【ProE產(chǎn)品設(shè)計】課程介紹

【Pro/E產(chǎn)品設(shè)計】課程介紹一、課程特點本課程名稱是Pro/E產(chǎn)品設(shè)計，課程類別是機(jī)械設(shè)計與制造大類的專業(yè)核心課程，設(shè)計學(xué)時為72學(xué)時，學(xué)分為4分。本課程的開設(shè)時間是在大學(xué)二年級的第二學(xué)期。也就是說，這些學(xué)生是在已掌握機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造以及金屬材料等專業(yè)設(shè)計知識，同時，也會使用AutoCAD、MasterCAM等專業(yè)繪軟件的基礎(chǔ)之上的。本課程要以《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》等課程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)。其目的是讓學(xué)生通過大量有針對性的工程實例的練習(xí)，能熟練的使用Pro/E的各種命令，了解零件與組件設(shè)計、工程圖制作，具有設(shè)計模具的基礎(chǔ)能力。最終，通過上機(jī)實操，是學(xué)生具有獨立的三維建模與設(shè)計能力。二、教學(xué)目標(biāo)該課程的教學(xué)目標(biāo)分解為以下兩個部分：（知識與技能、過程與方法）知識目標(biāo)：●掌握實體特征、曲面特征的知識；●掌握零件裝配的過程；●學(xué)會工程圖制作的方法；職業(yè)能力目標(biāo)：●三維建模的能力；●在設(shè)計過程中能對設(shè)計成果進(jìn)行修改，并能產(chǎn)生各種工程圖紙；●通過大量有針對性的工程項目的練習(xí)，使學(xué)生具有設(shè)計模具的基礎(chǔ)能力●達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題，解決問題的能力；另外，該課程在情感態(tài)度與價值觀方面的的教學(xué)目標(biāo)是：以案例設(shè)計為依托，進(jìn)行學(xué)生的思維拓展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維；實訓(xùn)環(huán)節(jié)以小組合作設(shè)計為組織形式，培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作意識、實踐動手能力與創(chuàng)新能力。三、教學(xué)內(nèi)容覆蓋面教學(xué)的主要內(nèi)容包括二維草繪、三維實體建模、曲面建模、裝配與運(yùn)動仿真以及工程圖等相關(guān)內(nèi)容，詳細(xì)分解任務(wù)涵蓋了能力目標(biāo)、學(xué)習(xí)情境、任務(wù)載體（案例）、相關(guān)知識（基本命令）、訓(xùn)練地點、授課時長等相關(guān)內(nèi)容。如下表1-1所示：能力目標(biāo)學(xué)習(xí)情境任務(wù)載體相關(guān)知識訓(xùn)練地點課時草繪建模能力Pro/E操作界面功能拉伸立方體零件圖系統(tǒng)常用模塊及其特征；操作界面CAD/CAM實訓(xùn)室4草繪二維圖形手柄、吊鉤的二維草繪圖草繪幾何圖的繪制；標(biāo)注草繪幾何圖；二維圖形的編輯；定義幾何約束CAD/CAM實訓(xùn)室4課時小計8表1-1教學(xué)內(nèi)容及案例分解表能力目標(biāo)學(xué)習(xí)情境任務(wù)載體相關(guān)知識訓(xùn)練地點課時三維建模能力實體特征的創(chuàng)建螺栓螺母的創(chuàng)建回轉(zhuǎn)體零件改錐外形創(chuàng)建拉伸特征，旋轉(zhuǎn)特征；掃描特征；混合特征CAD/CAM實訓(xùn)室12基準(zhǔn)特征的創(chuàng)建箱體零件創(chuàng)建基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸；創(chuàng)建基準(zhǔn)點、基準(zhǔn)曲線；創(chuàng)建坐標(biāo)系。CAD/CAM實訓(xùn)室4構(gòu)造特征加強(qiáng)筋的創(chuàng)建支架類零件創(chuàng)建孔特征；創(chuàng)建殼、筋特征；創(chuàng)建拔模特征；創(chuàng)建圓角、倒角特征。CAD/CAM實訓(xùn)室8實體特征操作工具加強(qiáng)筋的復(fù)制遙控器上蓋改錐完整創(chuàng)建特征復(fù)制、陣列、修改；編輯定義；特征的隱含與恢復(fù)；插入與重新排序；特征的刪除。CAD/CAM實訓(xùn)室8復(fù)雜實體特征的創(chuàng)建內(nèi)外螺紋創(chuàng)建螺旋彈簧混合掃描；可變剖面掃描；螺旋掃描。CAD/CAM實訓(xùn)室8曲面特征的創(chuàng)建鼠標(biāo)各種曲面特征的創(chuàng)建；編輯曲面特征；曲面特征生成實體特征CAD/CAM實訓(xùn)室4課時小計44裝配及工程圖繪制能力創(chuàng)建裝配體活塞連桿的裝配；螺栓螺母、減速箱箱蓋和箱體裝配裝配的產(chǎn)生；約束的形式；裝配的過程；爆炸圖CAD/CAM實訓(xùn)室12工程圖的建立活塞；減速箱箱蓋；減速箱箱體圖面規(guī)格；創(chuàng)建視圖；編輯視圖；工程圖尺寸標(biāo)注與注釋CAD/CAM實訓(xùn)室8課時小計20綜合表達(dá)能力上機(jī)實訓(xùn)減速器、手機(jī)、鼠標(biāo)、回油閥等案例可選利用計算機(jī)表達(dá)裝配圖的方案的選擇和畫法，裝配圖的尺寸標(biāo)注；機(jī)房40（二周課時小計40總課時合計112續(xù)表1-1教學(xué)內(nèi)容及案例分解表四、教學(xué)方法及組織形式4.1教學(xué)方式興趣是學(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，教師要通過各種方式（Ppt課件、錄屏視頻、邊講邊練等）教會學(xué)生Pro/E軟件的基本操作。其次，當(dāng)學(xué)生掌握軟件的基本操作后，就可以通過小型的綜合案例（一般貫穿3~4個基本操作）來鞏固、提升學(xué)生的軟件操作和設(shè)計思維能力；以此來調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和積極性。這樣一方面，可以鞏固原來掌握的基本操作命令使其不被遺忘；另一方面，也可以訓(xùn)練學(xué)生綜合所學(xué)知識，解決新問題的能力。