专业认证背景下以学生为中心的Pro/E实验教学改革

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摘要：专业认证是我国当前高等工程教育关注的焦点，以学生为中心是专业认证的核心教学理念。湖北工业大学机械设计与制造及自动化专业，以工程教育专业认证标准为指导，积极探索机电专业课程教学改革，从讲好课程绪论、注重趣味性新颖性、考核评价多元化等方面，对pro/E实验教学改革做出有益的探索和实践。实践证明，改革有利于提高学生独立思考和解决问题的能力，有利于增强学生的探索精神和创新能力，与专业认证要求相适应，为培养符合专业认证标准的卓越工程师后备人才提供有力支持。

关键词：专业认证；Pro/E课程；以学生为中心；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0242-02

专业认证是实现工程教育国际互认的重要基础。为了促进我国工程教育参与国际竞争，教育部自2006年起在全国实施工程教育专业认证。通过专业认证，可以促进学科建设和发展，加强工程实践教育，提高工程教育人才培养对工业产业的适应性，促进我国工程教育参与国际交流，实现国际互认，国内很多高校已经以专业认证为导向做了大量工作。今年，我校在教育部高等学校机械专业教学指导委员会的指导下，机械设计与制造及自动化专业认证工作蓬勃开展。面对专业认证的新要求和新形势，“Pro/E基础与应用”实验教学必须实施改革。

一、Pro/E实验教学与专业认证的不适应

“Pro/E基础与应用”虽然只是一门专业选修课，但非常实用，学生课程设计、毕业设计、参加机械创新设计大赛、参与科研课题及今后参加机械领域工作等场合都会用到这项技能。然而，教学过程中，普遍存在教师重视不够、照本宣科，学生学习主动性不强的问题，教学面貌和教学效果与专业认证存在严重的不适应。Pro/E实验教学迫切需要改头换面，与时俱进。专业认证的核心理念是“以学生为中心”，重视实践，重视创新意识和创新能力的培养，关注教学过程中“学生真正收获了什么”。在深入思考后，笔者以该理念为指导，实施系列以学生为中心的Pro/E实验教学改革措施，取得良好的教学效果。

二、基于专业认证需求，以学生为中心，实施Pro/E实验教学改革

1.讲好绪论――布好开局，培养学生对课程的热爱和向往之情。学生必须“了解本专业的前沿发展现状和趋势”，是专业认证对专业教学的要求之一。这点在绪论课中应得以体现。绪论是一门课程的大纲，是课程的高度浓缩。讲好绪论课，教师必须站在领域与学科、历史与现实、理论与应用的高度，高屋建瓴地统揽课程内容全貌，点评课程的形成与发展、内容与特色，以及该课程与相关课程、学科的联系，让学生认为学习该课程有用、有趣。

一堂好的绪论课，可以抓住学生的求知心理，激发学习兴趣，使他们满怀期待投入新课程的学习。考虑到Pro/E是一门软件应用课程，笔者在介绍软件发展的前世今生后，精心选取三个软件应用实例进行演示，以形象直观的视觉效果，吸引学生的注意力，激发学习欲望。第一个实例是发动机的整机装配动画。该实例为汽车厂家研发部为自己产品所做的，来自工程实际，贴合机电专业课与企业紧密结合的教改要求。学生看完后会产生一种向往，对软件学习有欲望。第二个是直齿圆柱齿轮减速器整机虚拟装配。由于机械设计课程设计中，学生曾设计出该类减速器，容易产生亲切感，学完软件也能创建这样的作品，对软件学习有信心。第三个是上届学生在该课程学习结束时创作的作品，是课程学完后的成果展现。由于是学生自己的作品，他们除了亲切，还会产生一种敬佩和向往之情，热心学习新课程。通过三个典型实例的展示，学生产生浓厚的学习兴趣，激发强烈的学习欲望，为后续全面深入地学习本课程开启良好的开端。

2.注重趣味性和新颖性，增强课堂的吸引力，启发学生思考，鼓励学生实践。为了抓住学生的心理，吸引学生的注意力，Pro/E课程采用案例式教学和启发式教学相结合的方式。基于系列典型案例，吸引学生，启发学生，引导和鼓励学生通过思考和实践自己完成模型的创建。笔者没有直接告诉学生最快最好的模型创建步骤，而是启发他们理清建模思路，鼓励他们大胆尝试，体验多次失败后的成功带来的发自内心的喜悦。

