以工作過程為導向的《Pro/E設計機械零件》學習情境設計與實施

摘 要： 《Pro/E設計機械零部件》課程是高職機械設計與制造專業一門核心專業技能課程，基于工作過程根據專業人才培養目標及湖南省技能抽查標準，設計教學方法、教學實施過程等。實踐表明：以工作過程為導向設計課程教學，能夠將知識、技能與職業道德和情感態度有機融合，既可以取得較好地教學效果，又可以促進學生綜合素質的提高。

關鍵詞： 工作過程 《Pro/E設計機械零件》教學 設計與實施

Pro/E是集零件造型、工程分析、模具設計、數控加工等功能于一體的大型CAD/CAM軟件。它廣泛應用于航天航空、機械、汽車、模具等行業，是目前進行產品開發及模具設計最有效的工具之一。

《Pro/E設計機械零部件》課程是機械設計與制造等專業的一門核心專業技能課程，采用項目化教學方法，基于工作過程為導向，按“任務驅動、行動導向、工學結合、職業考核”的模式組織教學，以培養學生獨立運用Pro/E軟件完成中等復雜程度的三維實體造型、建模、曲面設計、零件裝配及工程圖設計的能力，為將來的實際應用提供必要的理論基礎。

1.課程學習情境設計的基本理念

本課程是根據高職教育機械制造與設計專業人才培養目標及湖南省技能抽查標準，遵循以“就業為導向，能力為本位”的職教理念設計的。具體體現在以下幾點：

1.1參照國家職業資格認證標準和湖南省技能抽查，實施項目教學，項目制作課題的考評標準具體明確，直觀實用，可操作性強，使內容與相關崗位與從業人員的要求相銜接。

1.2借鑒國內外先進職業教育教學模式，突出項目教學，適應學分制。

1.3理論與實踐一體化。培養理論聯系實際、學以致用、在“做中學”的優良學風，突出實踐，立足實際運用，突出“以就業為導向”、“以能力為本位”的職教思想，精選從行業崗位提煉出來的案例進行教學訓練，淺顯、實用、緊密結合生產實際，將能力與技能培養貫穿始終。

1.4貼近生產崗位。以企業需求為基本依據，加強實踐性教學，以滿足企業崗位對高技能人才的需求作為課程教學的出發點。

2.課程學習情境設計

《使用Pro/e設計機械零件》是以學生為中心設計的、工作過程系統化、情境化的學習領域課程，按照工作過程對課程內容進行序化，即將陳述性知識與過程性知識應以工作過程為參照系整合、理論知識學習與實踐技能訓練整合、專業能力培養與職業素質培養整合、工作過程與學生認知心理過程整合，通過科學的教學設計，將學習領域細化成具體的學習情境。通過對機械零件三維設計進行典型工作任務和行動領域的分析與歸納，以工作過程為導向，以機械零件繪圖員、產品設計人員的職業行動能力為目標，創設四大學習情境以“項目任務驅動”形式進行“行動導向”模式教學。

2.1學習情境一軸類（階梯軸）零件的設計

2.1.1教學目標：學會ProE3.0軟件的發展現狀、建模原理、基本功能模塊、典型設計思想；學會ProE3.0軟件的用戶界面；學會ProE3.0軟件的基本操作；學會二維草繪工具的使用；學會拉伸、旋轉、陣列、全角、基準平面和基準軸、螺旋掃描、倒圓角等建模工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協作能力、安全操作規范的意識。

2.1.2知識要點：Pro/E界面、二維草繪、基礎特征命令等。

2.1.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成軸類零件的三維造型設計。

2.2學習情境二支架類（支架）零件的設計

2.2.1教學目標：學會混合、掃描、可變剖面掃描和抽殼、曲線創建、邊界混合和掃描混合筋、拔模斜度、等建模工具的使用；掌握產品整體效果的渲染方法；熟練拉伸、旋轉、陣列、全角、基準平面和基準軸、螺旋掃描、倒圓角等建模工具的使用；熟練二維草繪工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協作能力、安全操作規范的意識。

