王 慧

(淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院煤礦機(jī)電系, 安徽淮南232001)

論創(chuàng)新實(shí)踐在Pro/ENGINEER教學(xué)中的作用

王 慧

(淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院煤礦機(jī)電系, 安徽淮南232001)

Pro/Engineer是最流行的CAD/CA M設(shè)計(jì)軟件之一,目前已成為高職院校機(jī)電類專業(yè)必修的課程,Pro/Engineer結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊眾多、功能強(qiáng)大,學(xué)生需要完成大量練習(xí)和案例;創(chuàng)新實(shí)踐在其中扮演著重要角色,不僅提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)強(qiáng)烈學(xué)習(xí)意愿,同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新愛(ài)好和創(chuàng)新意識(shí),在實(shí)際教學(xué)中效果顯著。

Pro/Engineer; 創(chuàng)新實(shí)踐; 設(shè)計(jì)能力

Pro/Engineer是集零件造型、工程分析、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控加工等功能于一體的大型CAD/ CA M參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件。它廣泛應(yīng)用于航天航空、機(jī)械、汽車、模具等行業(yè),是目前進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及模具設(shè)計(jì)最有效的工具之一。為了能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和需求,Pro/Engineer已成為高職高專機(jī)電類專業(yè)的必修課。通過(guò)課程的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生具有靈活運(yùn)用各種基本命令的能力、較強(qiáng)的空間想象和設(shè)計(jì)能力以及熟練的零件裝配及工程圖設(shè)計(jì)的能力,為將來(lái)的實(shí)際應(yīng)用提供必要的基礎(chǔ)。

一、課程特點(diǎn)

Pro/Engineer是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)課。在常規(guī)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生上機(jī)實(shí)踐的時(shí)間多于理論課的時(shí)間。如果是學(xué)做一體的課程,學(xué)生實(shí)踐的時(shí)間將會(huì)更多。在實(shí)踐中開(kāi)展學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐與自主設(shè)計(jì)是提高對(duì)各種命令掌握度和運(yùn)用靈活度最有效的方法之一。

Pro/Engineer結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊眾多、功能極其強(qiáng)大,同時(shí)它的設(shè)計(jì)立即可見(jiàn)、形象、立體、逼真,可以貼近生活,有很大的靈活度。

在零件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要先對(duì)模型進(jìn)行深入的特征分析,掌握零件由哪些特征構(gòu)成,明確各個(gè)特征的形狀以及它們之間的相對(duì)位置和連接關(guān)系,然后根據(jù)特征之間的主次關(guān)系以一定的順序進(jìn)行建模。建模中有些命令的名稱相似,比如掃描、混合掃描、可變剖面掃描,還有混合、邊界混合等,學(xué)生初學(xué)時(shí)容易混淆,以至在建模時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。以最常用的“拉伸”命令為例,完成一個(gè)簡(jiǎn)單的拉伸要經(jīng)歷選取草繪平面——草繪——指定拉伸方向和深度這三大步,當(dāng)中還有選取參照平面、指定草繪參考、是否減材料等等細(xì)節(jié)步驟,熟練記住并掌握一個(gè)命令的使用必定要經(jīng)歷反復(fù)練習(xí)。

在裝配設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),通常需要學(xué)生先創(chuàng)建單個(gè)零件模型,然后在組件中根據(jù)它們的裝配關(guān)系逐一對(duì)零件進(jìn)行裝配。其中零件尺寸是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),小到一個(gè)螺釘、一個(gè)孔徑,都要完全關(guān)聯(lián),這就需要學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)有統(tǒng)籌概念,并且要仔細(xì)耐心。

在工程圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要求學(xué)生掌握工程圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)能將自己的設(shè)計(jì)方案,用符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且科學(xué)、規(guī)范、美觀的工程圖形式表達(dá)出來(lái)。這是對(duì)一個(gè)設(shè)計(jì)師最基本的素質(zhì)要求。

