高職院校Pro/E課程教學改革的探索

辛順強，陳亮，秦飛

（安徽電子信息職業技術學院，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

Pro/E 是美國PTC 公司開發的一款綜合性的CAD/CAE/CAM 軟件。該軟件具備參數化、基于特征造型、單一數據庫、全相關的技術特點，改變了機械CAD/CAE/CAM的傳統觀念，使之成為機械CAD/CAE/CAM 領域的主流軟件，并在航天、航空、汽車、電子及醫療設備等眾多行業的設計中得到了廣泛應用［1-2］。

我國機械制造類企業正從勞動密集型企業向技術密集型轉變，社會需要更多接受過高等教育的高素質技能型人才，如何教授專業核心課程成為迫切解決的課題。Pro/E 是高職院校制造大類專業重要的專業課程。當前的Pro/E 課程教學存在著一些問題，面對下滑的生源質量，課程內容安排已不再合理、教學方法已不再適用［3］。為了提高人才培養質量，針對該課程的教學改革勢在必行。

本文針對Pro/E 課程的改革進行了探索性研究，從教學內容的選擇、教學方法改革以及教材改革等幾個方面切入，尤其在教學方法上采用項目驅動、過程考核，通過探索實踐，取得了一定的成效。

1 教學中存在的問題

1.1 教學內容

Pro/E 軟件的主要功能有工業設計（CAID）模塊、機械設計（CAD）模塊、功能仿真（CAE）模塊、制造（CAM）模塊、數據管理（PDM）模塊、數據交換（Geometry Translator）模塊。當前高職院校Pro/E 課程設置時存在著面面俱到、缺乏重點的問題，其原因是畢業生就業的企業、崗位多樣，不同企業、不同崗位對崗位能力要求不同，導致學校對教學內容的安排不夠清晰，很難合理安排部署教學內容。

1.2 教材資源

由于Pro/E 軟件比較復雜、模塊眾多，針對Pro/E 軟件的教材種類數量眾多，但高質量水平的教材卻非常缺乏。當前的教材可以分為以下類型：1)命令講解型：強調于命令以及軟件環境的講解，編者缺乏機械設計實踐經驗，無法將設計軟件與機械制造專業背景知識點有機地結合起來，更無法涉及到創新設計精神。2)資深工程型：由資深工程師編寫，教材大多以實際項目作為教例，未能針對職業教育的特點，缺乏基礎知識的講解，知識體系支離破碎，不適合作為高等職業院校教材，更適合于工程技術人員繼續教育使用。

1.3 教學方法

該軟件教學中，通過老師的命令講授示范與學生的模仿實操來進行教學，這種教學方法有其自身的優點，可使學生充分了解每個命令的使用方法。缺點是僅僅停留在對各命令操作流程的熟悉上，缺乏對產品設計的整體把握和創造性思維的培養，人為割裂了軟件與相關專業課程之間的相互聯系，容易進入“熟悉了軟件卻無法進行設計”的誤區。

2 企業對高職院校制造類畢業生的技能需求

企業對技術人員的三維CAD 技能要求：能夠熟練使用三維CAD 軟件，能將由工程實踐或產品設計方案、產品草圖和技術性說明或其他技術圖樣所表達的產品，建立可用于設計、加工或其他用途的三維數字化模型。需要掌握的具體要求是：二維草圖繪制；零件特征造型和編輯三維實體的技能；生成各種三維曲面的方法技巧；利用各種空間約束關系，將三維零件組裝成裝配體；由三維實體生成工程圖樣的方法，并能對圖樣進行編輯、尺寸標注。

3 問題的解決

針對前述問題，探索從以下幾個方面解決。

3.1 教學內容與企業需求相匹配

根據多年企業工作收集的相關資料，把與專業相對的崗位能力進行梳理細化，并分別建立課程體系。我院可開設Pro/E 課程的專業有計算機輔助設計專業、模具設計與制造專業、機電一體化專業、數控加工專業。四個專業分成兩類：計算機輔助設計、模具設計與制造開設Pro/E（A）課程；機電一體化、數控加工專業開設Pro/E（B）課程。兩課程的課時分配見表1、表2。

表1 Pro/E（A）課時分配

表2 Pro/E（B）課時分配

3.2 教材的選用

我院選用六安職業技術學院吳林、劉先梅和安徽電子信息職業技術學院李剛主編的Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 技術應用項目式教程。該教材是中國科技大學出版社出版的高職機械類精品教材，以具體的工作流程為導向，采用“教、學、做”一體化的項目教學方式構建內容，工作結合。教材的編者具有豐富的工程實踐經驗和較高的學術素養。

3.3 教學方法改進

項目式教學與傳統的教學方式相結合。緒論、Pro/E基本操作與草圖繪制采用傳統的講授+實訓的教學模式，后續的課程采用“教、學、做”一體化的項目教學方式。本文以“水杯模型創建”為例進行介紹。

第一步：項目導入。引導學生讀圖，如圖1。

第二步：項目分析。引導學生分析模型創建方法過程。本例水杯模型創建過程可分為三步：1）旋轉創建水杯體；2）掃描創建水杯手柄；3）倒圓角。

第三步：知識背景。引導學生學習創建模型所需要的知識點。本例引導同學學習旋轉特征、掃描特征。

第四步：項目實施。學生上機實訓。上機現場答疑，同時采取過程考核現場對學生們所創建的模型進行評分做為期末總評的組成部分。

第五步：項目總結?？偨Y學生們上機過程中出現的問題。

圖1 水杯圖紙

3.4 競賽促進教學

我院實施院級技能競賽，其中三維CAD 技能競賽針對我院開設三維繪圖軟件的所有學生，我系開設了Pro/E課時的班級均組隊參賽，通過競賽的方式提高學生的興趣，和高水平學生切磋提高學生的水平。同時指導學生院賽獲獎作為講師申報的必要條件，提高教師對競賽的認識，更好地促進教師隊伍教學能力的提升。

4 結論

Pro/E 軟件課程是高職高專制造大類專業開設的三維CAD 課程，在專業技術人才培養過程中起著重要的作用。針對目前學生素質明顯下滑的情況，該課程教學內容、教材、教學方法等內容都需進行相應調整。本文針對這些問題提出相應的解決方法，并以水杯模型為例講解項目驅動式教學的應用。教學實踐證明，Pro/E 軟件課程教學改革對于提高教學效果有明顯的作用。

［1］吳林，劉先梅，李剛.Pro/ENGINEER Wildfire 5.0 技術應用項目式教程［M］.合肥：中國科學技術大學出版社，2013.

［2］高洪波，牛卉原.Pro/E 教學中若干問題的對策研究與實踐［J］.遼寧省交通高等?？茖W校學報，2010，12（4）：62-65.

［3］雷輝，田勇.基于CAD 和Pro/E 的齒輪特征化教學與工程設計方法［J］.機械制造與自動化，2010，39（2）：129-132.

［4］謝英星，陳傳端.淺議Pro/E 繪圖課程的教學改革方案與措施［J］.遼寧高職學報，2011，13（4）：77-78.

［5］車煥文.Pro/E 在《機械原理》教學中的應用［J］.科技教育創新，2011（2）：185-186.