梁淮湘,鐘昌振
(湖南文理學(xué)院,湖南 常德 415000)
Pro/Engineer軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件,采用單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念,在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中,是占有著重要地位的主流軟件之一,作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn),而得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可和推廣。其在國外,已成為工程專業(yè)必修的課程;在國內(nèi)高校,也已逐步開展相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。
湖南文理學(xué)院已開展Pro/Engineer教學(xué)多年,其不僅能有效地培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計能力,也能讓學(xué)生通過使用該軟件,更好地理解和學(xué)習(xí)其他機(jī)械專業(yè)課程。
開設(shè)Pro/Engineer基礎(chǔ)課程的目標(biāo),是要求學(xué)生能夠使用其進(jìn)行零件的設(shè)計與裝配,而這一目標(biāo)僅處在這個功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛軟件的基礎(chǔ)應(yīng)用階段。在教學(xué)過程中,依然存在許多問題和難點,教學(xué)方法因人而異,教學(xué)效果也參差不齊。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,反復(fù)比較,體會到案例法在Pro/Engineer基礎(chǔ)教學(xué)中,具有良好的效果。
傳統(tǒng)的Pro/Engineer教學(xué)中,通常采用“講授”-“演示”-“練習(xí)”這三大步驟,其存在的缺陷是:
(1)學(xué)生學(xué)習(xí)目的性不明確。學(xué)生在整個教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)了相關(guān)命令,也做了大量的練習(xí),但最后只能完成簡單的建模;
(2)講授的過程中,以教材為主線條,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的思維不連貫、不完整。實際上Pro/Engineer是一個相關(guān)性極強(qiáng)的集成軟件,某幾個命令根本不足以完成一個實例;
(3)演示的過程中,雖然教師已經(jīng)多方面的注意細(xì)節(jié)解釋,但畢竟學(xué)生和老師的思維很難處在一個層面上,教學(xué)時間的限制,也導(dǎo)致互動性不夠,學(xué)生只能停留在基本了解;
(4)練習(xí)指導(dǎo)性、導(dǎo)向性不強(qiáng)。學(xué)生照著書上的步驟做,很多時候不明白為什么要做這一步,如果出現(xiàn)問題如何解決;
(5)學(xué)習(xí)積極性不高。由于軟件教學(xué)中用傳統(tǒng)方法灌輸命令,操作步驟又相對復(fù)雜,學(xué)生聽課效率不高,并逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣和動力。
所以,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過后,很容易遺忘相關(guān)的知識點,一旦遇到具體的工程實際問題,不知如何入手,走上工作崗位,也難以有效地應(yīng)用軟件開展工作,造成學(xué)校教育與實際應(yīng)用領(lǐng)域的脫節(jié)。
同時,在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生處于被動接受的地位,其主動性和創(chuàng)造性不能充分體現(xiàn)和發(fā)揮,也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
案例教學(xué)法起源于1920年左右,由美國哈佛商學(xué)院(Harvard Business School)所倡導(dǎo)。當(dāng)時是采取一種很獨特的案例形式的教學(xué),這些案例都是來自于商業(yè)管理的真實情境或事件,透過此種方式,有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動參與課堂討論,實施之后,頗具績效[1]。
案例教學(xué)法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法(case-based teaching),教師于教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色,鼓勵學(xué)生積極參與討論。在Pro/Engineer建模過程中,通過相對有吸引力的實作實訓(xùn),特別是選取有趣味性的案例,來實施教學(xué),效果良好。
