案例教學法在Pro/Engineer基礎教學中的應用

梁淮湘，鐘昌振

(湖南文理學院，湖南 常德 415000)

Pro/Engineer軟件是美國參數技術公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件，采用單一數據庫、參數化、基于特征、全相關的概念，在目前的三維造型軟件領域中，是占有著重要地位的主流軟件之一，作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準，而得到業界的廣泛認可和推廣。其在國外，已成為工程專業必修的課程；在國內高校，也已逐步開展相關課程的學習。

湖南文理學院已開展Pro/Engineer教學多年，其不僅能有效地培養學生的機械設計能力，也能讓學生通過使用該軟件，更好地理解和學習其他機械專業課程。

開設Pro/Engineer基礎課程的目標，是要求學生能夠使用其進行零件的設計與裝配，而這一目標僅處在這個功能強大、應用廣泛軟件的基礎應用階段。在教學過程中，依然存在許多問題和難點，教學方法因人而異，教學效果也參差不齊。筆者經過多年的教學實踐，反復比較，體會到案例法在Pro/Engineer基礎教學中，具有良好的效果。

1 傳統教學模式的缺陷

傳統的Pro/Engineer教學中，通常采用“講授”-“演示”-“練習”這三大步驟，其存在的缺陷是：

（1）學生學習目的性不明確。學生在整個教學過程中，學習了相關命令，也做了大量的練習，但最后只能完成簡單的建模；

（2）講授的過程中，以教材為主線條，導致學生學習的思維不連貫、不完整。實際上Pro/Engineer是一個相關性極強的集成軟件，某幾個命令根本不足以完成一個實例；

（3）演示的過程中，雖然教師已經多方面的注意細節解釋，但畢竟學生和老師的思維很難處在一個層面上，教學時間的限制，也導致互動性不夠，學生只能停留在基本了解；

（4）練習指導性、導向性不強。學生照著書上的步驟做，很多時候不明白為什么要做這一步，如果出現問題如何解決；

（5）學習積極性不高。由于軟件教學中用傳統方法灌輸命令，操作步驟又相對復雜，學生聽課效率不高，并逐漸失去學習的興趣和動力。

所以，很多學生在學習過后，很容易遺忘相關的知識點，一旦遇到具體的工程實際問題，不知如何入手，走上工作崗位，也難以有效地應用軟件開展工作，造成學校教育與實際應用領域的脫節。

同時，在傳統的教學模式下，學生處于被動接受的地位，其主動性和創造性不能充分體現和發揮，也不利于學生創新能力的培養。

2 案例教學法的優點

案例教學法起源于1920年左右，由美國哈佛商學院（Harvard Business School）所倡導。當時是采取一種很獨特的案例形式的教學，這些案例都是來自于商業管理的真實情境或事件，透過此種方式，有助于培養和發展學生主動參與課堂討論，實施之后，頗具績效[1]。

案例教學法是一種以案例為基礎的教學法（case-based teaching），教師于教學中扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論。在Pro/Engineer建模過程中，通過相對有吸引力的實作實訓，特別是選取有趣味性的案例，來實施教學，效果良好。

2.1 激發學習的興趣

興趣是求知的內在動力，只要激發起學生的興趣，學習就會積極主動，學得輕松而有成效。在質疑的過程中，在享受成功的快樂中，都可以激發學生的學習興趣。選擇一個有針對性和代表性的案例來進行教學，并在此過程學習相關命令、相關操作步驟。更重要的是，通過學生的努力，更改完善方案，最終得到理想的Pro/Engineer案例結論，這是對學生自信心和成就感的肯定，有利于學生保持學習的積極性和求知欲。

2.2 培養團隊協作意識

在案例的實施和完成過程中，首先應由以學生為主體成立的小組擬定創建模型的方案，在這個過程中，每個人都要表達自己的思路。教師要注意訓練學生之間的溝通表達能力，培養學生傾聽他人意見和說服別人的能力，增強團隊協作意識。在Pro/Engineer設計方案基本形成的時候，教師也可以加入進來，進行引導和完善。

2.3 掌握知識，靈活運用

作為一個教師，在課堂上最希望學生能掌握所授的知識，并能靈活運用。通過精選的教學案例，把相關的知識點和技能運用到學習過程中，既訓練教材上所講授的命令，又提升了學生的應用能力。其實Pro/Engineer學習的根本不在于命令，而在于使用過程的思路和思想。

2.4 培養創新能力

案例方案的形成由學生小組主導，不必追求唯一性，完成一個Pro/Engineer建模案例可以用多種途徑和方法達到目的。只要注意分析和比較，然后提出優化措施，就可以開拓學生的視野，強化學生創新設計能力。

3 案例法在Pro/Engineer的實際應用

如圖1，有一個帶螺口的可樂瓶，底部有起伏，表面有文字。以此為例，進行基礎的案例教學。

（1）展示案例。讓學生一起看圖，并實施分組，初步設想建模思路。并以此復習拉伸、旋轉、掃描、文字等相關命令。

圖1 帶螺口的可樂瓶

（2）分析案例。在教師指導下，對案例進行模塊拆分。如本例可以分為建模部分和文字處理部分。由學生提出解決方案。

（3）具體實施。與學生共同操作討論，在建模部分，詳細介紹關系式、變剖面掃描、螺旋掃描；在文字部分，詳細介紹投影、包絡等，或是使用雙向拉伸的技巧。

（4）總結案例。課堂的最后，教師要把案例操作中新的知識點和操作技巧，進行詳細地總結，并指出實際操作時的重點和難點[2]。

4 結束語

傳統的教學方式，是注入式的，偏重理論知識的系統性，容易使學生形成思維定勢，缺少思維的空間和自由發揮的余地，相對制約了學生思維能力和應用能力的培養。而案例教學，是學生在教師的引導下，進行開發式的學習，教學過程是動態的，比較有利于激發學生積極思維，主動學習，實現培養目標[3]。

實際上，當前的Pro/Engineer軟件學習與應用，存在兩個突出的問題：

一是停留在軟件命令階段，對于設計的思想、方法、流程等，缺乏面向企業實踐的綜合訓練；

二是軟件知識與專業知識結合不緊密，不能有效結合。

須知工程軟件，最終是專業人員設計思想的表達工具。所以要提升教學的效果，提高實際工作能力，應在基本案例法的基礎上，還要進一步和各位同仁探討功能性、綜合性、項目式案例法等教學方法。

[1]皇甫偉.案例教學法在電力企業職業培訓中的應用[J].中國電力教育，2007，（4）：19-19.

[2]鄭燕華.案例教學與任務驅動教學法在高職計算機基礎教學中的應用[J].吉林廣播電視大學學報，2009，（2）：63-64.

[3]許冬梅.Pro/E三維造型設計案例教學法[J].裝備制造技術，2010，（4）：190-192.