摘 要：結(jié)合應用型本科高校人才培養(yǎng)要求，Pro/E課程在教學手段、實驗與實踐教學環(huán)節(jié)等方面進行改革，并以參加大賽推進課程改革，激發(fā)學生學習興趣，推進課程建設水平。實踐證明，該方法能有效提高應用型高校Pro/E課程教學質(zhì)量。
　　關鍵詞：應用型本科高校；Pro/E；教學改革；教學質(zhì)量
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.172
　　應用型本科教育是以面向社會、生產(chǎn)、管理、服務等一線崗位的應用復合型人才為目標定位，以培養(yǎng)學生能力、知識和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展的高等教育[1]。近些年來，我校作為安徽省應用型本科示范高校不斷探索提升教學質(zhì)量，Pro/E課程的教學方法隨著改革與實踐不斷發(fā)展。眾所周知，Pro/E是目前非常流行且使用廣泛的產(chǎn)品開發(fā)及造型設計工程軟件之一，它集產(chǎn)品造型設計、分析、制造、運動仿真等功能于一身，廣泛應用在機械制造、汽車、航天航空、船舶、家電、模具等行業(yè)[2，3]；Pro/E課程的實踐應用性很強，涉及到的操作指令很多，按照教材學習，很多學生反應難學難精，甚至一些同學反應無從下手。針對這些情況，筆者結(jié)合在企業(yè)工作的實踐經(jīng)驗，與學校實際相結(jié)合，在Pro/E課程的教學手段、內(nèi)容和方法等方面進行了有效的改革與實踐。
　　1 Pro/E在企業(yè)中的應用及對設計人員技能要求
　　在機械產(chǎn)品開發(fā)中使用Pro/E軟件能夠提高設計效率，縮短設計周期，而且產(chǎn)品模型形象、直觀、逼真；操作指令簡單、人性化及功能強大等優(yōu)點，提高了產(chǎn)品設計質(zhì)量，解放了設計人員，利于設計人員專心創(chuàng)造，使得Pro/E軟件在產(chǎn)品開發(fā)中得到廣泛應用。
　　1.1 Pro/E軟件在企業(yè)中的應用
　　（1）產(chǎn)品總體設計。企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)中，一般采用自上而下（即Top—down）設計方法，需要明確產(chǎn)品中各種要求的主次地位，并把眾多的、彼此有時相互制約的各種要求集中在一起，使它們和諧地組合在一起，形成先進且合理的設計方案。它包括總布置設計、方案選型、造型設計、總布置尺寸確定、人機工程分析、各系統(tǒng)或總成的性能要求和主要參數(shù)選擇等。企業(yè)總體設計工程師使用Pro/E軟件進行總體規(guī)劃，然后發(fā)布信息給各系統(tǒng)及零部件工程師，共同協(xié)作完成產(chǎn)品設計。
　�。�2）產(chǎn)品總成及零部件設計。負責各系統(tǒng)及零部件工程師運用Pro/E軟件開發(fā)產(chǎn)品，把來自總體設計工程師發(fā)布出來的關于子系統(tǒng)的發(fā)布幾何進行確認，在Pro/E工作界面下建立各個子系統(tǒng)，再在各子系統(tǒng)下把總體設計師發(fā)布幾何進行確認，建立子系統(tǒng)模型下的各零部件的發(fā)布幾何，然后在各零部件下建立并確認上一級發(fā)布幾何，建立各個零件或發(fā)布幾何，開發(fā)人員分工協(xié)作，獨立完成各自零部件的設計。如圖1所示，是筆者使用Pro/E自上而下的設計方法完成的某礦用車發(fā)動機系統(tǒng)模型。
　　在產(chǎn)品開發(fā)過程中，還包括零件的建模、組裝和生成工程圖。零部件設計主要包括各個系統(tǒng)或總成結(jié)構(gòu)形式的選擇、滿足產(chǎn)品整體性能的分析計算、特殊的運動系統(tǒng)或總成的運動校核等；也包括產(chǎn)品零部件結(jié)構(gòu)的選擇、受力分析、運動分析、主要參數(shù)和材料的選擇、強度計算及初步的制造工藝分析等。
