借助PTC校园计划平台 优化《Pro/E》课堂教学设计——PTC校园计划培训收获与体会
2011-5-17

                                          沙美华    大连开发区中等职业技术专业学校  116600
                                          卢   洋     大连市交通口岸职业技术学校     116013 
 
【摘 要】Pro/E软件以其强大的功能广泛应用于机械、建筑、航天等领域。教育部PTC校园计划的实施为提高职业学校教师的Pro/E软件教学能力和中职学生的Pro/E软件应用能力具有积极的意义。
【关键词】PTC校园计划    Pro/E软件     任务驱动教学法    课堂教学设计


一、教育部—PTC校园计划简介
1、合作背景
教育部—PTC校园计划是2009年11月教育部职业教育与成人教育司和美国参数技术软件有限公司(简称:PTC公司)联合推出的面向中职学校的合作计划,该计划旨在为各职业院校提供高质量的培训服务,培养学生的职业能力,提高职业学校学生应用Pro/ENGINEER软件的能力,推动职业学校在相关专业领域的教学改革和发展。该合作项目的实施对提升校企合作水平,改革传统的职教课程体系和培养适应新型工业化进程的人才具有积极意义。

2、合作内容
(1)软件捐赠    向项目学校免费捐赠三维设计软件Pro/E教育版300个节点;
(2)师资培训    对项目学校相关教师就Pro/E软件的整体框架结构和掌握Pro/E课程的教学方法进行培训;
(3)教材开发    为项目学校开发培训教材和配套光盘等;
(4)考试平台    为完成PTC课程的学生提供考试平台,提升学生就业水平;
(5)搭建桥梁    搭建百家校企合作发展平台,带动专业建设发展。


二、搭建平台,增进交流,优化课堂教学设计
PTC校园计划为中职学校专业课教师搭建了相互学习与交流的平台。作为项目学校的准授课教师,笔者有幸于2010年12月25日-29日参加了PTC校园管理中心在杭州市临平职业高级中学举办的教师培训。
本次培训收获很大,通过教师授课和学员交流,不仅提高了PRO/E软件的操作能力,在创新PRO/E软件的教学方法和优化PRO/E课堂教学设计方面更是获得了许多宝贵的经验。

1、熟悉了PRO/E软件的主要功能和基本操作
经过学习,了解和掌握了PRO/E软件的主要功能和基本操作:
二维草绘模块——二维截面草绘是PRO/E特征建模的一项最基本的技能。二维截面绘制的熟练程度将直接影响三维实体的建模速度。PRO/E软件二维截面草绘是在参数化基础上的二维截面绘制,与常用的二维绘图软件的绘图完全不同,它是以尺寸驱动图形,先按形状“随意”绘制出截面图形,再通过修改尺寸来改变图形。
实体设计模块——三维产品的设计过程实际上是一个个特征的构建过程。PRO/E软件有一套功能强大的实体建模系统,可以通过拉伸、旋转、扫描、截面混合等基础特征来构建各种实体,也可以通过倒圆角、拔模和抽壳等工程特征来修饰实体。
装配设计模块——装配设计是PRO/E产品设计的一个重要环节。通过装配约束来完成装配设计,并通过干涉检查,分析零件之间的位置关系,检查产品的整体结构和外观效果,对保证整个产品的正确合理设计有着重要的意义。
工程图模块——工程图制作是整个产品设计的最后环节。PRO/E的工程图制作是一个从三维造型到二维视图的数据转换过程,它共享了三维造型时的特征数据。当特征建模的数据修改后,对应的二维视图的数据也自动更新。这个功能大大节省了二维视图的绘制时间,缩短了整个产品的设计周期。
机构仿真模块——PRO/E软件可利用多种连接类型装配动态元件,还可添加动态实体,也可以在产品设计时进行运动分析等。

2、探讨了PRO/E的教学方法
本次培训的主要任务之一是PRO/E课程教学方法的探讨。通过与培训主讲徐宇明老师和其他参训教师的交流,大家一致认为“任务驱动教学法”是实施PRO/E课程教学的有效方法之一。
“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法,它将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念;将再现式教学转变为探究式学习,学生在教师的帮助下,紧紧围绕一个共同的任务为中心,在强烈的问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生产生一种学习的实践活动。
在培训与交流中,广西第一工业学校的张挺老师利用学生非常熟悉的“斧头”作为设计任务,激发学生的学习兴趣,引导学生进行分析,引出新的教学内容,并在任务的驱动下自主探究学习新的知识,获取新的技能;浙江省衢州中等专业学校的程华伟老师则利用一个渲染漂亮的“水壶”作为设计任务来驱动学生对新知识的学习和新技能的掌握;长兴职业教育中心的李忠宝老师利用学生日常生活中熟悉的“手机”外壳作为教学任务,启发学生分析实体建模思路,复习旧知识,掌握新技能。这些好的任务案例和教学方法对我们日后的教学工作提供了积极的借鉴作用。

