翟芳芳 孟英奎 刘 薇

[摘要]Pro/E课程是高职院校普遍开设的一门主干课程。文章针对Pro/E课程中的教材、教学方法、教学手段、学生创新能力和师资水平这几方面所存在的问题,提出了相应的改革措施,以调动学生自主学习的积极性,提高教学效果。

[关键词]Pro/E 课程标准 案例教学 创新能力

[作者简介]翟芳芳(1980- ),女,河北邢台人,河北化工医药职业技术学院机电系,硕士,主要研究方向为化工机械。(河北 石家庄050026)孟英奎(1979- ),男,河北衡水人,河北太行机械工业有限公司,工程师,主要研究方向为机械加工工艺。(河北 石家庄050000)刘薇(1982- ),女,河北石家庄人,河北化工医药职业技术学院,主要研究方向为机械工程。(河北石家庄050026)

[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2009)33-0113-02

一、引言

Pro/E是美国PTC公司研制的一套由设计到制造的机械自动化软件,是新一代的产品造型系统,是一个参数化、基于特征的实体造型系统,并且具有单一数据功能,是当今国际上较为优秀的三维实体建模软件之一。它是一种集产品造型设计、工程分析、加工制造、模具设计、有限元分析、功能仿真等各大功能于一体的大型CAD/CAE/CAM软件。它被广泛地应用于汽车制造、航天航空、机械、船舶、家电、模具等行业,是目前进行产品开发及模具设计最有效的工具之一。该软件是机械专业工程技术人员的有力工具,所以,学会应用该软件是高职机械制造相关专业“CAD/CAM技术”课程的主要教学内容之一。

受多年来本科教育的影响,Pro/E课程教学一般只重视基本命令的识记与操作,以书本为主要教授内容,不能做到很好地针对基础薄弱的高职院校学生。学生对Pro/E课程的兴趣以及学习的积极性非常高,但由于教师教学方法、教学手段及教学水平有限,难以调动学生自主学习的积极性及激发学生的创新意识,从而影响了Pro/E课程

的教学效果。

二、改革措施

1.选择“必需、够用”的教材。专业人才培养方案制订的不同,所设置的Pro/E课程标准也不同,学时数也不同,少的有32学时,多的有60学时。此外,Pro/E软件在我国推广也是近几年的时间,在培训教材的编写上还没有形成一定的教学模式。虽然关于Pro/E软件的书籍很多,但多为自学教程,且一般分为两类:一类主要参考Pro/E软件的帮助文件而设计编写,这类书籍文字难懂、内容过细、实践性不强;另一类虽案例丰富,但操作步骤多、解释文字少。两类书都只适合具有一定工作经验的设计者参考,而真正针对基础较薄弱的高职院校的学生编写的教材很少。因此,选择一本合适的Pro/E教材,是专业教师头痛的问题。

教材的选择应以Pro/E课程标准为参照基础,满足对理论知识的“必需、够用”。理论知识的够用与否,不能仅仅看与专业操作技能需求的符合度,还应当兼顾专业技术发展变化对理论知识的需求,及毕业生职业岗位转换对基础知识的要求,尤其值得关注的是对学生学习能力和学习方法的培养远比实用技能训练重要得多。Pro/E是一个高端软件,学生在学习过程中必然会遇到困难,因此,在保证课程标准的前提下降低学生的学习难度,从众多教材中选择一本适合高职学生使用的教材是至关重要的。一般选择通俗易懂、案例丰富、与专业知识紧密结合、针对性强的教材,最好是由教学经验丰富的高职院校教师根据教学需要而编写的公开出版的教材或校本教材,以满足对理论知识的“必需、够用”。当学生具有一定的软件操作基础和设计能力后,教师方可推荐一些由资深行业人士编写的参考书以开拓学生的视野。

2.教学方法的改革。传统教学法是依据所选的教材,按照章节授课,逐个介绍知识点。据调查,大部分学生基本能掌握每一个知识点,能按照教材步骤绘制出教材描述的相关图形,但若给学生一个具体的案例,学生往往不知所措,做实际案例的能力较差。Pro/E课程强调实践性、可操作性,重视培养学生的零件建模设计技巧和独立解决问题的能力,很明显,传统教学法不能满足这些要求,而案例教学法却可以满足。

案例教学法是教师在教学过程中,以真实的生活情境或事件为题材,提供学生相互讨论,以激励学生主动参与学习活动的一种教学方法。其操作流程为“以例激趣—以例说理—以例导行”。(1)以例激趣:教师要在课前布置训练题目,要求学生查阅资料、教材、参考书等,完成课前的知识准备。(2)以例说理:授课中,教师要采用课堂讨论、学生讲、教师总结补充等方式,使学生充分参与教学活动,调动学生的学习主动性,教师的作用不再是将明确的知识传授给学生,而是对案例进行分析,让学生明确此案例大体涉及哪些知识,哪些是旧知识,哪些是新知识,帮助学生建立起概念的支架,提供解决问题的相关教育资源,指引学生自己发现新旧知识的联系,找出完成任务的方法。(3)以例导行:通过对案例分析总结,使学生对所学的知识点融会贯通,提高学生分析解决问题的能力。

如讲授混合特征,可事先布置学生感兴趣的案例作业——建立奔驰标志模型(如114页图所示)。课堂上通过学生讨论、教师补充等方式明确旧的知识点:旋转特征,以及新的知识点:平行混合特征,帮助学生建立混合特征(平行混合、旋转混合、一般混合)的概念及操作方法。最后,通过分析总结,让学生掌握混合特征的操作及应用。