2.2.2知識要點：高級特征命令、工程特征命令、渲染等。

2.2.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成支架類零件的三維造型設計。

2.3學習情境三盤類（齒輪）零件的設計

2.3.1教學目標：學會參數化設計、基準點的創建、曲面的創建、曲面的編輯（復制曲面、修剪曲面、合并曲面、鏡像曲面、延伸曲面、實體曲面）、鏡像、孔、特征復制等建模工具的使用；具備勞動組織能力、團隊協作能力、安全操作規范的意識。

2.3.2知識要點：參數化設計、工程圖、曲面實體建模等。

2.3.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成盤類零件的三維造型設計，并生成工程圖。

2.4學習情境四箱體類（減速器箱體）零件的設計

2.4.1教學目標：學會綜合運用各種建模工具；學會工程圖模塊的使用；具備勞動組織能力、團隊協作能力、安全操作規范的意識。

2.4.2知識要點：工程圖使用。

2.4.3技能要點：運用Pro/E軟件，正確完成箱體類零件的三維造型設計，并生成工程圖。

3.課程教法設計

在新改課程教學實施過程中采用項目導向、工學結合的教學模式。項目完全按照企業中真實產品的工作過程實施。為適應項目教學的需要，縮短與企業的差距，更好地培養和鍛煉學生崗位職業能力，主要采用項目教學法、六步教學法、合作交流法、激勵教學法等教學方法。

3.1引導文教學法

在學生進行機械零件的結構分析時，通過引導文引發學生進行正確的思考，指導學生學習。

3.2項目教學法

結合湖南省技能抽查標準，將典型的機械零件設計為項目任務，讓學生直接利用Pro/E軟件，按設計方案進行機械零件設計，提高學生利用三維軟件進行機械零件設計的能力。

3.3分組工作法

在每一個具體的機械零件設計過程中，讓學生以小組的形式進行工作，學生既有分工又有合作，培養學生的團結協作能力和溝通能力。

3.4角色扮演法

在每一個學習情境的教學中，教師扮演技術負責人、項目負責人、師傅等角色，學生按崗位或小項目分成若干小組，扮演徒弟、員工的角色，并在各個角色之間輪換，互相協作，最終共同完成工作任務。培養學生獨立分析問題、解決問題的能力、與人交流、與人合作的能力，提高學生的綜合素質。

4.課程教學實施

4.1引入

采用引導文，引入學習情境任務。

4.2資訊

采用頭腦風暴法、多媒體、演示法等教學方法，引導學生分析學習情境任務，教師講解相關知識。

4.3計劃與決策

教師引導學生，學生分組討論設計方案，確定實施方案

4.4實施

學生按照實施方案進行實作；老師解惑。

4.5檢查與評估

學生進行自檢、互檢，老師指導學生解決檢查中出現的問題，并給出評價。

4.6拓展練習

學生進行強化、提升練習，老師指導學生，并及時解決學生操作過程中出現的問題。

4.7小結與布置作業

小結學習情境的主要內容，將項目任務進一步完善，以小組為單位將電子版交給老師。發放引導文，以小組為單位，自學引導文中的相關知識。

5.結語

以工作過程為導向，創設《Pro/E設計機械零件》知識、技能與職業道德和情感態度有機融合的學習情境，探究以學生為主體、教師為主導的教學方法等，并將其應用于教學中。經過一年來的實踐證明：以工作過程為導向設計課程教學，徹底改變了傳統教學模式下教師講授枯燥、學生學習被動的現象，徹底改變了注重理論知識、輕視素質教育，有利于增強教學效果，有利于提升學生的學習興趣，有利于培養學生的綜合素質，為走向工作崗位奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]譚香玲，張洪，彭志強，等.緊密結合專業技能抽查標準的《機械零件Pro/e設計》課程教學探究[J].亞太教育，2015（32）.

[2]譚香玲，李躍兵，伍愛元，等.技能抽查標準在機械零件Pro/e設計課程中的應用研究[J].現代企業教育，2014（24）：102-102.

[3]高林，鮑潔，王莉方.基于工作過程的課程設計方法及實施條件分析[J].職業技術教育，2008（13）.

基金項目：2013年湖南省教育科學“十二五”規劃課題《技能抽查標準在機械零件Pro/e設計課程中的應用研究》（課題批準號：XJK013CZY091）的階段性成果。