Pro/ENGINEER軟件教學(xué)現(xiàn)狀及思考

羅 寧

（廈門理工學(xué)院，福建 廈門 361024）

當(dāng)前，CAD軟件的應(yīng)用面越來越廣，設(shè)計(jì)逐漸趨向無紙化，其中的三維設(shè)計(jì)軟件由于其良好的直觀性、參數(shù)化設(shè)計(jì)等特性使設(shè)計(jì)過程變得簡單，并且在設(shè)計(jì)完成之后可以直接由三維模型生成二維零件圖，這些優(yōu)點(diǎn)使得企業(yè)中的設(shè)計(jì)過程逐漸由二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)過渡，因此掌握三維CAD設(shè)計(jì)技術(shù)，已經(jīng)成為學(xué)生提高創(chuàng)新能力和產(chǎn)品開發(fā)能力，適應(yīng)企業(yè)需求的一項(xiàng)基本專業(yè)技能[1].

針對企業(yè)需要，大部分高校從學(xué)生職業(yè)發(fā)展出發(fā)，開展了三維設(shè)計(jì)軟件課程，希望學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)能夠進(jìn)行三維建模設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)水平，為學(xué)生在將來設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ).Pro/Engineer被很多學(xué)校選擇作為講授教學(xué)軟件.Pro/Engineer軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的一款CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，以參數(shù)化著稱，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置，在航天航空、汽車、電子消費(fèi)品及醫(yī)療設(shè)備等眾多行業(yè)的設(shè)計(jì)中得到了非常廣泛的應(yīng)用.

不同于理論教學(xué)，軟件課程的教學(xué)有其自身的特點(diǎn)，更注重操作的靈活性和創(chuàng)新性，如何增強(qiáng)學(xué)生的興趣，提高教學(xué)效果，一直是該課程教學(xué)的研究內(nèi)容[2].下面，筆者就自己多年的Pro/Engineer教學(xué)實(shí)踐體會，結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀，談?wù)剬@門課程的思考.

1 Pro/Engineer軟件教學(xué)存在的主要問題

1.1 教學(xué)方法單一，以命令為主，缺乏關(guān)聯(lián)性

目前大部分學(xué)校的Pro/Engineer軟件教學(xué)都在機(jī)房中教學(xué)，采用邊講邊練的教學(xué)方式，老師講授某個命令或者操作之后，學(xué)生現(xiàn)場操作，老師現(xiàn)場指導(dǎo).很多老師仍然沿襲理論課程的教學(xué)方式，強(qiáng)調(diào)知識體系的完整性、邏輯性、嚴(yán)密性，先講解軟件操作界面，然后按照圖標(biāo)順序依次講授基本命令，接著繪制一個簡單的例子，最后進(jìn)行復(fù)雜實(shí)例的建模.這樣有一定的教學(xué)效果，方便學(xué)生理解，但也容易導(dǎo)致學(xué)生只懂得各個建模命令的堆砌，不清楚三維建模的設(shè)計(jì)思想，更無法形成自己的建模思路和風(fēng)格，最終只是把三維軟件當(dāng)成一個簡單的建模工具，而不是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念的良好的輔助手段，也容易讓學(xué)生失去自主學(xué)習(xí)的興趣.

1.2 教學(xué)內(nèi)容獨(dú)立，割裂和其他課程的聯(lián)系

三維建模課程相對于其他課程來說，內(nèi)容比較獨(dú)立，但也是以機(jī)械制圖課程為基礎(chǔ)，并且和機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等課程有很深的關(guān)聯(lián)，如果上課時(shí)只介紹軟件的操作部分，缺乏和其他課程相關(guān)知識的聯(lián)系和介紹，學(xué)生在學(xué)完這門課程之后還不清楚如何發(fā)揮Pro/Engineer軟件強(qiáng)大的功能.

1.3 強(qiáng)調(diào)軟件操作而不注重設(shè)計(jì)思想，使學(xué)生對軟件的了解缺乏系統(tǒng)性

目前，由于課時(shí)等一些條件限制，老師在課堂上只是針對軟件操作加以介紹，但對于一些和軟件相關(guān)的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想和方法都沒有介紹或者言之較少，例如Pro/Engineer軟件的參數(shù)化思想、Top-Down的設(shè)計(jì)方法等等，作為CAD/CAE/CAM一體化的三維設(shè)計(jì)軟件，它在分析、仿真方面的功能也非常強(qiáng)大，恰當(dāng)?shù)氖褂媚軌蚴购喕O(shè)計(jì)過程，使設(shè)計(jì)結(jié)果更精確，缺少這些講解，學(xué)生對于Pro/Engineer軟件的理解會趨于片面.

1.4 考察內(nèi)容及形式單一

在考試時(shí)，大部分考試形式都是給定一些模型，讓學(xué)生進(jìn)行建模，然后根據(jù)給定時(shí)間內(nèi)學(xué)生完成的結(jié)果打分，這樣能夠考察學(xué)生的軟件操作熟練程度，但是這種考試類型無法考察學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，學(xué)生也無法發(fā)揮自己的創(chuàng)造性.

2 對Pro/Engineer軟件教學(xué)的思考及設(shè)想

面對Pro/Engineer軟件教學(xué)中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該從實(shí)際的使用過程出發(fā)，考慮如何體現(xiàn)其全面強(qiáng)大的功能，使其成為整個設(shè)計(jì)過程的好助手，使設(shè)計(jì)過程簡單準(zhǔn)確，而不僅是作為一個簡單的立體模型建造工具.教學(xué)時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路，讓學(xué)生掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和理念，能夠幫助他們解決較復(fù)雜的問題，并且具備進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的興趣和能力.