最后，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)活動中是教師與學(xué)生互動，學(xué)生與學(xué)生互動（1+1助學(xué)活動），不斷激發(fā)學(xué)生豐富的想象力，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維。4.2教學(xué)組織形式本課程的教學(xué)過程是按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，來完成教學(xué)活動的設(shè)計的。課程內(nèi)容設(shè)計采用“案例導(dǎo)向”的理實一體化教學(xué)模式來開展的，遵循學(xué)習(xí)過程中學(xué)生認(rèn)知的心里順序和典型職業(yè)工作程序，主要分為草圖繪制、三維建模、產(chǎn)品裝配、工程圖制作、機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真、課程綜合實訓(xùn)6大模塊。各大模塊的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置體系應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)過程的四大階段：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，在要求學(xué)生照葫蘆畫瓢，照著教師的演示過程再作一次，四學(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)習(xí)過的基本命令。第三階段：提升階段。主要開展“案例型”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、實施任務(wù)過程、任務(wù)實施情況檢查。在這個環(huán)節(jié)中，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)包括展示盒匯報設(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(bǔ)充，及時調(diào)整教學(xué)方式。該階段的目的是在于提高學(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（部分學(xué)生的實現(xiàn)目標(biāo)）。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)：設(shè)計源自生活，最好是對學(xué)生在日常生活中常見的產(chǎn)品進(jìn)行有效的實踐。由教師給出設(shè)計背景，并由教師指定常規(guī)小組或是由學(xué)生自由搭配組合臨時小組來完成任務(wù)。任務(wù)呈現(xiàn)：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)計綜合應(yīng)用能力的考核要求，小組成員根據(jù)教師給出的要求查閱技術(shù)文獻(xiàn)資料，討論并分解設(shè)計任務(wù)，形成任務(wù)子目標(biāo)和具體要求，最終形成匯報材料。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)生的綜合能力；最后，讓各小組匯報設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容，有學(xué)生自評、互評或教師來評估設(shè)計任務(wù)的完成情況，講解設(shè)計難點和設(shè)計特色。任務(wù)實施：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)、面對面交流與互動、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)：個小組匯報，通過學(xué)生自評，以及教師根據(jù)考核指標(biāo)給予評價和總結(jié)。由于軟件設(shè)計類課程的特殊需要，課程開展所需的資源包括：教案、Ppt課件、錄屏視頻；授課的環(huán)境應(yīng)為帶有多媒體播放功能的綜合機(jī)房，方便學(xué)生邊講邊練，以及后期的小組討論和展示評價。五、授課對象分析教學(xué)對象存在如下特點：學(xué)生由于來源不同，生活背景不同，因此，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；有一大部分學(xué)生獨立思考能力不強(qiáng)，部分學(xué)生有較強(qiáng)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；而相對的，也有一部分學(xué)生則對本課程比較有興趣，有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力；學(xué)生有一定的創(chuàng)意；學(xué)生樂于嘗試，樂于挑戰(zhàn)，表現(xiàn)活躍。六、教材分析教材采用的是清華大學(xué)出版社，孫小撈，祈和義編著的高職高專機(jī)電類工學(xué)結(jié)合模式教材【Pro/ENGINEERWildfire4.0中文版教程】。優(yōu)點：該教材注重理論和范例相結(jié)合，內(nèi)容豐富，范例典型，全面介紹了Pro/ENGINEER

Wildfire

4.0中文版基本特征和部分高級特征的創(chuàng)建方法和技巧，可以幫助學(xué)生掌握用該軟件進(jìn)行設(shè)計的基本原理和一般過程。另外，《Pro/ENGINEER

Wildfire

4.0中文版教程》是專為高職高專機(jī)電類各專業(yè)教學(xué)使用而設(shè)計的，難度適宜，也適合學(xué)生課后閱讀和自我學(xué)習(xí)。缺點：缺少典型意義的具有一定難度的綜合性案例。計劃根據(jù)課程整體設(shè)計的需要開發(fā)適合的校本教材和實訓(xùn)指導(dǎo)書。七、教學(xué)參考資源與軟硬件條件本課程的教學(xué)資源包括兩大部分：一是為支持教師教學(xué)的資源，包括：多媒體教室、課程標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)度計劃、教材、教案、PPT課件、錄屏視頻等二是支持學(xué)生學(xué)習(xí)的資源和工具，包括CAD/CAM機(jī)房、PPT課件、錄屏視頻、教材、以及課堂教學(xué)視頻。其它參考書目：1、《Pro/Engi