田美霞，馮文婕

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310018）

中國已經(jīng)成為位于全球前列的工業(yè)產(chǎn)品制造業(yè)市場，但很多企業(yè)存在過于模仿與引進(jìn)、圖省事、走捷徑的現(xiàn)象，設(shè)計的粗陋使中國制造的產(chǎn)品成了低質(zhì)低價的代名詞，只有重視產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新才能令“中國制造”提升產(chǎn)品的顯性價值。

產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新對課堂教學(xué)提出了更高的要求，課堂教學(xué)內(nèi)容要與企業(yè)接軌，不僅要使學(xué)生掌握扎實的基礎(chǔ)知識，更要讓學(xué)生學(xué)會將寬厚的基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新能力的本領(lǐng)。

PRO/E軟件是美國PTC公司推出的參數(shù)化建模軟件，是一套由設(shè)計到生產(chǎn)的機械自動化軟件，已成為機械、電子、家電和航天等行業(yè)最流行的計算機輔助產(chǎn)品設(shè)計軟件之一，是從事模具設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械設(shè)計等專業(yè)方向的有力工具，是主流CAD軟件之一。本文以PRO/E課程的教學(xué)為例，介紹如何通過教學(xué)改革，使素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育進(jìn)入課堂。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

目前，PRO/E課程的課堂教學(xué)不能為學(xué)生的思維拓展空間，很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)出的人才呈“千人一面”的狀態(tài)，存在學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作要求脫節(jié)、學(xué)生職業(yè)意識和相互協(xié)作意識薄弱、實踐動手能力與創(chuàng)新能力弱等問題，與企業(yè)的需求往往存在較大的差距。為培養(yǎng)企業(yè)所需的掌握PRO/E軟件應(yīng)用的計算機輔助設(shè)計人才，必須加強PRO/E課程教學(xué)改革與內(nèi)涵建設(shè)。

二、教學(xué)改革

通過深入機械、模具、汽車等企業(yè)調(diào)研和企業(yè)人員訪談，了解了企業(yè)所需的PRO/E人才涉及的技術(shù)崗位主要有產(chǎn)品設(shè)計師、結(jié)構(gòu)設(shè)計師、模具設(shè)計師、機械工程師、數(shù)控編程員，并對這5類工作崗位對應(yīng)的能力要求進(jìn)行了歸納、整合、提取，以獲得工作崗位對應(yīng)的行動領(lǐng)域和學(xué)習(xí)領(lǐng)域，解決學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作要求脫節(jié)的情況。

1.教學(xué)目標(biāo)

PRO/E軟件應(yīng)用課程的教學(xué)目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生能基本達(dá)到在無老師的指導(dǎo)下，獨立運用PRO/E軟件完成中等復(fù)雜程度零件的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的機械設(shè)計及工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新能力，同時為學(xué)習(xí)其他三維建模軟件奠定一定的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)對象分析

教學(xué)對象為數(shù)控技術(shù)專業(yè)二年級的學(xué)生，已掌握機械制圖、機械設(shè)計知識，會使用AUTOCAD制圖。教學(xué)對象存在如下特點：學(xué)生個體之間存在軟件應(yīng)用能力有差別、制圖基礎(chǔ)有差別；學(xué)生獨立思考能力不強，部分學(xué)生有較強的依賴性；學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力較弱；學(xué)生對本課程比較有興趣，有較強的學(xué)習(xí)動力；學(xué)生有一定的創(chuàng)意；學(xué)生樂于嘗試，樂于挑戰(zhàn)。

3.教材分析

PRO/E軟件應(yīng)用現(xiàn)有的教材一般分為以下兩種類型：

（1）在一些理論講解的教材中，一般是講完一系列命令后，再進(jìn)行實際操作，這些命令會使學(xué)生覺得很枯燥，沒有真實感，而且難以記憶，而結(jié)合實例進(jìn)行分析講解比較少。

（2）在一些實例講解的教材中，軟件的使用和繪圖技巧，不夠全面和有條理。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，往往按照教材實例一個一個指令學(xué)，依樣畫瓢似地囫圇吞下這些硬灌進(jìn)來的內(nèi)容，往往遇到一個指令不會，學(xué)生就放棄繼續(xù)學(xué)習(xí)，停滯不前，缺乏興趣。這種教材編寫模式抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。

