任職教育中基于PRO/E的機(jī)械識(shí)圖教學(xué)研究

李穎

在任職教育中，機(jī)械識(shí)圖主要培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和圖樣識(shí)讀能力。然而，由于任職院校中部分學(xué)生基礎(chǔ)較差，缺乏空間想象能力，使得機(jī)械識(shí)圖教學(xué)變得尤其困難，如何能讓學(xué)生讀懂圖，讓學(xué)生將平面圖樣和空間立體結(jié)合起來(lái)成為識(shí)圖教學(xué)中亟待解決的問(wèn)題。我院在學(xué)生完成機(jī)械識(shí)圖課程后開(kāi)設(shè)了PRO/E選修課程，發(fā)現(xiàn)通過(guò)該選修課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的空間想象能力及讀圖興趣都得到了極大的提升，現(xiàn)將一些研究和體驗(yàn)介紹如下。

一、課程開(kāi)設(shè)目的

PRO/E軟件的功能很多也很強(qiáng)大，但是我們必須弄清在任職院校開(kāi)設(shè)的目的，沒(méi)有必要將許多工業(yè)級(jí)的應(yīng)用一股腦地全部教給學(xué)生，那樣學(xué)生學(xué)不明白更會(huì)喪失信心。通過(guò)分組分工部件的建模和裝配，鍛煉學(xué)生在建模及裝配過(guò)程中的配合協(xié)調(diào)能力、在分工協(xié)作過(guò)程中的組織能力。

二、課程教學(xué)思路及指導(dǎo)思想

和對(duì)機(jī)械識(shí)圖課程的定位一樣，要讓PRO/E成為學(xué)生能夠熟練掌握的一門(mén)工具，而且通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作，鼓勵(lì)學(xué)生承擔(dān)更多更復(fù)雜的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，因此在教學(xué)中要注意以下問(wèn)題：

1.多講思路，注重學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)

有關(guān)參數(shù)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(shí)間用在培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、表達(dá)三維形體的思路上，不僅可以大大縮短熟悉該軟件的時(shí)間，而且對(duì)學(xué)生以后學(xué)習(xí)同類(lèi)軟件的可持續(xù)發(fā)展有極大的好處。

2.注重學(xué)生洞察力的提升

受到客觀條件限制，用于三維造型的實(shí)物模型有限。所以在講授PRO/E入門(mén)介紹和掌握基本建模方法后，讓同學(xué)們從身邊著手，結(jié)合學(xué)習(xí)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(xué)生選擇與識(shí)圖教材結(jié)合緊密、設(shè)備常用的零部件，這樣不僅可以提高學(xué)生的興趣，同時(shí)也可以驗(yàn)證學(xué)生在讀圖過(guò)程中的正誤。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己工作給出評(píng)價(jià)

在我們平時(shí)所見(jiàn)到的裝配體中，形狀、部件、尺寸一般比較復(fù)雜，僅憑單個(gè)學(xué)生的能力短時(shí)間內(nèi)很難完成，這就需要教師對(duì)任務(wù)進(jìn)行合理的分工，鼓勵(lì)學(xué)生自薦擔(dān)任組長(zhǎng)。引導(dǎo)學(xué)生善于歸納和總結(jié)自己的工作，扭轉(zhuǎn)老師“一帶到底”的教學(xué)誤區(qū)。

三、教學(xué)實(shí)踐中的一些體會(huì)

以指導(dǎo)思想和具體措施為思路，PRO/E教學(xué)得到了學(xué)生的一致認(rèn)可。同學(xué)們雖然開(kāi)始不太適應(yīng)這樣的學(xué)習(xí)方式，但是經(jīng)過(guò)多次耐心輔導(dǎo)后，逐漸感受到自己解決問(wèn)題的能力有所提升。在三維建模中，三維造型軟件的設(shè)計(jì)本身和制圖一樣，對(duì)組合體采用了分解、分類(lèi)和歸納的方法，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能。

1.注意形體分析法的應(yīng)用

通常立體的三維造型實(shí)質(zhì)上是采用機(jī)械制圖中組合體讀畫(huà)圖中所采用的形體分析（分解）的方法，把復(fù)雜立體分解為簡(jiǎn)單的部分，逐步完成。有了形體分析的基礎(chǔ)，在掌握PRO/E基本特征工具（旋轉(zhuǎn)、拉伸、掃描、放樣）概念后，鼓勵(lì)同學(xué)多采用形體分析法思路造型，當(dāng)學(xué)生看到圖紙上的平面圖形變成實(shí)實(shí)在在的立體模型后，極大地提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.特征視圖的靈活應(yīng)用

拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣四大基本特征實(shí)質(zhì)上使用或近似地使用了機(jī)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(xué)生能獨(dú)立地很快地發(fā)現(xiàn)這些特征視圖，這對(duì)培養(yǎng)他們的讀圖能力也是非常有好處的。

3.尺寸標(biāo)注與約束的相互影響

在機(jī)械制圖教學(xué)中，我們知道同學(xué)們對(duì)尺寸標(biāo)注的掌握都不是很好。標(biāo)注的時(shí)候容易出錯(cuò)，讀圖的時(shí)候讀尺寸困難。在三維建模中，引入約束的概念，再加上相應(yīng)的位置約束和標(biāo)注直接尺寸后，如果再標(biāo)注間接尺寸就會(huì)出現(xiàn)過(guò)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(xué)們會(huì)很容易理解在機(jī)械制圖中關(guān)于尺寸標(biāo)注的很多規(guī)定。這對(duì)同學(xué)們理解工藝尺寸和后面的學(xué)習(xí)也有很大的幫助。

綜上所述，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，我們可以從培養(yǎng)素質(zhì)的角度和學(xué)習(xí)方法上看出，二維機(jī)械制圖和三維建模在內(nèi)容和方法上有很多的共通性、相融性。三維建模在高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，為我們提供了更強(qiáng)有力的手段，但三維造型的教學(xué)在現(xiàn)階段不會(huì)也不應(yīng)該取代二維，而是應(yīng)該和二維有機(jī)地融合。在以往的教學(xué)基礎(chǔ)上，我們將總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷探索和應(yīng)用現(xiàn)代科技發(fā)展成果，在學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)和基本學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的教學(xué)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(xué)士官學(xué)院）