Pro/ENGINEER軟件教學現狀及思考

羅 寧

（廈門理工學院，福建 廈門 361024）

當前，CAD軟件的應用面越來越廣，設計逐漸趨向無紙化，其中的三維設計軟件由于其良好的直觀性、參數化設計等特性使設計過程變得簡單，并且在設計完成之后可以直接由三維模型生成二維零件圖，這些優點使得企業中的設計過程逐漸由二維設計向三維設計過渡，因此掌握三維CAD設計技術，已經成為學生提高創新能力和產品開發能力，適應企業需求的一項基本專業技能[1].

針對企業需要，大部分高校從學生職業發展出發，開展了三維設計軟件課程，希望學生通過課程的學習能夠進行三維建模設計，提高學生的設計水平，為學生在將來設計領域的發展打下良好的基礎.Pro/Engineer被很多學校選擇作為講授教學軟件.Pro/Engineer軟件是美國參數技術公司（PTC)旗下的一款CAD/CAE/CAM一體化的三維軟件，以參數化著稱，在產品設計領域占據重要位置，在航天航空、汽車、電子消費品及醫療設備等眾多行業的設計中得到了非常廣泛的應用.

不同于理論教學，軟件課程的教學有其自身的特點，更注重操作的靈活性和創新性，如何增強學生的興趣，提高教學效果，一直是該課程教學的研究內容[2].下面，筆者就自己多年的Pro/Engineer教學實踐體會，結合教學現狀，談談對這門課程的思考.

1 Pro/Engineer軟件教學存在的主要問題

1.1 教學方法單一，以命令為主，缺乏關聯性

目前大部分學校的Pro/Engineer軟件教學都在機房中教學，采用邊講邊練的教學方式，老師講授某個命令或者操作之后，學生現場操作，老師現場指導.很多老師仍然沿襲理論課程的教學方式，強調知識體系的完整性、邏輯性、嚴密性，先講解軟件操作界面，然后按照圖標順序依次講授基本命令，接著繪制一個簡單的例子，最后進行復雜實例的建模.這樣有一定的教學效果，方便學生理解，但也容易導致學生只懂得各個建模命令的堆砌，不清楚三維建模的設計思想，更無法形成自己的建模思路和風格，最終只是把三維軟件當成一個簡單的建模工具，而不是實現設計理念的良好的輔助手段，也容易讓學生失去自主學習的興趣.

1.2 教學內容獨立，割裂和其他課程的聯系

三維建模課程相對于其他課程來說，內容比較獨立，但也是以機械制圖課程為基礎，并且和機械設計、機械原理等課程有很深的關聯，如果上課時只介紹軟件的操作部分，缺乏和其他課程相關知識的聯系和介紹，學生在學完這門課程之后還不清楚如何發揮Pro/Engineer軟件強大的功能.

1.3 強調軟件操作而不注重設計思想，使學生對軟件的了解缺乏系統性

目前，由于課時等一些條件限制，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的先進設計思想和方法都沒有介紹或者言之較少，例如Pro/Engineer軟件的參數化思想、Top-Down的設計方法等等，作為CAD/CAE/CAM一體化的三維設計軟件，它在分析、仿真方面的功能也非常強大，恰當的使用能夠使簡化設計過程，使設計結果更精確，缺少這些講解，學生對于Pro/Engineer軟件的理解會趨于片面.

1.4 考察內容及形式單一

在考試時，大部分考試形式都是給定一些模型，讓學生進行建模，然后根據給定時間內學生完成的結果打分，這樣能夠考察學生的軟件操作熟練程度，但是這種考試類型無法考察學生的設計思路，學生也無法發揮自己的創造性.

2 對Pro/Engineer軟件教學的思考及設想

面對Pro/Engineer軟件教學中出現的問題，應該從實際的使用過程出發，考慮如何體現其全面強大的功能，使其成為整個設計過程的好助手，使設計過程簡單準確，而不僅是作為一個簡單的立體模型建造工具.教學時注重培養學生學習興趣，引導設計思路，讓學生掌握先進的設計方法和理念，能夠幫助他們解決較復雜的問題，并且具備進一步深入學習的興趣和能力.

