任職教育中基于PRO/E的機械識圖教學研究

李穎

在任職教育中，機械識圖主要培養(yǎng)學生的空間想象能力和圖樣識讀能力。然而，由于任職院校中部分學生基礎(chǔ)較差，缺乏空間想象能力，使得機械識圖教學變得尤其困難，如何能讓學生讀懂圖，讓學生將平面圖樣和空間立體結(jié)合起來成為識圖教學中亟待解決的問題。我院在學生完成機械識圖課程后開設(shè)了PRO/E選修課程，發(fā)現(xiàn)通過該選修課的學習，學生的空間想象能力及讀圖興趣都得到了極大的提升，現(xiàn)將一些研究和體驗介紹如下。

一、課程開設(shè)目的

PRO/E軟件的功能很多也很強大，但是我們必須弄清在任職院校開設(shè)的目的，沒有必要將許多工業(yè)級的應(yīng)用一股腦地全部教給學生，那樣學生學不明白更會喪失信心。通過分組分工部件的建模和裝配，鍛煉學生在建模及裝配過程中的配合協(xié)調(diào)能力、在分工協(xié)作過程中的組織能力。

二、課程教學思路及指導思想

和對機械識圖課程的定位一樣，要讓PRO/E成為學生能夠熟練掌握的一門工具，而且通過學習這門課程，培養(yǎng)學生的自學能力、觀察能力，培養(yǎng)學生的相互協(xié)作，鼓勵學生承擔更多更復雜的任務(wù)，引導學生對自己進行客觀評價，因此在教學中要注意以下問題：

1.多講思路，注重學生素質(zhì)能力的培養(yǎng)

有關(guān)參數(shù)化三維造型的軟件很多，功能也參差不齊。但它們的建?；舅悸泛头椒ɑ鞠嗤?，把有限的時間用在培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力、表達三維形體的思路上，不僅可以大大縮短熟悉該軟件的時間，而且對學生以后學習同類軟件的可持續(xù)發(fā)展有極大的好處。

2.注重學生洞察力的提升

受到客觀條件限制，用于三維造型的實物模型有限。所以在講授PRO/E入門介紹和掌握基本建模方法后，讓同學們從身邊著手，結(jié)合學習的基本建模方法，觀察生活中的桌椅、身邊小電器，思考它們是如何建模的；在零件造型階段，教師要注意給學生選擇與識圖教材結(jié)合緊密、設(shè)備常用的零部件，這樣不僅可以提高學生的興趣，同時也可以驗證學生在讀圖過程中的正誤。

3.培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神，引導學生對自己工作給出評價

在我們平時所見到的裝配體中，形狀、部件、尺寸一般比較復雜，僅憑單個學生的能力短時間內(nèi)很難完成，這就需要教師對任務(wù)進行合理的分工，鼓勵學生自薦擔任組長。引導學生善于歸納和總結(jié)自己的工作，扭轉(zhuǎn)老師“一帶到底”的教學誤區(qū)。

三、教學實踐中的一些體會

以指導思想和具體措施為思路，PRO/E教學得到了學生的一致認可。同學們雖然開始不太適應(yīng)這樣的學習方式，但是經(jīng)過多次耐心輔導后，逐漸感受到自己解決問題的能力有所提升。在三維建模中，三維造型軟件的設(shè)計本身和制圖一樣，對組合體采用了分解、分類和歸納的方法，然后設(shè)計相應(yīng)的功能。

1.注意形體分析法的應(yīng)用

通常立體的三維造型實質(zhì)上是采用機械制圖中組合體讀畫圖中所采用的形體分析（分解）的方法，把復雜立體分解為簡單的部分，逐步完成。有了形體分析的基礎(chǔ)，在掌握PRO/E基本特征工具（旋轉(zhuǎn)、拉伸、掃描、放樣）概念后，鼓勵同學多采用形體分析法思路造型，當學生看到圖紙上的平面圖形變成實實在在的立體模型后，極大地提高了他們的學習興趣。

2.特征視圖的靈活應(yīng)用

拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣四大基本特征實質(zhì)上使用或近似地使用了機械制圖中的特征視圖的概念。草圖的繪制就是特征視圖的繪制，這需要學生能獨立地很快地發(fā)現(xiàn)這些特征視圖，這對培養(yǎng)他們的讀圖能力也是非常有好處的。

3.尺寸標注與約束的相互影響

在機械制圖教學中，我們知道同學們對尺寸標注的掌握都不是很好。標注的時候容易出錯，讀圖的時候讀尺寸困難。在三維建模中，引入約束的概念，再加上相應(yīng)的位置約束和標注直接尺寸后，如果再標注間接尺寸就會出現(xiàn)過約束的提示。而且把位置約束和直接尺寸一樣作為一種約束的概念后，同學們會很容易理解在機械制圖中關(guān)于尺寸標注的很多規(guī)定。這對同學們理解工藝尺寸和后面的學習也有很大的幫助。

綜上所述，通過實踐教學，我們可以從培養(yǎng)素質(zhì)的角度和學習方法上看出，二維機械制圖和三維建模在內(nèi)容和方法上有很多的共通性、相融性。三維建模在高速發(fā)展的計算機軟硬件支持下，為我們提供了更強有力的手段，但三維造型的教學在現(xiàn)階段不會也不應(yīng)該取代二維，而是應(yīng)該和二維有機地融合。在以往的教學基礎(chǔ)上，我們將總結(jié)經(jīng)驗，不斷探索和應(yīng)用現(xiàn)代科技發(fā)展成果，在學生的素質(zhì)培養(yǎng)和基本學習能力培養(yǎng)的教學改革方向上努力探索。

（作者單位 山東青州第二炮兵工程大學士官學院）