教師應(yīng)在充分讀懂和讀活PRO/E教材的基礎(chǔ)上，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，完成教學(xué)活動的設(shè)計。課程內(nèi)容設(shè)計采用“項目驅(qū)動”的理實一體化教學(xué)模式，遵循學(xué)習(xí)過程中學(xué)生認(rèn)知的心理順序和典型職業(yè)工作順序，主要分為草圖繪制、三維建模、產(chǎn)品裝配、機構(gòu)運動仿真、工程圖制作、模具設(shè)計6大模塊。

4.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

興趣是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的原動力，但是對于大部分學(xué)生來說，興趣是需要培養(yǎng)的。首先教師要通過各種方法教會學(xué)生PRO/E軟件的基本操作。當(dāng)學(xué)生掌握軟件的基本操作后，若不經(jīng)過鞏固、提升、實踐創(chuàng)新的階段，學(xué)生的主觀能動性和積極性將不能調(diào)動，而原本掌握的基本操作也將會被遺忘，更別談利用PRO/E軟件來解決面向未來職業(yè)，面向?qū)嵺`生活的各種實踐性問題。

在教學(xué)活動的設(shè)計中，應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)；在整個教學(xué)活動中使教師與學(xué)生互動，學(xué)生與學(xué)生互動，不斷激發(fā)學(xué)生豐富的想像力，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維。每個模塊的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置體系應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)過程的四個階段。

第一階段：基礎(chǔ)階段，教師展示跟項目相關(guān)的以往學(xué)生的優(yōu)秀作品或產(chǎn)品設(shè)計模型激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，然后由教師主要采用案例教學(xué)方法，演示該項目所包含的基本操作和技巧，再要求學(xué)生照葫蘆畫瓢，照著教師的演示過程再作一次，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉各種命令的用法，幫助學(xué)生樹立自信心體會成就感。

第二階段：鞏固階段，先由教師給出設(shè)計模型，并引導(dǎo)分析繪圖步驟，明確要求學(xué)生用給定的幾個命令來完成，幫助學(xué)生鞏固之前學(xué)過的命令。

第三階段：提升階段，主要開展“任務(wù)型”教學(xué)，包括任務(wù)提出、任務(wù)實施與檢查、評估與討論3個環(huán)節(jié)。任務(wù)提出環(huán)節(jié)中教師介紹任務(wù)的設(shè)計模型、考核指標(biāo)、限定時間。任務(wù)實施與檢查環(huán)節(jié)包括實施任務(wù)的計劃編制和匯報、實施任務(wù)、任務(wù)實施情況檢查。學(xué)生是實施者而教師是監(jiān)控者、幫助者和引導(dǎo)者。評估與討論環(huán)節(jié)包括展示和匯報設(shè)計模型，師生共同評價完成任務(wù)情況，教師根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的情況，對考核中出現(xiàn)的普遍問題和難點問題進(jìn)行講解，對學(xué)生未掌握的技巧進(jìn)行補充，及時調(diào)整教學(xué)方式。該階段目的在于提高學(xué)生的操作熟練程度，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。

第四階段：創(chuàng)新階段，主要開展合作型學(xué)習(xí)課堂教學(xué)。包括任務(wù)誘導(dǎo)、任務(wù)呈現(xiàn)、任務(wù)實施、任務(wù)評價與總結(jié)四個環(huán)節(jié)。

任務(wù)誘導(dǎo)環(huán)節(jié)：設(shè)計源自生活，最好是對生活進(jìn)行有效的實踐。首先由教師給出設(shè)計背景，其次由教師來確定常規(guī)小組或臨時小組來完成任務(wù)。

任務(wù)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)：由教師設(shè)定教學(xué)目標(biāo)和考核指標(biāo)，在考核指標(biāo)中突出產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的考核要求，小組成員根據(jù)教師給出的要求，查閱各種文獻(xiàn)資料，討論并確定設(shè)計任務(wù)目標(biāo)和具體要求并匯報。在該環(huán)節(jié)中，設(shè)計任務(wù)必須首先滿足教師設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)和要求；其次滿足學(xué)生個性化的設(shè)計要求，從而激發(fā)學(xué)生設(shè)計的積極性和主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維；體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新理念，產(chǎn)品設(shè)計中常用的方法有功能上創(chuàng)新、外觀創(chuàng)新、材料創(chuàng)新和使用方式創(chuàng)新。最后讓各小組匯報要設(shè)計的任務(wù)，由學(xué)生或教師來評估設(shè)計任務(wù)的可行性和難點，激勵學(xué)生克服困難，迎難而上。

任務(wù)實施環(huán)節(jié)：組內(nèi)成員分工、任務(wù)實施、任務(wù)檢查。其中，學(xué)生活動包括完成個人任務(wù)、面對面互動、幫助與評價和小組任務(wù)總結(jié)與反思。教師活動包括在學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)的過程中要給予及時和必要的幫助、指導(dǎo)和調(diào)控。