在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要求學(xué)生能夠創(chuàng)建毛坯零件、設(shè)計(jì)分型面、分割模具體積塊、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、鑄模、開(kāi)模及模型分析等。這需要學(xué)生有良好的模具技術(shù)專業(yè)知識(shí)和較為熟練的Pro/Engineer操作技能。

Pro/Engineer是一門需要大量練習(xí)來(lái)支撐的課程,且要有一定的機(jī)械制圖和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。每一個(gè)環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生循序漸進(jìn)的掌握軟件的基本用法,再進(jìn)一步將知識(shí)融會(huì)貫通,迅速、熟練的掌握軟件使用技巧。

二、創(chuàng)新實(shí)踐在Pro/Engineer學(xué)習(xí)中的作用

學(xué)生在Pro/Engineer學(xué)習(xí)過(guò)程中需要完成大量練習(xí)和案例,這其中一部分是老師給予或從網(wǎng)絡(luò)等其他途徑獲得,另一部分就是完全的自主設(shè)計(jì)。擬定一個(gè)主題,從定尺寸、設(shè)計(jì)外觀、確定各部分位置關(guān)系、出工程圖等一整套流程,讓學(xué)生完整地感受設(shè)計(jì)的過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必然會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,解決問(wèn)題,就需要學(xué)生主動(dòng)去搜索所學(xué)過(guò)的課程知識(shí),并與同學(xué)積極交流,找出問(wèn)題的癥結(jié),完成設(shè)計(jì)。學(xué)生的主觀能動(dòng)性在此時(shí)就被充分地調(diào)動(dòng)起來(lái)了。

現(xiàn)在很多學(xué)校推行項(xiàng)目導(dǎo)入式教學(xué),通過(guò)實(shí)例引出教學(xué)內(nèi)容,這其實(shí)就給學(xué)生提供了設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)的選題可以很廣泛,從與專業(yè)相關(guān)的減速器、夾具、模具設(shè)計(jì),到與生活密切相關(guān)的自行車、轉(zhuǎn)椅、臺(tái)燈的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的過(guò)程也可以仿照案例中的做法,從易到難,從簡(jiǎn)到繁,了解設(shè)計(jì)的步驟,掌握設(shè)計(jì)的方法,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。讓學(xué)生積極主動(dòng)地去思考選擇設(shè)計(jì)主題,并創(chuàng)作出與他們息息相關(guān)的各種東西,可極大激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作熱情。

Pro/E實(shí)訓(xùn)一般為1-2周,在這么長(zhǎng)的時(shí)間里,如果只是讓學(xué)生一味地照葫蘆畫瓢,學(xué)生會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極情緒,甚至?xí)饾u失去學(xué)習(xí)興趣。這時(shí),創(chuàng)新意識(shí)就會(huì)在學(xué)生的腦子中發(fā)芽,學(xué)習(xí)變成我要畫什么,我想畫什么。在自主設(shè)計(jì)過(guò)程中,他們會(huì)嘗試不同的命令來(lái)完成同一個(gè)特征,或者綜合使用幾個(gè)命令來(lái)使特征更加美觀、合理、實(shí)用,以達(dá)到逼真的效果。在完成創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程中,以前所有學(xué)過(guò)的命令、技巧都會(huì)被喚醒,學(xué)習(xí)由被動(dòng)變成主動(dòng),我要用什么命令,怎樣畫會(huì)更簡(jiǎn)單,作品效果不好怎么辦,在各個(gè)反復(fù)的過(guò)程中,知識(shí)已經(jīng)悄然地被吸收、消化,真正做到“不是老師教的會(huì),而是學(xué)生學(xué)的會(huì)”。

