浅谈Pro/E软件课实体造型的教与学

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【摘 要】笔者立足于解决pro/E软件课中实体造型的入门问题，通过精心的课堂教学设计，激发学生的学习兴趣，活跃学生的思维，促进学生自主探索，从而获得较好的教学效果。

【关键词】实体造型 入门 教学设计

Pro/E软件课是机械类学生作为计算机辅助设计课程教材使用，适合技能型紧缺人才的培训。它有贴合专业的特色，对相关课程的学习能起到良好的帮助和提高作用。实体造型是Pro/E软件课教学中的重要章节，是初学者学习Pro/E软件的必经之路，比较难入门。在教学工作中，笔者总结出一条经验，不但能充分的调动学生的积极性与主动性，而且还能挖掘学生潜在的能力，大大提高教学效果。下面就Pro/E软件课实体造型的教学作一探讨。

一、教材分析

零件模块分为实体、复合、钣金件、主体、线束五个子模块，常用的就是实体和钣金件两个模块。对于初学者而言，实体造型是Pro/E软件课的重点与难点，下面针对这一子模块进行详细介绍。

实体：实体零件是众多的几何特征组合而成，几何特征包括：实体特征、曲面特征、曲线特征及基准特征等。详见如下表：

特征 特征类型 基本特征

实体特征 基础实体特征 拉伸/旋转/扫描/混合/高级

放置实体特征 圆孔/倒圆角/拔模/管道/壳/倒角/筋

曲面特征 基本曲面特征 拉伸/旋转/扫描/混合/高级

操作曲面特征 合并/面组

基准特征 基准点/基准轴/基准曲线/基准面/坐标系

高级特征又分为：螺旋扫描、扫描混合、可变截面扫描。

1.教学目标

根据教学内容和教学大纲的要求，考虑到学生的知识水平和心理特征，制定了如下教学目标：

知识目标： （1）了解三维建模的预备知识；

（2）熟练掌握草绘操作；

（3）熟练掌握基本实体特征。

能力目标：能够应用拉伸/旋转/扫描/混合及高级实体特征创建一般零件。

情感目标（1）培养学生分析问题、解决问题的能力。（2）培养学生的自主学习能力。

2.重点与难点

根据教学大纲，从学生已有的知识结构出发，在理论与实践相结合的基础上，我确立了如下教学重点、难点。

教学重点：基础实体特征的应用

教学难点：高级实体特征的应用

3.教学方法

案例教学法、演示法、练习法、任务驱动法、自主合作探究式教学法。

二、分析学生的特点，要求其掌握基本概念

Pro/E实体造型是在二年级开设的，学生已经掌握了机械制图、计算机辅助设计（CAD）等理论与技能。但是，农村中职生的理解能力较差，尤其是对枯燥乏味的专业理论知识；学生学习主动性不足，缺乏明确的奋斗目标。因此，在专业知识的入门上，不能按普高生的教学速度进行。Pro/E软件课是一门实践性强的专业课。教师在讲授实体特征的概念时，不能照本宣科，一笔带过，尤其是高级特征概念。必须把概念的讲解融合在实体造型创建的过程中，这样才能具体形象的向学生阐述实体特征的概念，变抽象为具体。学生通过练习简单零件的创建，加深对实体特征概念的理解与运用，达到融会贯通的作用，为今后复杂造型的学习奠定坚实的基石。

三、强调二维草绘的重要性，要求学生掌握其作图技巧

二维草绘是Pro/E最基本的独立功能模块。所有的二维图形都是由点、直线、矩形、弧、圆等基本图元构成的。每个实体模型都是由一个个简单的特征累计而成的，而在创建特征之前，往往都需要先建立二维截面图。所以，草绘是特征创建的基础，草绘贯穿于实体建模的整个过程，通常是实体造型的第一步。如果草图绘制不完整，就无法生成实体，所以学会使用基本图元的绘制命令是首要之务。在讲授实体造型之前，教师必须通过至少两周的时间对二维草绘进行精讲，学生在实践的过程中能够熟练的运用基本图元进行作图，掌握二维作图技巧，活灵活用，为实体造型的学习埋下伏笔。

四、突破传统教学瓶颈，优化课堂教学

传统的教学方法是黑板加粉笔，模式单一，实体造型的教学仅借助“黑板+粉笔”，学生会感到抽象，难以消化和理解。由于缺乏演示工具，学生对三维空间的想象力感到茫然。

Pro/E课程采用多媒体教学，学生人均一台电脑。笔者根据多年的软件课教学经验，总结了突破传统教学瓶颈，优化课堂教学的方法，供大家商榷。

（一）创设情景，激发兴趣

爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师”，如何调动学生的学习兴趣是课堂教学的关键。通过创设情景把学生引入到课堂中，激发学生的学习兴趣与相互讨论，为新知识做铺垫。