3、优化了PRO/E的课堂教学设计
课堂教学是教学工作的基本形式,是通过教师的讲解和学生的理解实践活动获得知识和技能的过程。因此,课堂教学是提高教学质量的重要环节。而课堂教学设计的好与坏,很大程度上将直接影响着学生的学习兴趣和学习主动性、积极性的充分发挥,从而影响教学效果。因此,精心设计教学过程对于提高课堂教学质量、激发学生潜在的求知欲,把学生引入渴求知识的新境界是至关重要的。
 培训过程中,参训教师上交的教学设计方案各有千秋。特别是参加展示的六位老师,虽然他们的教学风格不尽相同,但他们精心设计的授课教案、新颖直观的多媒体课件、精彩幽默的教学语言、准确翔实的教学内容、灵活先进的教学方法、富于激情的演讲等展现了他们全新的课堂教学设计理念。在他们的教学设计中,从教学目标的确定、重难点的把握,到教学过程的设计、课堂练习的层次化设计以及考核方案的设计等都为PRO/E的课堂教学设计开拓了新的思路。


三、培训的几点反思和建议
1、有效利用教材和配套光盘
PTC校园计划开发的教材和配套光盘不仅为项目学校教师的正常教学提供了保障,也为学员的学习和考证提供了依据。教材中明确的任务目标、透彻的任务分析和条理清楚的操作步骤都适合初学者的入门学习,贴合实际的案例对学生兴趣的培养也有一定的帮助,对初学者快速入门非常重要。配套光盘中的教学课件、视频操作也为教师授课和学员学习提供了必要的帮助和指导。
但是,由于各个学校开设PRO/E课程的专业不同,培训的学员对象不同,因此,建议在具体教学时,除了按照教材的案例引导学生掌握必要的操作步骤和操作技巧外,还应该根据专业的不同,设计一些与专业相关的操作案例,或充分发挥学员的创造性和创新思维,由学员自行设计操作案例,以达到既熟练应用软件,又能很快与对应的专业或未来的职业接轨,从而缩短学生进入企业的适应期。

2、充分发挥PTC公司资源优势
PTC作为本次项目的合作企业,不仅为项目学校提供了软件支持、教师培训、教材编写等显性资源,还间接地提供了很多隐性的资源。由于PTC在中国的主要客户涵盖了航空航天、国防电子、船舶、兵器、3C产业、汽车与发动机以及装备制造业等多个领域,那就意味着与这些行业相关的专业可以通过PTC与这些相应的企业取得联系,获得更多的生产实际中所用的图纸资料等,为学生了解该软件在生产实际中的应用情况、培养学生的学习兴趣、增强学生的学习信心、更好的掌握PRO/E软件、实现与企业的“零距离”接触、缩短企业的适应期提供了有利的条件,更为学生拓宽就业渠道、提升就业质量提供了可能性。

3、对PRO/E课堂教学的几点建议
(1)应重视二维草绘的操作技巧
二维草绘是PRO/E的一项基本技能,其熟练程度将直接影响三维实体的建模速度与质量。因此,熟练掌握二维草绘的操作技巧非常重要,特别是有一些技巧对具体的操作过程很有帮助。如,复杂截面绘制要遵循一定的步骤和原则:分步绘制,局部修改,即截面绘制时不要一下绘制太多图元,而是绘制一部分后,马上修改尺寸,待局部形状符合要求后,再绘制其它部分等。
(2)应重视实体建模思路的建立
实体建模是PRO/E的主要功能之一。对于复杂实体的建模,只有好的任务驱动教材和清晰的步骤还远远不够,这些只能帮助学生完成这个具体的实体建模,完成之后学生并不知道其所以然,再遇到其它复杂的建模时仍然会束手无策,不知所措。因此,对于不同类型的实体应该按照怎样的思路建模在教学过程中也是很重要的一项内容。这就需要在完成每个项目后教师要精心的做好归纳和总结。
另外,PRO/E作为一个功能十分强大的软件,其参数化设计特征为企业缩短设计时间、降低生产成本提供了保证。PRO/E软件的教学,除了采用先进的教学方法和教学手段外,教师事先还要善用脑、多动手、勤钻研、常交流,以掌握各种类型实体的操作步骤和操作技巧,为学生能在有限的学习时间内学到更多的软件操作技能提供必要的帮助和指导。
(3)应重视学生创新思维和创新能力的培养
创新思维和创新能力不仅是企业对人才需求很重要的一个方面,也是学生个人发展的必备条件。在教学过程中,不仅要完成软件本身的教学,更要通过软件的教学过程,充分发挥学生的创造性思维,培养学生的创新能力。无论是课堂还是课后,都可以给学有余力的学生充分的展现自我的空间,鼓励学生利用软件去想象,去发挥,去创作,去设计,去展示。
(4)综合运用各种教学方法
    虽然“任务驱动教学法”是大家公认的PRO/E最适合的教学方法,但每一种教学方法都有其局限性。对于PRO/E的教学而言,不同的教学内容应该采取不同的教学方法,不同的培训对象也应采取不同的教学方法,应该是多种教学方法的综合应用。比如,行动导向教学法、讨论法、自主探究教学法等。
   PTC校园计划作为国家级校企合作项目,它的实施必将推动中职学校相应专业的教学改革,增进教师之间的交流与合作,提高教师的教学水平,最终为拓宽学生的就业渠道,提高学生的就业质量提供有力的保障。
 
     
参考文献
[1] 曾凡亮.Pro/ENGINEER项目式实训教程[M].北京:电子工业出版社,2006.

[2] 陈婵娟.高职模具专业《Pro/E》课程实践的操作性探索[J].职业教育研究,2010,3.

[3] 张琴.基于工作过程的《Pro/Engineer软件应用》课程教学改革[J].职业教育研究,2009,20.

 

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