Pro/ENGINEER软件教学现状及思考

罗 宁

（厦门理工学院，福建 厦门 361024）

当前，CAD软件的应用面越来越广，设计逐渐趋向无纸化，其中的三维设计软件由于其良好的直观性、参数化设计等特性使设计过程变得简单，并且在设计完成之后可以直接由三维模型生成二维零件图，这些优点使得企业中的设计过程逐渐由二维设计向三维设计过渡，因此掌握三维CAD设计技术，已经成为学生提高创新能力和产品开发能力，适应企业需求的一项基本专业技能[1].

针对企业需要，大部分高校从学生职业发展出发，开展了三维设计软件课程，希望学生通过课程的学习能够进行三维建模设计，提高学生的设计水平，为学生在将来设计领域的发展打下良好的基础.Pro/Engineer被很多学校选择作为讲授教学软件.Pro/Engineer软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的一款CAD/CAE/CAM一体化的三维软件，以参数化著称，在产品设计领域占据重要位置，在航天航空、汽车、电子消费品及医疗设备等众多行业的设计中得到了非常广泛的应用.

不同于理论教学，软件课程的教学有其自身的特点，更注重操作的灵活性和创新性，如何增强学生的兴趣，提高教学效果，一直是该课程教学的研究内容[2].下面，笔者就自己多年的Pro/Engineer教学实践体会，结合教学现状，谈谈对这门课程的思考.

1 Pro/Engineer软件教学存在的主要问题

1.1 教学方法单一，以命令为主，缺乏关联性

目前大部分学校的Pro/Engineer软件教学都在机房中教学，采用边讲边练的教学方式，老师讲授某个命令或者操作之后，学生现场操作，老师现场指导.很多老师仍然沿袭理论课程的教学方式，强调知识体系的完整性、逻辑性、严密性，先讲解软件操作界面，然后按照图标顺序依次讲授基本命令，接着绘制一个简单的例子，最后进行复杂实例的建模.这样有一定的教学效果，方便学生理解，但也容易导致学生只懂得各个建模命令的堆砌，不清楚三维建模的设计思想，更无法形成自己的建模思路和风格，最终只是把三维软件当成一个简单的建模工具，而不是实现设计理念的良好的辅助手段，也容易让学生失去自主学习的兴趣.

1.2 教学内容独立，割裂和其他课程的联系

三维建模课程相对于其他课程来说，内容比较独立，但也是以机械制图课程为基础，并且和机械设计、机械原理等课程有很深的关联，如果上课时只介绍软件的操作部分，缺乏和其他课程相关知识的联系和介绍，学生在学完这门课程之后还不清楚如何发挥Pro/Engineer软件强大的功能.

1.3 强调软件操作而不注重设计思想，使学生对软件的了解缺乏系统性

目前，由于课时等一些条件限制，老师在课堂上只是针对软件操作加以介绍，但对于一些和软件相关的先进设计思想和方法都没有介绍或者言之较少，例如Pro/Engineer软件的参数化思想、Top-Down的设计方法等等，作为CAD/CAE/CAM一体化的三维设计软件，它在分析、仿真方面的功能也非常强大，恰当的使用能够使简化设计过程，使设计结果更精确，缺少这些讲解，学生对于Pro/Engineer软件的理解会趋于片面.

1.4 考察内容及形式单一

在考试时，大部分考试形式都是给定一些模型，让学生进行建模，然后根据给定时间内学生完成的结果打分，这样能够考察学生的软件操作熟练程度，但是这种考试类型无法考察学生的设计思路，学生也无法发挥自己的创造性.

2 对Pro/Engineer软件教学的思考及设想

面对Pro/Engineer软件教学中出现的问题，应该从实际的使用过程出发，考虑如何体现其全面强大的功能，使其成为整个设计过程的好助手，使设计过程简单准确，而不仅是作为一个简单的立体模型建造工具.教学时注重培养学生学习兴趣，引导设计思路，让学生掌握先进的设计方法和理念，能够帮助他们解决较复杂的问题，并且具备进一步深入学习的兴趣和能力.

