高职机械类专业Pro_ENGINEER软件课程教学改革探索和实践

高职机械类专业Pro_ENGINEER软件课程教学改革探索和实
践
肖苏华;李俊松;陈建环
【摘要】Pro_ENGINEER软件课程是高职机械类专业的核心课程之一,当前在教学内容组织、教材、教学方法、师资方面存在着众多问题,本文针对这些问题给给出了相应的解决方法,并阐述进行教学改革后所取得的效果.实践证明,Pro_ENGINEER 软件课程的教学改革取得了良好的成效,四阶段法和案例法是适合该课程的教学方法.
【期刊名称】《广州城市职业学院学报》
【年(卷),期】2010(004)003
【总页数】4页(P81-84)
【关键词】Pro_ENGINEER;四阶段法;教学改革
【作者】肖苏华;李俊松;陈建环
【作者单位】广州城市职业学院信息与汽车工程学院,广东,广州,510405;广州城市职业学院设备处,广东,广州,510405;广州城市职业学院信息与汽车工程学院,广东,广州,510405
【正文语种】中文
【中图分类】G718.5
Pro/ENGI NEER是美国参数技术公司的产品。

该软件具备单一数据库、参数化、基于特征造型、全相关的技术特点,改变了机械 CAD/CAE/CAM的传统观念,使之
成为世界机械 CAD/CAE/CAM领域的主流软件,并在航天航空、汽车、电子消费
品及医疗设备等众多行业的设计中得到了广泛应用。

当前该软件在国内使用率较高,伴随着制造业的高速发展,企业对应用 Pro/ENGI NEER软件从事产品造型、工业设计、结构设计、模具设计的设计人员需求量很大。

因此该软件也成为高职类院校三维 CAD/CAM/CAE软件的首选,并成为机械 /机电/模具专业的核心课程。

业内普遍认为,当前的 Pro/ENGI NEER软件课程教学存在着众多问题[1],包括课程内容安排不合理、教材不合适、教学方法单一、实训效果不佳等。

为了提高人才培养质量,落实教育部 16号文精神,针对该课程的教学改革势在必行。

通过实地考察学习德国职业教育的基础上,为提高学生职业能力,本文针对
Pro/ENGI NEER课程的改革进行了深入的探索和实践,本文提出从教学内容选择、教学方法改革、教材改革、师资培养几个方面切入,尤其是在教学方法上采用四阶
段法教学法、基于真实项目的案例法等进行课程教学改革,通过几年来的探索和实践,取得了一定的成效。

一、存在的问题
(一)教学内容选择的问题
Pro/ENGI NEER软件包含草绘、零件建模、曲面建模、钣金设计、模具设计、工程图、装配图、制造等众多模块,而当前课程设置时往往面面俱到缺乏重点,甚至包
含了众多 CAD/CAM理论方面的内容。

究其根源是是针对企业岗位能力的需求不
清晰。

甚至连教学大纲 (课程标准)的制定老师都缺乏实际的行业工作经验,很难合
理安排部署教学内容。

(二)教材资源有限,针对性不强
由于 Pro/ENGI NEER软件的复杂性,针对该软件的教材虽然种类数量众多,但高质量的教材非常缺乏,尤其是符合 16号文精神的教材几乎难觅。

当前的教材可以分为以下类型:1)帮助文档型:内容几乎是软件的使用帮助文档,详细介绍和强调于命令以及软件环境的介绍,编写者缺乏实际的设计经验,不能有机结合软件以及机械专业背景知识点,创新设计精神更加无法涉及。

2)行业专家型:编写者由资深设计工程师编写,但很难把握高职教育的特点,教材大多以实际项目作为案例,但缺乏基础知识的介绍,不适合学校教材,更适合于企业工程师进阶使用。

(三)教学方法的问题
软件教学中,命令的讲解是基础内容,通过老师的讲解示范以及学生的模仿操作来进行教学,这样的教学方法的优点是使学生充分了解每个命令的具体用法,但缺点是仅仅停留在操作流程的熟悉上,缺乏对产品设计的整体把握和创新思维的培养,割裂了软件与相关专业课程知识间的相互联系,容易进入“掌握了软件却没办法设计”的误区。

(四)教师队伍的问题
高职的学生中学基础知识较差,学生较缺乏自主学习的能力,而该课程的特点是理论和实践并重,不仅要充分熟悉软件环境和操作,更应具备相关的设计经验,否则课程的教学效果很难理想。

而部分教师缺乏行业实战经验,加上软件版本更新速度非常快,老师接受培训的机会也不多,因此在授课过程中仅局限于软件的使用方法和使用技巧上,不能有机结合软件设计以及行业背景知识。

由于教师自身的缺陷,阻碍了学生专业学习的效果。

二、问题的解决
针对以上存在的问题,本文从以下几个方面探讨解决方法。

(一)教学内容与就业岗位能力匹配
根据深入珠三角制造类企业调研确定专业所对应的岗位,包括绘图员、结构设计 (助理)员、模具设计 (助理)员,把岗位的能力要求进行细化,并建立相对应的课程体系。

本专业和 Pro/ENGINEER软件相关的课程共开设了两门,分别为《计算机辅助机械设计》和《模具 CAD》。

《计算机辅助机械设计》为专业必修课,课程的学时分配如表1所示。

《模具 CAD》为选修课程,共 81学时,主要内容是钣金设计、注塑模设计等,和《计算机辅助机械设计》形成良好的互补关系,为模具设计 (助理)员岗位提供职业能力基础,并进一步巩固绘图员、结构设计 (助理)员岗位的核心能力。

