严明霞　张道德　胡新宇

摘要：分析了目前Pro/E课程实验教学中存在的问题，提出了基于案例教学的启发式教学方法，通过典型实例阐述了在Pro/E实验课程中如何实施启发式教学。教学实践证明，在Pro/E实验课程中开展启发式教学，能有效促进学生的积极思考，提高学生的思维能力，培养学生的思考习惯。通过不断地启发和实践，增强了学生独立思考和解决问题的能力，培养了学生的探索精神和创新能力。

关键词：Pro/E实验；案例教学；启发式教学；创新能力培养

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）52-0147-02

“Pro/E基础与应用”实验课程采用案例教学法能充分调动学生的学习积极性，通过大量的典型案例实际操作[1]，学生高效的实际掌握三维建模的各种命令，具备了一定的建模能力，赢得了成就感和自信心，这归功于大量的实践练习。但是，大多学生是知其然，不知其所以然。究其原因，学生通常都按已有建模尺寸创建模型，很少思考为什么就是这个尺寸，换个尺寸行不行？是什么效果？缺少了思考的实践，仅仅是重复他人的路线而已，没有自己的思想。因此，实践的同时，必须勤于思考。古语云：学而不思则罔，思而不学则殆。只有在实践中思考，思考后再实践，循环往复，学生才能得到真正的提升，才能形成自己的思想，做到软件应用的游刃有余。在Pro/E实验课程中实施启发式教学是促进学生主动积极思考、培养学生创新精神、提升学生创新能力的有效途径[2]。受到启发和鼓励后去摸索的学生，得到正确的模型会较慢，但所经历的过程远比结果重要而有意义。探索和思考的过程培养了学生发现问题的探索精神，锻炼了学生解决问题的实践能力，学生收获的是满满的自信心和成就感，这些为学生今后的发展打下了坚实的基础。笔者结合自身的教学经历，浅谈在Pro/E实验课程中如何实施启发式教学。

一、启发式教学法

1.启发式教学的历史。《论语·述而》中孔子提出：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也”。简言之，就是愤启悱发、举一反三之意。《学记》中也提到：“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”。这就是中国古代的启发式教育思想。他们主张引导学生，但不要硬牵着他们走；严格要求学生，但不要施加压力；指明学习的路径，但不要代替他们达成结论。经过两千多年的发展，启发式教学法得到传承和创新。很多学者对它进行了研究和实践，为高等教育改革和培养创新型人才奠定了坚实的基础[3，4]。

2.启发式教学的模式。现代的启发式教学是指在创设的情境案例背景下，学生对某一问题积极思考而又未能想通时，教师适时引导启发学生，但并不代替学生。在教师不断地启发下学生不断思考并进行新的实践尝试，最后终于自己获得结论的教学方法。其教学模式如图1所示。

启发式教学的精髓在于适时地引导学生、适度地启发学生，最终目的是激发学生的学习动机，使学生的思维和智力活动处于积极状态，自觉、独立地开展思维，融会贯通地掌握知识和技能，并形成可持续发展的学习能力。从教师方面来看，就是帮助学生学会学习、学会思考，以便达到认识本质，发现规律，举一反三；从学生方面来看，就是不断地进行知识重组，完善自己的认知结构，提高认识和解决问题的能力。为了激发学生的学习兴趣，典型案例的挑选和设计，必须尽量源于工程实际、贴近现实生活，使学生看到案例的价值，萌发实现的欲望。同时，案例还要有一定的难度，让学生需要“跳一跳”才能“够得着”。

二、基于典型案例的启发式教学

启发式教学认为，教育必须是一个引导而非灌输的过程，学生要感受到学习的需求和欲望，同时面临一定的不解和困惑，才能更好地发掘思维的潜力和能动性，实现良好的学习效果。为了提高教学质量，培养学生的实践创新能力，启发式教学法被广泛应用于高等教育教学实践中[5，6]。现以多个典型案例为例来阐述启发式教学在Pro/E实验课程中是如何实施的。