2.1 改革教学方法，进行项目式教学

结合学生可以接触到的实例进行项目式教学，授课顺序的安排不是以各个单独的命令进行，而是以完成设计实例为主，把要学习的各个命令内容融入到教学模型中进行讲解，使各个命令的效果更直观，更生动，贴合实际需求，学生看到所学知识的效果，更容易产生兴趣，提高学习的积极性[3].

2.2 加强和前后课程的关联，保持知识连续性的同时展示软件的强大功能

学生在学习一个新知识的同时，总会想知道学习这个有什么用.在Pro/Engineer教学时如果能和前后相关课程比较好的关联起来，能够让学生对软件的功能有更深一步的认识.例如可以将Pro/Engineer的工程图功能和AutoCAD的绘图功能进行对比，直接由三维模型导出二维图形，学生会对软件的功能更加深刻，能够很快的提高学生的学习兴趣.

2.3 引导学生掌握正确的设计思路和设计习惯

当零件比较复杂时，步骤能否更少，建模过程更快，建立出的模型能否被更容易更快速准确的修改，就是设计思路和设计习惯的体现.而这些，在课堂上需要老师更多的引导，利用复杂模型实例，在实际建模之前，鼓励学生多思考，分析其结构特点，拿出不同的建模方案，对比不同的建模方案的优劣，优化建模过程，帮助学生养成好的建模习惯和设计思路，能够让学生在以后的学习和工作中都受益匪浅.

2.4 引入先进的设计方法，扩大学生的视野

和其他课程强调设计细节不同，Pro/Engineer软件提出的Top-Down设计方法更贴合工程实际，让学生学会从整体入手，考虑整个设计过程的管理和协调.另外Pro/Engineer提供的参数化、装配检测等功能都能够使得设计过程简化并且准确度更高.这些在课堂上都可以展示给学生，拓宽学生的视野，对他们以后从事设计工作，更快的满足企业需求有非常大的帮助.

2.5 对比不同软件的异同，提高学生对不同软件的适应能力

不同行业和企业使用的三维建模软件都各不相同，每个软件都有其自身的特点，但很多软件在界面和操作方法上还是有异曲同工之处，如果在讲授相关之后，演示几种其他的三维建模软件，对其他软件特点做一些简单的介绍，对比不同软件的异同，能够激发学生学习兴趣，让学生在以后接触其他软件时适应能力更快.

2.6 改革考试命题方式，考察学生综合的建模能力

给定模型建模通常考察的知识面比较少，建模步骤也相对固定，学生可以自由发挥的空间比较少，如果能够在课后给定学生相当的时间，允许学生进行自由建模，自己设计一个中等以上复杂程度的产品，从产品的功能性，结构合理性，建模的难度和思路上考察学生对于软件的使用，能够更好的结合其他课程的相关知识，全面地提高学生对于软件的使用能力.另外，针对Pro/Engineer软件，目前不少机构和组织也开展了不同的专业认证考试，这些考试的时间相对都比较长，题量比较大，考察面相对比较广，可以鼓励学生参加此类考试，对学习效果进行检验，同时也可以提高学生在求职工作中的竞争力.

好的教学方式和内容能够提高学生学习兴趣，增强教学效果，如果引导得当，学生会在课后通过各种途径自己深入学习相关的知识.使用三维软件进行辅助设计是设计的趋势，课堂上让学生养成好的建模习惯，以及对设计过程的良好把握会影响他们的设计方式以及学习方式.对于Pro/Engineer软件来说，其功能绝对不仅仅是一个三维建模工具，相对于软件功能的操作，软件所反映的建模思想和带来的先进设计方法对学生从事设计工作来说更为重要，会改变学生对于设计过程的理解，这才能让学生真正受益.

〔1〕高征兵，罗文群.计算机绘图的教学改革实践.机械管理开发[J].2010，25(1)：170-173.

〔2〕袁涛，周伟，姚林君.专业软件教学改革初探.中国地质教育[J].2005，14(3)：90-91.

〔3〕方辉.项目教学法在《常用工具软件》实训教学中的应用.内江科技[J].2010，31(9)：197.