如何將Pro/E應(yīng)用于機(jī)械類專業(yè)課程輔助教學(xué)

機(jī)械專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是在德、智、體、美全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線，從事機(jī)械加工、機(jī)械設(shè)備安裝與調(diào)試和機(jī)械加工技術(shù)管理的應(yīng)用型的機(jī)電一體化應(yīng)用人才。在以前的職業(yè)教育中，專業(yè)課的教學(xué)重理論、輕實(shí)踐，重知識(shí)的傳授、輕能力的培養(yǎng)和知識(shí)的應(yīng)用。這并不符合職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)改革傳統(tǒng)的“示范型”教學(xué)為“開(kāi)發(fā)型”教學(xué)。

一、Pro/E應(yīng)用于機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)的必然性

CAD技術(shù)的發(fā)展及普及為設(shè)計(jì)師提供了先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段。然而，傳統(tǒng)的加工技術(shù)及工具已不能適應(yīng)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。CAM越來(lái)越成為加工需求的熱點(diǎn)，CAM軟件的選擇和應(yīng)用，也正成為企業(yè)在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用方面的一個(gè)焦點(diǎn)。Pro/E軟件是美國(guó)PTC公司開(kāi)發(fā)的3D CAD/CAM系統(tǒng)，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出、生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過(guò)程，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、模具等行業(yè)，集合了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組合、模具開(kāi)發(fā)、數(shù)控加工等多種功能，是目前應(yīng)用非常廣泛的三維軟件。

隨著現(xiàn)代多媒體技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，教學(xué)方法尤其是教學(xué)手段的改革勢(shì)在必行，這也是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。機(jī)械類課程實(shí)踐性很強(qiáng)，內(nèi)容又比較枯燥，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往很單一，收效甚微。特別是在講解各類機(jī)械部件組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理時(shí)，為了讓學(xué)生看懂教材中的裝配圖、原理圖，經(jīng)常需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力進(jìn)行講解。筆者認(rèn)為，如果運(yùn)用好Pro/E強(qiáng)大的三維功能，可以把抽象的視圖轉(zhuǎn)化為直觀的三維實(shí)體，將對(duì)機(jī)械類課程教學(xué)有很大的幫助，于是將機(jī)械部件的三維造型用 Pro/E軟件制作出來(lái)，在教學(xué)中運(yùn)用多媒體把機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)直觀地展示在學(xué)生面前，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容更容易領(lǐng)會(huì)和掌握，大大提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，也可以將Pro/E應(yīng)用在實(shí)訓(xùn)課程中。學(xué)生在這些實(shí)訓(xùn)中，基礎(chǔ)知識(shí)得到了鞏固，專業(yè)知識(shí)得到了強(qiáng)化，動(dòng)手能力得到了鍛煉，更重要的是學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)了如何獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

二、Pro/E應(yīng)用于機(jī)械類專業(yè)課程教學(xué)的必要性

在《機(jī)械制圖》課程教學(xué)中，Pro/E軟件的應(yīng)用是比較全面的。例如，運(yùn)用Pro/E的format模塊，幫助學(xué)習(xí)機(jī)械制圖課中的“國(guó)標(biāo)圖幅或標(biāo)題欄”;用曲面創(chuàng)建功能輔助三維投影面的教學(xué);利用實(shí)體造型輔助點(diǎn)、線、面的投影規(guī)律教學(xué);用part模塊和drawing模塊輔助三視圖投影教學(xué)和根據(jù)投影想象實(shí)體的訓(xùn)練;用Pro/E的裝配模塊結(jié)合動(dòng)畫(huà)、機(jī)械模擬模式輔助裝配圖教學(xué)和組合體視圖教學(xué)。將Pro/E引入制圖教學(xué)，利用Pro/E的強(qiáng)大功能幫助學(xué)生進(jìn)行想象來(lái)開(kāi)展教學(xué)。每個(gè)立體實(shí)物，都要有從二維圖到三維圖、從三維到二維這個(gè)互逆過(guò)程的想象。

在《機(jī)床夾具》課程教學(xué)中，講解葉輪銑床夾具內(nèi)容時(shí)，常常是先在教室里掛上葉輪銑床夾具的掛圖，然后對(duì)著掛圖講解其結(jié)構(gòu)。這時(shí)，學(xué)生必須發(fā)揮他們的三維想象能力，在腦海里構(gòu)思葉輪銑床夾具的三維造型，然而有些學(xué)生的識(shí)圖能力及三維想象能力不足，這時(shí)他們的思考就會(huì)滯后，如果教師再講解定位方案、夾緊方案，學(xué)生就很難接受，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。究其原因，就是教具原始、教學(xué)方法傳統(tǒng)。這時(shí)，可以利用Pro/E軟件及多媒體技術(shù)實(shí)施教學(xué)。教師在課前用Pro/E軟件完成待加工零件、銑床夾具的三維造型，讓學(xué)生識(shí)讀零件圖;教師利用計(jì)算機(jī)、投影儀展示待加工零件葉輪的三維造型，把葉輪銑三維造型和其平面掛圖相對(duì)應(yīng)起來(lái)。這樣，學(xué)生就能很快地看懂零件圖。之后，運(yùn)用 Pro/E 軟件隱藏功能，將部分零件隱藏起來(lái)講解銑床夾具裝配圖、定位方案的選擇、夾緊方案的選擇、聯(lián)動(dòng)夾緊工作原理，最后講解回轉(zhuǎn)分度裝置、鎖緊機(jī)構(gòu)、夾具體等。通過(guò)運(yùn)用Pro/E軟件、多媒體技術(shù)，將夾具的內(nèi)外結(jié)構(gòu)完整地呈現(xiàn)，利用Pro/E軟件的縮放、平移、旋轉(zhuǎn)、隱藏等功能可以從任何方位觀察夾具上的任何元件，加強(qiáng)了教學(xué)的直觀性，也大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

通過(guò)運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行課程的輔助教學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)，它可以提高學(xué)生對(duì)很多課程內(nèi)容的理解和掌握，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性和創(chuàng)造性，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了積極的促進(jìn)作用。教師應(yīng)不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)與技能，通過(guò)培訓(xùn)或自學(xué)熟練掌握該軟件的基本模塊功能，做好充足的準(zhǔn)備工作，使課堂教學(xué)生動(dòng)有趣、收放自如。

(作者單位:河南省經(jīng)濟(jì)管理學(xué)校)