1.斜隧道案例。斜隧道如图2（a）所示，看起来很简单，学生一看就跃跃欲试。之前，学生已学习过拉伸、扫描、混合，但经分析，斜隧道好像既不能用拉伸，也不能用扫描。教师提出问题：用拉伸，会得到什么效果呢？用扫描，可以吗？鼓励学生尝试这两种可能。拉伸得到直隧道，如图2（b）；扫描得到的隧道头部、尾部与扫描线垂直，如图2（c），体验失败。启发学生寻找其他特征思路，如主动思考混合采用的轨迹和草绘截面。学生通过实践成功创建斜隧道，如图2（a）。最后，提示学生总结该案例为什么只能采用混合；想一想拉伸、扫描和混合三种特征的相似点和不同点。经过这一过程，学生在思考和实践中循环往复，体验了探索过程中的多次失败和认真思考后实践赢来的成功。教师欲教授学生的知识不是注入的，而是学生在创建案例的实践思考过程中自己摸索总结得到的。

2.支座案例。基准面和基准轴是三维建模中重要的辅助工具，支座是一个基准应用的典型例子。支座的重点在右侧的斜圆柱，斜圆柱的关键在草绘面的创建。引导学生思考：如何得到基准面DTM3？需要基准面DTM1和基准轴A4。进一步发问：如何获取基准面DTM1、基准轴A4？教师帮助学生理清思路：通过TOP面平移得到DTM1，RIGHT面平移得到DTM2，DTM1和DTM2相交得到基准轴A4，由DTM1绕A4旋转一定角度即得到基准面DTM3，如图3所示。思路清晰了，学生后续的模型创建就可以按自己的思维进行了，遇到不熟悉的操作步骤再回去查书本或问教师。因为思想是自己的，学生遇到类似的模型就能举一反三了。

这一模型创建完毕，教师可以继续引发学生思考，斜圆柱的创建是否还可以采用别的特征完成扫描。鼓励学生自己给出扫描轨迹和草绘面，创建模型。在这个典型案例中，采用扫描和基准面两种不同的办法创建模型所起到的异曲同工之妙，学生通过实践和思考的轮回进行亲身体验，将所学知识灵活运用、融会贯通，教师扮演了引领学生思考、启发学生思考、鼓励学生实践的角色。

启发式教学强调人对知识的掌握是在外部刺激下对知识信息进行分析、处理和构建的一个内省过程，强调学生对知识需求的主动把握、对知识信息的分析思考，其最终目标是启发和培养人的思维能力。有了良好的思考习惯和强大的思维能力，才可能出现创新。目前中国缺少创新人才，缺乏原创思维，究其原因，与传统注入式教学方法有很大关系。长期的注入式教育，学生被动的接受知识，思考能力在不知不觉中逐渐萎缩、消失。启发式教学强调思考的过程，训练思考的能力，是培养学生创新思维的重要途径和有效手段。

笔者在Pro/E实验教学中基于典型案例实施启发式教学，学生学习兴趣浓厚，课堂氛围活泼，学习成果显著，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]严明霞.基于案例驱动和自主学习的Pro/E课程实践教学探索[J].机械管理开发，2013，（3）：139-142.

[2]武高辉，等.本科生创新精神与实践能力培养体系的构建与实践[J].高等工程教育研究，2002，（3）：21-23.

[3]张忠华.回归启发式教学的本真[J].中国高等教育，2008，（22）：21-22.

[4]冯清.问题引导下的探究式实验教学模式研究[J].实验技术与管理，2012，29（5）：164-166.

[5]毛昕，等.试析启发式教学及其在工程图学课程中的贯彻[J].工程图学学报，2011，（4）：63-69.

[6]申文达，董云凤，等.启发式教学方法在电工电子实验教学中的运用[J].实验技术与管理，2012，29（4）：265-266.