

Pro/E作為應用廣泛的CAD/CAE軟件在教學中要以企業(yè)對相關技術人員的技能要求為基礎，從培養(yǎng)學生學習的興趣著手，圍繞學生零件設計與建模能力的培養(yǎng)與提高來組織教學，盡可能地發(fā)揮學生的主觀能動性，采用各式各樣好的教學方法和手段，激發(fā)學生的學習興趣和主動性，這樣才能取得良好教學效果，真正達到提高教學質量為企業(yè)培養(yǎng)技術人才的目的。

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