案例的挑选很重要，贴近工程实际固然好，但若能穿插一些来源生活、接地气、有趣新颖的案例，更会让人耳目一新。（1）旋转楼梯。旋转楼梯是校园教学楼旁的一处建筑，学生每日经过，它里面包含尺寸增量阵列和螺旋扫描的综合应用。Pro/E创建的旋转楼梯被展示在大家面前时，每个人都会有一种亲切感。仔细分析后，发现确实很难做。①台阶。首先引导学生分析楼梯台阶的特点：台阶围绕立柱螺旋式逐层上升。学生很快就会想到采用轴阵列，但如何让台阶逐层上升，这需要学生好好试一试，体验阵列中尺寸增量的使用效果。学生经过多次反复试验，并未成功，最后请教其他同学或教师，豁然开朗后，印象更深。②扶手。创建需要用螺旋扫描特征，思路清楚。学生感觉容易创建，但尝试后，学生很快会发现随手创建的扶手和旋转台阶不符。这时，教师要启发学生思考：为什么不符，存在什么样的匹配问题？经一番思考，学生明白需要仔细计算螺距，才能匹配上。（2）奥运五环。五环是奥运会的会标，作为案例，既让人亲切，又非常新颖，让学生有强烈的创建欲望。它里面包含基准面、特征编辑和角度尺寸增量阵列三个方面的知识点融合，有一定的难度。教师可以这样启发学生理清思路：①思考如何创建出平面五环，这步相对简单。学生应对普通阵列动些脑筋，建倾斜基准面，沿基准面阵列，可得出平面五环。②引导学生观察立体五环特点，上面三个环左侧向纸内倾斜，下面两个左侧向纸外倾斜。如何倾斜？可采用特征编辑的旋转实现。③创建立体五环。此时会用到尺寸增量阵列。增量尺寸就是上一步旋转过程中得到的角度，这一步是难点。学生有了初步的建模思路后，也要勇于尝试建模的过程。可能会多次失败，碰到很多实践问题，这时教师要多加鼓励，帮助学生完整地走完这个过程，走向成功。

3.考核评价多元化。专业认证倡导“注重学生能力培养”、“着重考核创新意识和创新能力的培养”、“着重考查学生学到了什么”，强调通过抓学习过程，培养学生实践能力、创新能力和学习成效，而不是单纯的期末卷面成绩。Pro/E实验课程实行考核评价多元化，课程最终成绩由三部分组成：课堂练习60%、期末考试30%和自由选题创意建模10%。

在实施过程中，教师要抓好每堂课，记录学生的每次课堂练习成绩，工作量有点儿大，但效果明显。（1）教师根据学生练习情况实时记录平时成绩，学生做得好的想着下次继续努力，不好的有了压力，课后自然会抓紧复习和预习，良好的学习氛围在不知不觉中形成。（2）教师在检查过程中，能收集学生出现的一些共性问题，有利于教学反思和下次课讲解的针对性。（3）由于启发式教学注重启发学生思考，鼓励学生开放思维，因此也会收集到少数学生令人意外的创造性思维解决办法，学生欣喜，教师也高兴，将这些新鲜的思路整理后分享，大家更是欣喜。（4）检查记录平时成绩的方式，可以加强师生之间的沟通，教师也能深入了解每位学生的学习基础、学习习惯、学习困难和旷课原因等，有针对性地给予关心和帮助；学生切身感受到被重视和被关爱，课程学习积极性都很积极。自由选题创意建模，要求学生创建一个自选创意零件、部件或整机。这是课程的拓展和升华，应鼓励学生运用所学进行创作，让学生亲身体验学有所用，学有所成。

经过实践，班上学生都能提交一份作品，或简单或复杂。教师挑选部分优秀作品讲评，会起到两方面的作用：一是为全班学生课程结束后取得的成果进行庆祝，让学生的成就感油然而生；二是积累新鲜素材，以便下轮课程学习开始时，给新学生展示学长作品，让他们产生一种敬佩和向往，有学习动力。

专业认证是国际工程教育改革与创新的潮流，是提高工程教育质量的重要举措，是当前高校关注的焦点。专业认证的核心教学理念是以学生为中心，实现以教师为中心的教学向以学生为中心的教学的转变。基于这一教学理念，对机电专业课程实施教学改革，能有效地促进我校机械设计与制造及自动化专业的专业认证工作，对全面提升我校工程教育质量具有深远意义。

参考文献：

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