興趣是求知的內(nèi)在動力,只要激發(fā)起學(xué)生的興趣,學(xué)習(xí)就會積極主動,學(xué)得輕松而有成效。在質(zhì)疑的過程中,在享受成功的快樂中,都可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。選擇一個有針對性和代表性的案例來進(jìn)行教學(xué),并在此過程學(xué)習(xí)相關(guān)命令、相關(guān)操作步驟。更重要的是,通過學(xué)生的努力,更改完善方案,最終得到理想的Pro/Engineer案例結(jié)論,這是對學(xué)生自信心和成就感的肯定,有利于學(xué)生保持學(xué)習(xí)的積極性和求知欲。
在案例的實施和完成過程中,首先應(yīng)由以學(xué)生為主體成立的小組擬定創(chuàng)建模型的方案,在這個過程中,每個人都要表達(dá)自己的思路。教師要注意訓(xùn)練學(xué)生之間的溝通表達(dá)能力,培養(yǎng)學(xué)生傾聽他人意見和說服別人的能力,增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作意識。在Pro/Engineer設(shè)計方案基本形成的時候,教師也可以加入進(jìn)來,進(jìn)行引導(dǎo)和完善。
作為一個教師,在課堂上最希望學(xué)生能掌握所授的知識,并能靈活運用。通過精選的教學(xué)案例,把相關(guān)的知識點和技能運用到學(xué)習(xí)過程中,既訓(xùn)練教材上所講授的命令,又提升了學(xué)生的應(yīng)用能力。其實Pro/Engineer學(xué)習(xí)的根本不在于命令,而在于使用過程的思路和思想。
案例方案的形成由學(xué)生小組主導(dǎo),不必追求唯一性,完成一個Pro/Engineer建模案例可以用多種途徑和方法達(dá)到目的。只要注意分析和比較,然后提出優(yōu)化措施,就可以開拓學(xué)生的視野,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力。
如圖1,有一個帶螺口的可樂瓶,底部有起伏,表面有文字。以此為例,進(jìn)行基礎(chǔ)的案例教學(xué)。
(1)展示案例。讓學(xué)生一起看圖,并實施分組,初步設(shè)想建模思路。并以此復(fù)習(xí)拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、文字等相關(guān)命令。
圖1 帶螺口的可樂瓶
(2)分析案例。在教師指導(dǎo)下,對案例進(jìn)行模塊拆分。如本例可以分為建模部分和文字處理部分。由學(xué)生提出解決方案。
(3)具體實施。與學(xué)生共同操作討論,在建模部分,詳細(xì)介紹關(guān)系式、變剖面掃描、螺旋掃描;在文字部分,詳細(xì)介紹投影、包絡(luò)等,或是使用雙向拉伸的技巧。
(4)總結(jié)案例。課堂的最后,教師要把案例操作中新的知識點和操作技巧,進(jìn)行詳細(xì)地總結(jié),并指出實際操作時的重點和難點[2]。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式,是注入式的,偏重理論知識的系統(tǒng)性,容易使學(xué)生形成思維定勢,缺少思維的空間和自由發(fā)揮的余地,相對制約了學(xué)生思維能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。而案例教學(xué),是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,進(jìn)行開發(fā)式的學(xué)習(xí),教學(xué)過程是動態(tài)的,比較有利于激發(fā)學(xué)生積極思維,主動學(xué)習(xí),實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)[3]。
實際上,當(dāng)前的Pro/Engineer軟件學(xué)習(xí)與應(yīng)用,存在兩個突出的問題:
一是停留在軟件命令階段,對于設(shè)計的思想、方法、流程等,缺乏面向企業(yè)實踐的綜合訓(xùn)練;
二是軟件知識與專業(yè)知識結(jié)合不緊密,不能有效結(jié)合。
須知工程軟件,最終是專業(yè)人員設(shè)計思想的表達(dá)工具。所以要提升教學(xué)的效果,提高實際工作能力,應(yīng)在基本案例法的基礎(chǔ)上,還要進(jìn)一步和各位同仁探討功能性、綜合性、項目式案例法等教學(xué)方法。
[1]皇甫偉.案例教學(xué)法在電力企業(yè)職業(yè)培訓(xùn)中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2007,(4):19-19.
[2]鄭燕華.案例教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在高職計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林廣播電視大學(xué)學(xué)報,2009,(2):63-64.
[3]許冬梅.Pro/E三維造型設(shè)計案例教學(xué)法[J].裝備制造技術(shù),2010,(4):190-192.