2.1 改革教學(xué)方法，進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)

結(jié)合學(xué)生可以接觸到的實(shí)例進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)，授課順序的安排不是以各個單獨(dú)的命令進(jìn)行，而是以完成設(shè)計(jì)實(shí)例為主，把要學(xué)習(xí)的各個命令內(nèi)容融入到教學(xué)模型中進(jìn)行講解，使各個命令的效果更直觀，更生動，貼合實(shí)際需求，學(xué)生看到所學(xué)知識的效果，更容易產(chǎn)生興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性[3].

2.2 加強(qiáng)和前后課程的關(guān)聯(lián)，保持知識連續(xù)性的同時(shí)展示軟件的強(qiáng)大功能

學(xué)生在學(xué)習(xí)一個新知識的同時(shí)，總會想知道學(xué)習(xí)這個有什么用.在Pro/Engineer教學(xué)時(shí)如果能和前后相關(guān)課程比較好的關(guān)聯(lián)起來，能夠讓學(xué)生對軟件的功能有更深一步的認(rèn)識.例如可以將Pro/Engineer的工程圖功能和AutoCAD的繪圖功能進(jìn)行對比，直接由三維模型導(dǎo)出二維圖形，學(xué)生會對軟件的功能更加深刻，能夠很快的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

2.3 引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)習(xí)慣

當(dāng)零件比較復(fù)雜時(shí)，步驟能否更少，建模過程更快，建立出的模型能否被更容易更快速準(zhǔn)確的修改，就是設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)習(xí)慣的體現(xiàn).而這些，在課堂上需要老師更多的引導(dǎo)，利用復(fù)雜模型實(shí)例，在實(shí)際建模之前，鼓勵學(xué)生多思考，分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，拿出不同的建模方案，對比不同的建模方案的優(yōu)劣，優(yōu)化建模過程，幫助學(xué)生養(yǎng)成好的建模習(xí)慣和設(shè)計(jì)思路，能夠讓學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中都受益匪淺.

2.4 引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，擴(kuò)大學(xué)生的視野

和其他課程強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)不同，Pro/Engineer軟件提出的Top-Down設(shè)計(jì)方法更貼合工程實(shí)際，讓學(xué)生學(xué)會從整體入手，考慮整個設(shè)計(jì)過程的管理和協(xié)調(diào).另外Pro/Engineer提供的參數(shù)化、裝配檢測等功能都能夠使得設(shè)計(jì)過程簡化并且準(zhǔn)確度更高.這些在課堂上都可以展示給學(xué)生，拓寬學(xué)生的視野，對他們以后從事設(shè)計(jì)工作，更快的滿足企業(yè)需求有非常大的幫助.

2.5 對比不同軟件的異同，提高學(xué)生對不同軟件的適應(yīng)能力

不同行業(yè)和企業(yè)使用的三維建模軟件都各不相同，每個軟件都有其自身的特點(diǎn)，但很多軟件在界面和操作方法上還是有異曲同工之處，如果在講授相關(guān)之后，演示幾種其他的三維建模軟件，對其他軟件特點(diǎn)做一些簡單的介紹，對比不同軟件的異同，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在以后接觸其他軟件時(shí)適應(yīng)能力更快.

2.6 改革考試命題方式，考察學(xué)生綜合的建模能力

給定模型建模通?？疾斓闹R面比較少，建模步驟也相對固定，學(xué)生可以自由發(fā)揮的空間比較少，如果能夠在課后給定學(xué)生相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，允許學(xué)生進(jìn)行自由建模，自己設(shè)計(jì)一個中等以上復(fù)雜程度的產(chǎn)品，從產(chǎn)品的功能性，結(jié)構(gòu)合理性，建模的難度和思路上考察學(xué)生對于軟件的使用，能夠更好的結(jié)合其他課程的相關(guān)知識，全面地提高學(xué)生對于軟件的使用能力.另外，針對Pro/Engineer軟件，目前不少機(jī)構(gòu)和組織也開展了不同的專業(yè)認(rèn)證考試，這些考試的時(shí)間相對都比較長，題量比較大，考察面相對比較廣，可以鼓勵學(xué)生參加此類考試，對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)也可以提高學(xué)生在求職工作中的競爭力.

好的教學(xué)方式和內(nèi)容能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果，如果引導(dǎo)得當(dāng)，學(xué)生會在課后通過各種途徑自己深入學(xué)習(xí)相關(guān)的知識.使用三維軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的趨勢，課堂上讓學(xué)生養(yǎng)成好的建模習(xí)慣，以及對設(shè)計(jì)過程的良好把握會影響他們的設(shè)計(jì)方式以及學(xué)習(xí)方式.對于Pro/Engineer軟件來說，其功能絕對不僅僅是一個三維建模工具，相對于軟件功能的操作，軟件所反映的建模思想和帶來的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法對學(xué)生從事設(shè)計(jì)工作來說更為重要，會改變學(xué)生對于設(shè)計(jì)過程的理解，這才能讓學(xué)生真正受益.

〔1〕高征兵，羅文群.計(jì)算機(jī)繪圖的教學(xué)改革實(shí)踐.機(jī)械管理開發(fā)[J].2010，25(1)：170-173.

〔2〕袁濤，周偉，姚林君.專業(yè)軟件教學(xué)改革初探.中國地質(zhì)教育[J].2005，14(3)：90-91.

〔3〕方輝.項(xiàng)目教學(xué)法在《常用工具軟件》實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用.內(nèi)江科技[J].2010，31(9)：197.