任职教育中基于PRO/E的机械识图教学研究

李颖

在任职教育中，机械识图主要培养学生的空间想象能力和图样识读能力。然而，由于任职院校中部分学生基础较差，缺乏空间想象能力，使得机械识图教学变得尤其困难，如何能让学生读懂图，让学生将平面图样和空间立体结合起来成为识图教学中亟待解决的问题。我院在学生完成机械识图课程后开设了PRO/E选修课程，发现通过该选修课的学习，学生的空间想象能力及读图兴趣都得到了极大的提升，现将一些研究和体验介绍如下。

一、课程开设目的

PRO/E软件的功能很多也很强大，但是我们必须弄清在任职院校开设的目的，没有必要将许多工业级的应用一股脑地全部教给学生，那样学生学不明白更会丧失信心。通过分组分工部件的建模和装配，锻炼学生在建模及装配过程中的配合协调能力、在分工协作过程中的组织能力。

二、课程教学思路及指导思想

和对机械识图课程的定位一样，要让PRO/E成为学生能够熟练掌握的一门工具，而且通过学习这门课程，培养学生的自学能力、观察能力，培养学生的相互协作，鼓励学生承担更多更复杂的任务，引导学生对自己进行客观评价，因此在教学中要注意以下问题：

1.多讲思路，注重学生素质能力的培养

有关参数化三维造型的软件很多，功能也参差不齐。但它们的建模基本思路和方法基本相同，把有限的时间用在培养学生分析问题和解决问题的能力、表达三维形体的思路上，不仅可以大大缩短熟悉该软件的时间，而且对学生以后学习同类软件的可持续发展有极大的好处。

2.注重学生洞察力的提升

受到客观条件限制，用于三维造型的实物模型有限。所以在讲授PRO/E入门介绍和掌握基本建模方法后，让同学们从身边着手，结合学习的基本建模方法，观察生活中的桌椅、身边小电器，思考它们是如何建模的；在零件造型阶段，教师要注意给学生选择与识图教材结合紧密、设备常用的零部件，这样不仅可以提高学生的兴趣，同时也可以验证学生在读图过程中的正误。

3.培养学生的团队协作精神，引导学生对自己工作给出评价

在我们平时所见到的装配体中，形状、部件、尺寸一般比较复杂，仅凭单个学生的能力短时间内很难完成，这就需要教师对任务进行合理的分工，鼓励学生自荐担任组长。引导学生善于归纳和总结自己的工作，扭转老师“一带到底”的教学误区。

三、教学实践中的一些体会

以指导思想和具体措施为思路，PRO/E教学得到了学生的一致认可。同学们虽然开始不太适应这样的学习方式，但是经过多次耐心辅导后，逐渐感受到自己解决问题的能力有所提升。在三维建模中，三维造型软件的设计本身和制图一样，对组合体采用了分解、分类和归纳的方法，然后设计相应的功能。

1.注意形体分析法的应用

通常立体的三维造型实质上是采用机械制图中组合体读画图中所采用的形体分析（分解）的方法，把复杂立体分解为简单的部分，逐步完成。有了形体分析的基础，在掌握PRO/E基本特征工具（旋转、拉伸、扫描、放样）概念后，鼓励同学多采用形体分析法思路造型，当学生看到图纸上的平面图形变成实实在在的立体模型后，极大地提高了他们的学习兴趣。

2.特征视图的灵活应用

拉伸、旋转、扫描和放样四大基本特征实质上使用或近似地使用了机械制图中的特征视图的概念。草图的绘制就是特征视图的绘制，这需要学生能独立地很快地发现这些特征视图，这对培养他们的读图能力也是非常有好处的。

3.尺寸标注与约束的相互影响

在机械制图教学中，我们知道同学们对尺寸标注的掌握都不是很好。标注的时候容易出错，读图的时候读尺寸困难。在三维建模中，引入约束的概念，再加上相应的位置约束和标注直接尺寸后，如果再标注间接尺寸就会出现过约束的提示。而且把位置约束和直接尺寸一样作为一种约束的概念后，同学们会很容易理解在机械制图中关于尺寸标注的很多规定。这对同学们理解工艺尺寸和后面的学习也有很大的帮助。

综上所述，通过实践教学，我们可以从培养素质的角度和学习方法上看出，二维机械制图和三维建模在内容和方法上有很多的共通性、相融性。三维建模在高速发展的计算机软硬件支持下，为我们提供了更强有力的手段，但三维造型的教学在现阶段不会也不应该取代二维，而是应该和二维有机地融合。在以往的教学基础上，我们将总结经验，不断探索和应用现代科技发展成果，在学生的素质培养和基本学习能力培养的教学改革方向上努力探索。

（作者单位 山东青州第二炮兵工程大学士官学院）