计算机课程具有操作性强、适于视频教学和实践教学的特点。Pro/E软件课以图形化界面和鼠标操作为主，通过向学生播放视频，详细地展示实体造型的操作步骤，有效地集中学生注意力并挑起好奇心。而且，通过视频教学也为学生创造了一个能听、能看、能动手操作以及进行相互讨论、交流的环境。激发学生的学习兴趣，体现学生课堂中的主体地位。

（二）精心设计，诱发探究

Pro/E实体造型以案例教学为主，那么教师在案例上应该精心选择能够激发学生进行探究的欲望，例如台灯、幸运星、电话筒、鼠标盖等。而且教师在演示绘制零件的操作过程中分析它的结构特点，巧设问题，诱导学生进行科学的探究。例如，直齿圆柱齿轮，它的轮齿是利用拉伸命令创建的。如果要创建斜齿圆柱齿轮，它的轮齿是否也能运用拉伸命令创建？若不能，是否混合、扫描等命令可行；CAD的偏移命令是针对二维图而言的，运用灵活。那么Pro/E的二维草绘环境是否也有偏移命令呢？答案是否定的。Pro/E的偏移（偏距）命令只存在零件模块环境下，而且只能对曲面进行偏移，实体不能运用偏移命令。教师只有通过巧妙的设置问题，才能调动学生学习的主动性与积极性，引起学生的兴趣，学生带着问题积极的参与到课堂当中，有效的活跃课堂气氛。

通过问题的设计，不但能加深学生对知识的理解，而且更能训练学生从多个角度探究问题，从而提高学生科学探究的能力。

（三）扩展多变，激发探究

零件是由一个个基本特征累计而成的。是否一个零件只有一种创建方法呢？不是的，Pro/E提供了拉伸、旋转、扫描、混合等多种建模方式。例如创建一个圆柱孔，方法一：可以通过绘制两个同心圆，运用拉伸命令生成：方法二：运用混合命令生成一个圆柱，然后利用拉伸除料的方法创建孔特征；方法三：运用扫描命令生成一个圆柱，然后利用拉伸除料的方法创建孔特征。若发现圆柱孔的尺寸或形状不对，是否要彻底删除，重新创建呢？不是的，可以对模型树中指定的二维草图进行编辑定义，修改二维草图的参数便可。

通过灵活多变的习题，学生既能获得“一题多练”“一题多得”的学习效果，又能提高学生综合运用知识的能力，激发学生探究问题兴趣。发散思维的学习方式，有利于建立不同知识点间的桥梁。不但能促成知识的迁移，又能有效的发散学生思维空间能力，培养学生科学探究能力，多方位发展。

（四）动手实践、主动探究

陶行知先生曾说过：真正的教育必须培养出能思考会创造的人。处于被动的学习状态下的学生是不可能获得思考能力和创造能力的。学生只有主动参与课堂教学，才能充分发挥其主体的能动作用，创新学习，营造出一种生动活泼的学习气氛。

Pro/E实体造型的教学具有很强的实践性，学生只有通过实践操作，理论与实践相结合，才能更好的掌握作图技巧与方法。因此，在教学过程中，应竭尽全力的为学生创造学练结合的机会。按分组竞赛的方式让学生参与到课堂教学中，教师采用案例教学法进行教学，通过讲授、演示操作同步的教学方式让学生直观的获得知识内容。学生通过观看教师演示并结合课本、视频亲自动手实践。学习中若出现瓶颈，通过认真反复的观看视频，找出自己的操作步骤与视频有何差异，主动探究；可以与同学相互探讨、交流，合作学习；可以向巡视的教师请教。教师在巡视的过程中，检查学生的掌握知识的进度，并对理解、接受能力较差的学生进行辅导，分层次教学，增强学生的自信心，实现个性化教学。同时，尽量培养多个“小助手”帮助有需要的学生。让学生亲自动手实践，变空间想象力为现实实体，学生在学习的过程获得成就感，促使他们愿意去主动探究。

五、教学效果

Pro/E实体造型的教学宜精讲多练，通过教师的边演示边讲解，让学生在观看――讨论――分析――实践――探究的过程中掌握实体造型的创建流程及各种命令的作图技巧。这一教学模式打破了传统教学，变被动为主动。教师注重理论与实践的融合，关注学生的学习过程，通过实践教学提出引导性问题，让学生在实践过程中进行问题的思考，促进学生的个性发展。学生通过教师巧设问题，相互探讨、交流，参与课堂互动，发挥他们的主观能动性，通过自己实践操作完成课堂任务，在实践中分析问题、解决问题，提高学生的动手能力，增强团队合作精神。

总之，在教学中教师应该不断的总结、不断的改进，充分调动学生的积极性与创造性，师生、生生在交往互动中参与课堂教学，让学生在学中乐，乐中学，享受学习Pro/E实体造型的乐趣。由于机械零件缤纷多样，创建方法复杂多变，因此教师应灵活运用，培养学生独立思考的习惯，以达到真正提高教学效果的目的，提高学生的素质及能力。

【参考文献】

[1]张晓红. Pro/E实训教材[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]郭春鸣. 中等职业教育改革探索[M].上海：华东师范大学出版社，2004.