任務(wù)評價與總結(jié)：各小組任務(wù)匯報，通過學(xué)生或教師根據(jù)考核指標(biāo)給予評價和總結(jié)。

三、創(chuàng)新設(shè)計案例

下面以迷你冰箱設(shè)計為例來介紹產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的教學(xué)活動過程。

1.任務(wù)誘導(dǎo)

教師給出以下設(shè)計背景并安排分組，采用臨時小組的形式，每組3人，全班39人，共計13組。

設(shè)計背景：隨著人們生活水平的提高和對高品質(zhì)生活的需求，家電產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)入一個新的階段。冰箱是我國家電行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品，我國已成為世界冰箱制造大國。隨著大量的汽車日益走進(jìn)普通老百姓的家庭，便捷式迷你冰箱成為冰箱生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計師日益關(guān)注的問題。通過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，缺乏設(shè)計創(chuàng)新的家電產(chǎn)品在市場上會被消費者冷落，家電產(chǎn)品設(shè)計需要個性，需要創(chuàng)新，需要貼近目標(biāo)顧客；國內(nèi)市場上，迷你冰箱種類少，造型設(shè)計粗陋，缺乏個性和藝術(shù)性，便捷式迷你冰箱設(shè)計理念還與國外有一定的差距。

2.任務(wù)呈現(xiàn)

教師給出任務(wù)目標(biāo)和要求：要求學(xué)生針對中高端消費市場而開發(fā)的迷你冰箱，以“便攜、尊享、品味”作為該系列產(chǎn)品的設(shè)計定位，要求其獨具匠心的設(shè)計和外形使得它不僅僅是一件有用的電器，還是一個居家裝飾品，在細(xì)節(jié)中要求穿插對中國元素的運用。

明確考核要求：工作態(tài)度20%＋工藝合理性20%＋完整性15%＋美觀性15%＋創(chuàng)新性30%。

各小組推薦1名學(xué)生為設(shè)計組組長，各小組根據(jù)教師設(shè)定的要求，從消費者對產(chǎn)品的功能需求、色彩需求、觸覺需求進(jìn)行了市場調(diào)研，同時查閱各種文獻(xiàn)資料，商定了設(shè)計任務(wù)目標(biāo)，撰寫設(shè)計任務(wù)書，并采用PPT形式向其它小組和教師匯報設(shè)計方案和設(shè)計說明書。

3.任務(wù)實施

各小組按照設(shè)計任務(wù)書，開展分工合作，選擇自頂向下設(shè)計或由下到上設(shè)計的設(shè)計方法。每個學(xué)生都必須根據(jù)分工要求完成個人任務(wù)，遇到困難及時溝通交流，在互動中產(chǎn)生碰撞的火花，激發(fā)思維的靈感。教師要參與學(xué)生的學(xué)，引導(dǎo)和幫助有困難的小組和學(xué)生，同時監(jiān)督各小組設(shè)計任務(wù)的開展進(jìn)度。通過這個環(huán)節(jié)培養(yǎng)了小組合作配合，商定目標(biāo)并堅定執(zhí)行的能力、團隊意識；培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)；培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新和動手能力、分析問題和解決問題的能力。

4.任務(wù)評價與總結(jié)

首先各小組派代表遞交產(chǎn)品設(shè)計說明書并展示作品，向教師和其他小組匯報設(shè)計任務(wù)完成情況和設(shè)計心得體會。最后，教師對作品點評，介紹企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新的同時，要充分考慮到諸如生產(chǎn)成本、消費者的經(jīng)濟承受力、加工工藝是否成熟和合理等因素。通過這個環(huán)節(jié)，增加學(xué)生的成就感，由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。

四、結(jié) 論

通過教學(xué)改革后，產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新走入課程，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，學(xué)生也涌現(xiàn)出前所未有的學(xué)習(xí)積極性和熱情，讓學(xué)生從解決現(xiàn)實問題著手，選擇合適的設(shè)計方法，并運用到實踐操作中去，使學(xué)生更加清楚地認(rèn)識到創(chuàng)造性思維的重要性，培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)識、分析、解決問題的能力，使學(xué)生具備現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計的專業(yè)素質(zhì)。

［1］孫翰英，龐紅.基于工作過程的課程開發(fā)研究［J］.中國成人教育，2008，（4）.

［2］姚慶玲.論“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法在“計算機文化基礎(chǔ)”教學(xué)中的應(yīng)用［J］.科教文匯，2009，（8）.