　�。�3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的動力學及有限元分析。Pro/E軟件將多學科知識和計算機技術結(jié)合起來，具有強大的分析功能。①按運動關系進行連接裝配體，依據(jù)機構(gòu)運動狀況和受力情況，在Pro/E環(huán)境下運用運動學、動力學方法，對裝配體進行運動仿真等，獲得如位置、轉(zhuǎn)動慣量、速度等物理數(shù)據(jù)；②使用有限元分析，可分析設計產(chǎn)品的應力、變形量等，在Pro/E環(huán)境下實現(xiàn)機構(gòu)的受力分析、敏感度分析、模態(tài)分析等，對設計參數(shù)進行優(yōu)化，使開發(fā)的產(chǎn)品達到最優(yōu)效果[4]。
　　1.2 企業(yè)對設計人員技能要求
　　很多企業(yè)把掌握三維軟件作為設計人員的基本要求，在機械領域尤其重視是否擁有Pro/E資質(zhì)證書。要求設計人員能夠熟練進行三維數(shù)字建模，完成產(chǎn)品的設計方案、產(chǎn)品原圖、草圖和技術性說明及其它技術圖樣，具體需要掌握：熟練掌握二維草圖繪制；精通零件三維實體特征造型的基本步驟和技能；熟練運用各種空間邏輯約束關系；能夠獨立完成零部件的裝配；掌握Pro/E工程圖的生成、尺寸標注、編輯等技能；掌握模型與文檔轉(zhuǎn)換方法等[5]。對進行總體設計工程師除要求以上技能外還需要熟練掌握基于Pro/E環(huán)境下的自上而下的設計方法。
　　2 課程教學改革與實踐
　　在工程應用中，工程軟件強調(diào)實踐性和實用性，采用傳統(tǒng)的教學方式，很難在有限的課時內(nèi)培養(yǎng)學生良好的建模方法和建模思路。筆者及所承擔Pro/E課程的教師，結(jié)合傳統(tǒng)講授法的優(yōu)點，對不同教學內(nèi)容采取不同方式。
　　2.1 強化學生學習動機
　　積極學習動機是推動學生學習的內(nèi)部動力。結(jié)合企業(yè)要求和參考書目，先講解Pro/E軟件在企業(yè)中的應用與要求，然后演示各種功能，使學生產(chǎn)生學習期望和興奮點，把簡單三維造型課提前，講解二維平面繪制與傳統(tǒng)AutoCAD的區(qū)別；同時把二維繪圖操作的講授和練習與機械制圖要求結(jié)合起來。使學生產(chǎn)生強烈意愿和興趣，注意力集中，使學生在較短的時間內(nèi)練習完成學習內(nèi)容，提高學習效率，這樣就會產(chǎn)生積極成功的體驗，驅(qū)使自己不斷探索學習。
　　2.2 多種教學方式與實訓、實踐教學有機結(jié)合
　　Pro/E課程要求學生具有很強的實踐操作能力，在實際講授中，可采用案例引導式，啟發(fā)式，情景式，嘗試式等教學方法[6]。結(jié)合企業(yè)要求和參考書，講解三維建模思路與方法，實例操作演示平面草繪、拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等特征的操作指令，講解注意事項，建一些貼近生活，與企業(yè)生產(chǎn)實際貼近的模型（如三通管、軸等），使學生形象、直觀的理解二維與三維的關系及相互轉(zhuǎn)化過程，然后進行裝配，要求學生完成指定任務。目前在教學過程中主要采用以下方式：①理實結(jié)合一體化。是在我院CAD機房進行，采用30人左右小班上課，教學雙方邊教邊學邊做，理論與實操交替進行，相互結(jié)合。此方式目前在機械設計制造及其自動化專業(yè)采用；②少量理論學時與大量同步上機實驗相結(jié)合。精煉Pro/E教學課件，合理利用多媒體結(jié)合板書教學，收集、整理、制作大量教學視頻、圖片和動畫等，在完成理論教學后立即安排多學時上機進行實踐。此方式目前在機械電子工程和機電技術教育專業(yè)采用；③實習周突擊訓練。是依托我校工程訓練中心，在學生完成汽車拆裝實習等課程基礎上，學生分為30人左右小組，通過學習Pro/E完成指定的汽車零部件設計，與具體實物相結(jié)合。此方式目前在車輛工程和汽車服務工程專業(yè)采用。

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