案例教学法打破了传统的以教师教为主的教学方式,始终把学生作为学习的主体,学生通过自己的操作实践将课堂上所学理论加以灵活运用,能够有效地培养学生的自学能力、协作能力和实践能力,给了学生更大的发挥空间,使学到的知识更为实用。

3.教学手段的改革。如果只注重教学方法的革新,不注意教学手段的革新,也不会得到理想的教学效果。在Pro/E课程教学中,需要辅助使用多种教学手段,如采用多媒体教学,将Pro/E课程的教学资源挂在校园网上,加强与企业的联系,建立校内外实训基地等。具体来说:(1)讲授Pro/E课程需充分利用设在教室中的多媒体设备,采用多媒体教学手段,使课堂教学能够给学生更多的信息,把教学时间主要集中于对重点问题的分析,不再是以照本宣科的方式来进行教学。但是,单一的多媒体环境,容易使学生倦怠,在课堂上昏昏欲睡,所以最好采用板书与多媒体相结合的教学手段。(2)可在校园网上开设Pro/E精品课程园地,将课程的大部分教学资源(如课程标准、授课计划、电子课件、习题集等)挂在网上供学生参考。随着学生自学能力的增强,课程进度逐渐加快,留给学生的内容更多,这样不仅减少了课时,而且也使学生学到更多知识,增强了学生的独立学习能力,以及适应社会的能力。(3)Pro/E课程的实训地点也可以设置在企业,在现有条件下,要尽可能地取得企业及用人单位的理解和支持,建立合作关系,采用产教结合的培养模式。教育者要主动深入企业,或者将企业人士请进学校。学校需要保证必要的投入,加强校内外实训基地的建设,要根据教育部的安排和要求,积极创造条件,建设厂校合作共建、区域资源共享的数控技术等专业的高技能紧缺人才培训基地。

4.树立创新观念,培养创新能力。为适应高职教育的发展,必须改革培养模式,这要求教师打破常规,敢于标新立异,鼓励学生参加科技咨询活动,让学生有机会进行思想火花交流,激发学生的求知欲和探索精神,培养学生的创新意识和创新能力。

创新能力是21世纪劳动者的基本要素。欲培养学生的创新意识和创新能力,教师应从多种因素考虑,把Pro/E教育的不同教学环节、教学方法、课外活动的作用结合起来。(1)教师要注意给学生营造不同且智力上有挑战性的问题情景,让学生自己通过一系列的思维加工,发展创新思维和创新能力;(2)给学生以主动探究、自主学习的空间,让学生通过各种途径搜集、整理资料,通过质疑、思考、论证、解决问题,得出结论;(3)采用启发式、讨论式等多种教学类型和组织形式,注意激发学生多方面的思维,使其智力活动多样化、丰富化;(4)给学生以心理安全的教学气氛,鼓励和尊重学生提出的各种问题和想法,让学生知道他们的观点是有价值的,并从因果关系上展开评价。

在课堂教学过程中,学生是学习的主体,学生总会有“创新的火花”在闪烁,教师应当充分肯定学生在课堂上提出的一些独特的见解,这样不仅使学生的好方法、好思路得以推广,而且对学生也是一种赞赏和激励。

5.进一步提高教师的教学水平。在近几年高校扩招的背景下,许多高职院校由于师资短缺,需要引进大量新教师,因此采取了大量引进硕士的办法补充师资队伍。这表现为高职教师队伍在年龄结构上年轻化和老龄化现象并存,中坚力量不足。教师队伍年龄“断层”和高职务教师年龄老化的现象十分严重。许多青年教师在教学能力、教学水平和授课方法上还有待进一步提高;中青年教师缺乏优秀骨干、教学名师和学科发展的接班人;一些年龄偏大的教师知识结构和内容比较陈旧,有待更新。

Pro/E课程改革需要建立一支合格的教师队伍。这就需要任课教师潜心钻研、精心教学,不断研究教学中的新情况、新问题,及时总结和交流先进的教学经验,不断提高教学水平和教学效果。教师一方面需要充分利用课余时间自己寻找相关的资料进行再学习,另一方面可以依靠学校的力量通过相关的专业培训机构来进行业务能力的培养与提高。同时,发扬老教师的“传、帮、带”作用。

此外,任课教师也可以把Pro/E课程理论教学与实训教学结合起来,参与到企业的实习工作中去,以增强实践能力,为今后的教学与科研工作打下良好的基础。在实习过程中,任课教师收集一些企业中的实际问题作为教师的科研项目,并应用于企业,教师定期去企业中培训,以积累丰富的经验,适应“产学结合”的教学方法。理论与实践相结合,教师在Pro/E授课过程中很好地穿插相关的专业理论知识,这样才能提高执教水平,调动学生学习积极性。

三、结束语

Pro/E课程教学改革对现代教育思想有较好的体现,解决了教学中教材的“必需、够用”及教学方法、教学手段难以调动学生积极性的问题,有利于素质教育的实施,提高了教学质量,培养了学生的创新能力。教学改革也对教师提出了更高的要求,教师应在教学实践中,通过不断探索,不断改进,创造出适合高职教育实情的教学模式,才能取得令人满意的教学效果。

[参考文献]

[1]孙小捞,祈和义.Pro/ENGINEER Wildfire 4.0中文版教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2]林辉.基于工作过程导向的Pro/E软件应用课程设计之探索与实践[J].广西教育,2009(6).

[3]诸小丽.高职《Pro/E》课程“能力目标”教改的探索[J].中国科技信息,2006(11).

[4]杨道富,孙五继.国际职业需求与三维CAD教学改革[J].教育与职业,2005(1).