任職教育中基于PRO/E的機械識圖教學研究

李穎

在任職教育中，機械識圖主要培養學生的空間想象能力和圖樣識讀能力。然而，由于任職院校中部分學生基礎較差，缺乏空間想象能力，使得機械識圖教學變得尤其困難，如何能讓學生讀懂圖，讓學生將平面圖樣和空間立體結合起來成為識圖教學中亟待解決的問題。我院在學生完成機械識圖課程后開設了PRO/E選修課程，發現通過該選修課的學習，學生的空間想象能力及讀圖興趣都得到了極大的提升，現將一些研究和體驗介紹如下。

一、課程開設目的

PRO/E軟件的功能很多也很強大，但是我們必須弄清在任職院校開設的目的，沒有必要將許多工業級的應用一股腦地全部教給學生，那樣學生學不明白更會喪失信心。通過分組分工部件的建模和裝配，鍛煉學生在建模及裝配過程中的配合協調能力、在分工協作過程中的組織能力。

二、課程教學思路及指導思想

和對機械識圖課程的定位一樣，要讓PRO/E成為學生能夠熟練掌握的一門工具，而且通過學習這門課程，培養學生的自學能力、觀察能力，培養學生的相互協作，鼓勵學生承擔更多更復雜的任務，引導學生對自己進行客觀評價，因此在教學中要注意以下問題：

1.多講思路，注重學生素質能力的培養

有關參數化三維造型的軟件很多，功能也參差不齊。但它們的建模基本思路和方法基本相同，把有限的時間用在培養學生分析問題和解決問題的能力、表達三維形體的思路上，不僅可以大大縮短熟悉該軟件的時間，而且對學生以后學習同類軟件的可持續發展有極大的好處。

2.注重學生洞察力的提升

受到客觀條件限制，用于三維造型的實物模型有限。所以在講授PRO/E入門介紹和掌握基本建模方法后，讓同學們從身邊著手，結合學習的基本建模方法，觀察生活中的桌椅、身邊小電器，思考它們是如何建模的；在零件造型階段，教師要注意給學生選擇與識圖教材結合緊密、設備常用的零部件，這樣不僅可以提高學生的興趣，同時也可以驗證學生在讀圖過程中的正誤。

3.培養學生的團隊協作精神，引導學生對自己工作給出評價

在我們平時所見到的裝配體中，形狀、部件、尺寸一般比較復雜，僅憑單個學生的能力短時間內很難完成，這就需要教師對任務進行合理的分工，鼓勵學生自薦擔任組長。引導學生善于歸納和總結自己的工作，扭轉老師“一帶到底”的教學誤區。

三、教學實踐中的一些體會

以指導思想和具體措施為思路，PRO/E教學得到了學生的一致認可。同學們雖然開始不太適應這樣的學習方式，但是經過多次耐心輔導后，逐漸感受到自己解決問題的能力有所提升。在三維建模中，三維造型軟件的設計本身和制圖一樣，對組合體采用了分解、分類和歸納的方法，然后設計相應的功能。

1.注意形體分析法的應用

通常立體的三維造型實質上是采用機械制圖中組合體讀畫圖中所采用的形體分析（分解）的方法，把復雜立體分解為簡單的部分，逐步完成。有了形體分析的基礎，在掌握PRO/E基本特征工具（旋轉、拉伸、掃描、放樣）概念后，鼓勵同學多采用形體分析法思路造型，當學生看到圖紙上的平面圖形變成實實在在的立體模型后，極大地提高了他們的學習興趣。

2.特征視圖的靈活應用

拉伸、旋轉、掃描和放樣四大基本特征實質上使用或近似地使用了機械制圖中的特征視圖的概念。草圖的繪制就是特征視圖的繪制，這需要學生能獨立地很快地發現這些特征視圖，這對培養他們的讀圖能力也是非常有好處的。

3.尺寸標注與約束的相互影響

在機械制圖教學中，我們知道同學們對尺寸標注的掌握都不是很好。標注的時候容易出錯，讀圖的時候讀尺寸困難。在三維建模中，引入約束的概念，再加上相應的位置約束和標注直接尺寸后，如果再標注間接尺寸就會出現過約束的提示。而且把位置約束和直接尺寸一樣作為一種約束的概念后，同學們會很容易理解在機械制圖中關于尺寸標注的很多規定。這對同學們理解工藝尺寸和后面的學習也有很大的幫助。

綜上所述，通過實踐教學，我們可以從培養素質的角度和學習方法上看出，二維機械制圖和三維建模在內容和方法上有很多的共通性、相融性。三維建模在高速發展的計算機軟硬件支持下，為我們提供了更強有力的手段，但三維造型的教學在現階段不會也不應該取代二維，而是應該和二維有機地融合。在以往的教學基礎上，我們將總結經驗，不斷探索和應用現代科技發展成果，在學生的素質培養和基本學習能力培養的教學改革方向上努力探索。

（作者單位 山東青州第二炮兵工程大學士官學院）