2.1 改革教學方法，進行項目式教學

結合學生可以接觸到的實例進行項目式教學，授課順序的安排不是以各個單獨的命令進行，而是以完成設計實例為主，把要學習的各個命令內容融入到教學模型中進行講解，使各個命令的效果更直觀，更生動，貼合實際需求，學生看到所學知識的效果，更容易產生興趣，提高學習的積極性[3].

2.2 加強和前后課程的關聯，保持知識連續性的同時展示軟件的強大功能

學生在學習一個新知識的同時，總會想知道學習這個有什么用.在Pro/Engineer教學時如果能和前后相關課程比較好的關聯起來，能夠讓學生對軟件的功能有更深一步的認識.例如可以將Pro/Engineer的工程圖功能和AutoCAD的繪圖功能進行對比，直接由三維模型導出二維圖形，學生會對軟件的功能更加深刻，能夠很快的提高學生的學習興趣.

2.3 引導學生掌握正確的設計思路和設計習慣

當零件比較復雜時，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確的修改，就是設計思路和設計習慣的體現.而這些，在課堂上需要老師更多的引導，利用復雜模型實例，在實際建模之前，鼓勵學生多思考，分析其結構特點，拿出不同的建模方案，對比不同的建模方案的優劣，優化建模過程，幫助學生養成好的建模習慣和設計思路，能夠讓學生在以后的學習和工作中都受益匪淺.

2.4 引入先進的設計方法，擴大學生的視野

和其他課程強調設計細節不同，Pro/Engineer軟件提出的Top-Down設計方法更貼合工程實際，讓學生學會從整體入手，考慮整個設計過程的管理和協調.另外Pro/Engineer提供的參數化、裝配檢測等功能都能夠使得設計過程簡化并且準確度更高.這些在課堂上都可以展示給學生，拓寬學生的視野，對他們以后從事設計工作，更快的滿足企業需求有非常大的幫助.

2.5 對比不同軟件的異同，提高學生對不同軟件的適應能力

不同行業和企業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，但很多軟件在界面和操作方法上還是有異曲同工之處，如果在講授相關之后，演示幾種其他的三維建模軟件，對其他軟件特點做一些簡單的介紹，對比不同軟件的異同，能夠激發學生學習興趣，讓學生在以后接觸其他軟件時適應能力更快.

2.6 改革考試命題方式，考察學生綜合的建模能力

給定模型建模通常考察的知識面比較少，建模步驟也相對固定，學生可以自由發揮的空間比較少，如果能夠在課后給定學生相當的時間，允許學生進行自由建模，自己設計一個中等以上復雜程度的產品，從產品的功能性，結構合理性，建模的難度和思路上考察學生對于軟件的使用，能夠更好的結合其他課程的相關知識，全面地提高學生對于軟件的使用能力.另外，針對Pro/Engineer軟件，目前不少機構和組織也開展了不同的專業認證考試，這些考試的時間相對都比較長，題量比較大，考察面相對比較廣，可以鼓勵學生參加此類考試，對學習效果進行檢驗，同時也可以提高學生在求職工作中的競爭力.

好的教學方式和內容能夠提高學生學習興趣，增強教學效果，如果引導得當，學生會在課后通過各種途徑自己深入學習相關的知識.使用三維軟件進行輔助設計是設計的趨勢，課堂上讓學生養成好的建模習慣，以及對設計過程的良好把握會影響他們的設計方式以及學習方式.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設計方法對學生從事設計工作來說更為重要，會改變學生對于設計過程的理解，這才能讓學生真正受益.

〔1〕高征兵，羅文群.計算機繪圖的教學改革實踐.機械管理開發[J].2010，25(1)：170-173.

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

〔3〕方輝.項目教學法在《常用工具軟件》實訓教學中的應用.內江科技[J].2010，31(9)：197.