淺談Pro/Engineer軟件在《汽車機械基礎》教學中的應用

摘 要：《汽車機械基礎》是一門理論性和實踐性均較強的課程，作為高職院校汽車類專業的技術基礎課，是學好后繼專業課程的基礎。該課程概念較多，原理抽象，難懂難學。把商用化較好的三維CAD設計軟件Pro/Engineer引入教學各環節，可以在各個方面輔助《汽車機械基礎》的教學，激發學生興趣，提高教學質量。

關鍵詞：汽車機械基礎 Pro/Engineer 教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）07（a）-0140-01

Pro/Engineer是美國PTC公司推出的CAD/CAE/CAM集成軟件，在機械行業被大量使用，是目前工程技術人員使用的最廣泛的三維CAD軟件之一[1]。它具有強大的零件建模、機構運動仿真和加工仿真等功能，能十分方便的制作《汽車機械基礎》中涉及的各類汽車機械零件、汽車運動機構動畫。作者把三維造型軟件Pro/Engineer引入《汽車機械基礎》教學過程中，取得了很好的教學效果。

1 利用Pro/Engineer制作虛擬教學模型

在傳統的教學過程中，教學模型一直是重要組成部分，是輔助教學較有力的工具，能幫助學生深刻地理解教學內容。在全國職業院校都提倡基于工作過程教學改革的今天，教學模型依然起到很重要的作用。而傳統的汽車類專業教學模型因其價格昂貴、易損害、不便攜帶等缺點，無法帶入教學課堂，日益不能滿足現代教學的需要。Pro/Engineer軟件能提供很好的三維建模技術，可以方便地制作適合我們教學的三維汽車零件虛擬模型，并實現整車虛擬裝配，通過現代多媒體技術可以很好的展示給學生，從而實現真正意義上的“教、學、做”一體化，讓學生更加直觀的來認識各種機構原理及汽車機械零件，極大調動了學生的學習積極性，達到了輔助教學的目的。例如，在講解緒論時，為了讓學生了解機構和機械零件在汽車上的應用，利用三維制圖軟件Pro/Engineer十分強大的三維建模和裝配模塊，并進行整車零件的拆裝，大大激發學生的好奇心和求知欲。而通過反復練習虛擬裝配（見圖1），在汽車整車拆裝時（見圖2），加深學生對汽車構造的了解，為以后進行專業課學習打下良好的基礎。

2 利用Pro/Engineer突破教學難關

在《汽車機械基礎》教學過程中，教育對象多是普通高中考上的學生，涉及到汽車的機構原理、機械零件均比較抽象，純粹的理論講解無法使學生真正意義上理解并掌握知識。在教學各環節中引入Pro/Engineer軟件制作虛擬的汽車機械零件，并通過模擬仿真實現現實中的常見機構運動，可以使教材中的機構原理具體化，在教學時只需要在多媒體上運行即可，不用到實訓車間現場講解，很容易實現“教、學、做”一體化，由于是虛擬化制作，制作成本便宜，大大提高了學生學習的熱情。例如：在講《凸輪機構》時，我首先以凸輪機構的模型引入，說明這就是我們今天要學的東西，然后找學生演示各類凸輪模型，參與教學。隨著機構的演示，學生的多種感觀被調動起來，并且對直觀的模型產生極大興趣。這時可以啟發學生思考“凸輪機構的組成、各類凸輪機構的特點及應用場合、從動件的基本類型”等問題，通過模型，給予講解。最后演示汽車發動機的配氣機構原理，讓學生更深入地了解其運動特點。

3 利用Pro/Engineer進行汽車零件的拆裝

汽車上大概有上萬個零部件，它們之間的裝配關系也比較復雜。Pro/Engineer有著十分強大的三維建模和裝配模塊，可以實現汽車整車零件的建模和裝配，引入Pro/Engineer軟件，不僅讓學生熟悉汽車零部件的構造，而且熟悉各零部件之間的裝配關系，起到了良好的教學效果。例如，《汽車機械基礎》課程中，在講解軸系零件、軸上零件的固定，軸、軸上回轉零件齒輪以及鍵連接之間的關系時，利用軟件操作這些零件的裝配過程，使學生更直觀的掌握了鍵連接，軸的結構，軸上零件的固定等相關知識。利用Pro/Engineer軟件建立的由軸、齒輪、鍵裝配的汽車后輪驅動差速器裝置，學生通過練習可以對先前學習的內容形成一個完整的概念，很好的達到了教學效果。

4 利用Pro/Engineer擴展汽車相關專業知識

《汽車機械基礎》雖然包含了較多的汽車零件和運動機構原理知識，但對整個汽車工業來說，大多數知識均沒涉及到。Pro/Engineer提供了很多汽車設計模塊，基本涵蓋了汽車設計的各個行業，包括汽車零件設計，汽車零件鈑金加工，成型汽車零件用的模具設計，關鍵零部件的數控加工、汽車整車結構優化設計等，簡單來說，Pro/Engineer軟件幾乎涵蓋了汽車設計、零件加工及裝配的各環節，通過課堂進入Pro/Engineer軟件即可以擴展學生的視野，也點燃了學生學習汽車專業課的熱情和興趣。

現代教學論認為：學生學習知識不是一個被動吸收、機械記憶、反復練習、強化儲存的過程，一個有意義的學習過程應該是學生以一種積極的心態，調動原有的知識和經驗解決新問題，同化新知識，并構建他們自己的認知結構的過程。把Pro/Engineer軟件引入《汽車機械基礎》課堂教學中，可以激發學生學習興趣，能較好的滿足上述學習要求。

參考文獻

[1] 董國耀，李莉.關于圖學教育改革與發展[M]//面向2l世紀的圖學教育.北京：機械工業出版社，2000.

[2] 武曉麗.培養創新思維，強化構形能力[M]//圖學教育研究.北京：機械工業出版社，2004：205-209.

[3] 趙月望.論高職教育的人才觀、質量觀和教學觀[J].高等技術教育研究，2004（3）：1-5.