模具设计内容的教学,教学地点在南海东方塑料有限公司,实现教室工厂一体化,这样,学生能高质量完成所学课程的工作任务[2]。

表1 学时分配课时分配序号项目课时讲授实训1 三维设计基础 4 2 22 草绘设计 6 2 43 实体基础建模 20 8 124 实体高级建模 18 8 105 工程特征建模 10 4 66 特征编辑 8 4 47 曲面建模 8 4 48 装配图、工程图8 4 49 综合训练 8 4 4合计 90 40 50
(二)教材建设及精品课程建设
和珠三角地区典型的机械、模具设计制造类企业进行校企合作,组建专兼职结合的课程教学团队,编写符合高职教育特点的教材,包括实训指导书。

编写人员由课程教师团队以及企业一线工程师组成,学校教师负责基础知识点部分的编写,基于实际设计任务的项目案例由企业工程师编写。

在教学过程中,基础知识由学校老师主讲,实训内容部分尤其是课程设计实训,由企业工程师主讲。

这样,有效结合校企双方的优势,提高教学效果。

在此基础上,构建学校甚至省市级别的精品课程以及网络课程。

(三)教学方法改进
作者曾在德国考察学习“双元制”职业教育长达一个多月,充分观摩并理解四阶段法、案例法、角色扮演、头脑风暴等教学方法,结合 Pro/ENGINEER软件课程的特
点,综合运用四阶段法、案例法的教学方法。

并在不同的教学内容模块根据实际情况选用合适的教学方法,如实体基础建模模块的教学方法如表2所示。

表2 实体建模教学方法内容教学方法拉伸四阶段法旋转四阶段法扫描四阶段法混合四阶段法基础建模综合实训案例法
课程实训的案例以生活用品和工业产品为主。

如在实体基础建模的综合实训中,采取茶杯为模型进行造型实训,课程为 2个学时 (80分钟),将四阶段法引入该项目的实训中,课程设计如表3所示。

表3 四阶段法实训设计序号内容教师学生时间1 理论讲解多媒体观看152 实训准备模型展示讨论 53 老师示范多媒体观看 154 学生跟做演示模仿 205 独立实训巡查操作 206 老师总结多媒体观看 5
表3中,理论讲解是通过多媒体的方式讲解拉伸、旋转、扫描等建模指令的使用方法,为实训操作奠定基础。

表3中的实训准备、老师示范、学生跟做、独立实训是四阶段的实训方法。

最后的老师总结是针对本次实训进行总结,包括常见的问题,造型的要点等。

(四)师资队伍建设
我校和南海东方塑料有限公司、广州富强塑胶实业有限公司等机械/模具行业企业进行了广泛而深入的校企合作。

专业团队有计划的选派教师进入这些企业进行顶岗生产实践,岗位包括产品研发设计部门、模具设计制造部门。

另外,聘请了这些企业资深的设计工程师为我专业的兼职教师。

每届学生在机械设计、模具设计、计算机辅助机械设计等课程教学时,均会选取两周安排在南海东方塑料有限公司进行,由企业的设计师及任课教师一起在现场进行教学,这样可以提高教师的业务水平,同时巩固了学生的职业技能。

除此之外,利用假期进行 Pro/ENGI NEER软件培训,进行教师相互听课观摩的交流活动,以求达到提高教师专业水平、提高教学效果的目的。

三、效果
经过几年持续的改革实践,该课程的建设取得了一定的效果,课程被学校立项为
2009年校级精品课程,在学生对课程教学评价中,一直为“优秀”或者“良好”档次。

毕业生进行毕业设计时,有50%以上学生采用该软件进行造型和设计。

在就业方面,我专业学生有 45%毕业生工作岗位与Pro/ENGI NEER软件有直接或间接关系,岗位包括绘图员,装模,修模,设计助理等职位。

另外,在一年来的职业技能比赛中
取得了如下成绩:
(1)五名学生应用 Pro/ENGI NEER软件设计作品参加学校 2009年挑战杯比赛均
获得一等奖;
(2)一名学生代表学校参加 2009年广东省“挑战杯”比赛,采用软件设计的作品“基于人机工程的可伸缩笔记本电脑”获得省三等奖;
(3)六名学生参加 2009年全国数控技能比赛广东选拔赛之产品造型及快速原型比赛,其中两名学生获得模具设计单项三等奖,其余均获优胜奖;
(4)一名学生参加2008年全国“发明杯”比赛,采用软件设计的作品“旋转机械臂”获得金奖。

四、结论
Pro/ENGI NEER软件是高职机械类专业必修的三维设计软件,在人才培养体系中起着重要的作用。

当前该课程教学存在着内容、教材、教学方法、师资等问题。

本文针对这些问题提出相应的解决方法,并以茶杯的造型实训为例讲解四阶段法在实训
中的应用。

实践证明,教学改革对于提高教学效果有明显的推动作用,四阶段法、案
例法等教学方法适用于该课程。

参考文献:
【相关文献】
[1]林胜利.基于高职院校《Pro/E软件应用》的教学改革探讨[J].中国成人教育,2008(2):167-168.
[2]姜金鑫.工作过程导向的实践性课程构建[J].职教通讯:江苏技术师范学院学报,2008(23).。