哲學(xué)上說(shuō):物質(zhì)決定意識(shí),意識(shí)決定行為。行為是意識(shí)實(shí)現(xiàn)的手段。自主命題、創(chuàng)新設(shè)計(jì)還有一個(gè)極大的好處在于能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。老師在課堂有限的時(shí)間內(nèi),不可能把所有命令和繪圖技巧都逐一講到,那么學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的命令不足以支撐他們完成心中所設(shè)想的東西,他們就會(huì)主動(dòng)地去尋找解決問(wèn)題的辦法,翻課本、查資料、搜網(wǎng)絡(luò),這些辦法統(tǒng)統(tǒng)被積極用上,而且比在課堂上更加專注、用心。

教學(xué)的目的就是讓知識(shí)從書本跑到學(xué)生的腦子中去。學(xué)習(xí)就是其中的通道,如何讓這條道路保持通暢,就要借助“創(chuàng)新實(shí)踐”這名清障工的幫忙。不塞車了,知識(shí)才能輸送的快捷、及時(shí)且有效。

三、提高創(chuàng)新實(shí)踐能力的方法

創(chuàng)新是人類的本能,它受客觀因素、社會(huì)因素和主觀因素的影響。良好的基礎(chǔ)知識(shí)是創(chuàng)新成果誕生的良好基點(diǎn),因此在日常教學(xué)中要保證學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的知識(shí)積累,就不可能有新穎、獨(dú)特且優(yōu)良的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

在Pro/Engineer學(xué)科中實(shí)施創(chuàng)新教育,一方面是心理層面的引導(dǎo),讓學(xué)生自愿、積極地去學(xué)習(xí);另一方面是實(shí)踐層面的督促,強(qiáng)化學(xué)生分析、研究、解決問(wèn)題的能力。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和自主性,是提高創(chuàng)新實(shí)踐能力的基礎(chǔ)。在Pro/Engineer創(chuàng)新實(shí)踐中,先讓學(xué)生擬定自己的設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和相關(guān)尺寸的確定,然后利用Pro/Engineer三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)設(shè)計(jì)的零件造型,再進(jìn)行零件裝配和繪制工程圖等步驟。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,重新修改零件模型,直至完成設(shè)計(jì)。利用Pro/Engineer的自頂向下的設(shè)計(jì)方式和其強(qiáng)大的參數(shù)化功能,整個(gè)結(jié)構(gòu)可以非常直觀地顯現(xiàn)出來(lái),整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律更加相符合。使學(xué)生從感性和理性上能夠更加深刻地理解設(shè)計(jì)的內(nèi)涵,能夠更好地增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)想象力。同時(shí),Pro/Engineer這么一種靈活生動(dòng)的學(xué)習(xí)過(guò)程,可以使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到一種全新的設(shè)計(jì)方法和學(xué)習(xí)樂(lè)趣,激發(fā)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)意愿,從而強(qiáng)化了學(xué)生的創(chuàng)新愛(ài)好和創(chuàng)新意識(shí)。

創(chuàng)新是有規(guī)律可循的,要學(xué)會(huì)借鑒和重新組合別人的東西,并同時(shí)培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思考習(xí)慣,激發(fā)思維的靈感火花并及時(shí)保存;遇到困難時(shí),還要善于用逆向思維考慮問(wèn)題的癥結(jié),逐層排查,攻克難關(guān)。

缺乏創(chuàng)新意識(shí),懶于創(chuàng)新實(shí)踐,是很多學(xué)生在設(shè)計(jì)類軟件學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題。加之學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過(guò)程中反復(fù)修改,多次返工。長(zhǎng)此以往,難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,容易產(chǎn)生厭煩心理,教學(xué)效果變差,設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造能力很難提高。鼓勵(lì)和督促學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,可以明顯增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),全面提高學(xué)生的三維設(shè)計(jì)能力,以更好地應(yīng)對(duì)企業(yè)和市場(chǎng)的挑戰(zhàn)。

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TP391.7;G712

A

1671-4733(2015)02-0085-03

10.3969/j.issn.1671-4733.2015.02.024

2015-03-26

淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)教研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):HJX10-10)

王慧(1979-),女,安徽淮南人,講師,研究方向?yàn)橄冗M(jìn)制造技術(shù),電話:13956409259。