高职模具专业《Pro/E》课程实践的操作性探索

2010-09-11 09:28陈婵娟
职业教育研究 2010年3期
关键词:风扇模具案例

陈婵娟

(郴州职业技术学院湖南郴州423000)

高职模具专业《Pro/E》课程实践的操作性探索

陈婵娟

(郴州职业技术学院湖南郴州423000)

《Pro/E》课程作为当今最流行的工业建模软件Pro/E的介绍课程,以其内容丰富在众多高职院校中被列为模具专业主干专业课程。文章从该门课程的特点入手,总结原有教学方式的弊端,遵循教学改革的指导思想,明确教学能力目标,重组教学模块,规范典型案例,对该课程的教学过程进行了探索,旨在提高该门课程的实践操作性。

高职;模具专业;Pro/E;课程实践;操作性

20世纪90年代以来,中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。随着高新技术产业的发展,模具技术对模具行业技术人员的素质和能力要求越来越高。那些既能看懂图纸、熟练使用UG、Pro/E等工业软件,又具有一定实际操作技能的复合型人才是目前企业急需的人才。高职模具专业就是培养该类型人才的。作为一名高职院校的模具专业教师,笔者以新方法、新思路对《Pro/E》课程的教学改革进行了探索和实践,旨在提高该门课程的实践操作性。

模具专业《Pro/E》课程的特点分析

Pro/E是美国PTC(Parametric Technology Corporation,参数化技术公司)推出的CAD/CAM/CAE集成软件。它集零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、压力分析、产品数据管理等功能于一体,广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航空航天、家电、玩具等行业,是一个全方位的3D产品开发软件。在当今的高职模具专业教学中,多数院校都会选择《Pro/E》课程作为模具专业的主要专业课。在教学过程中,如何更好地把握Pro/E软件的特点,更好地发挥该课程的实践操作性,是值得深思的问题。高职《Pro/E》课程教学具有如下特点:(1)实践性较强,旨在使学生熟练掌握Pro/E软件的操作方法。(2)该软件是一个全方位的3D产品开发软件,在教学过程中可采用实例教学,且应根据该软件的应用领域选择有针对性的教学实例。(3)该软件内容丰富,包含众多模块,在教学过程中如果利用有限的课时介绍所有内容不切合实际,因此,在内容选择上应注意有的放矢。(4)该软件功能强大,且更新较快,在教学过程中应注意对学生自学能力的培养。

原有教学方式的弊端

虽然Pro/E软件集多功能于一体,但在《Pro/E》课程原有教学中,一般只对零件设计和产品装配功能进行讲解,在讲解零件设计时,也只是逐一讲解各特征的创建方法,这样势必会产生一些弊端,例如,学生所掌握的功能并不能完全针对该专业进行应用,即学生并不能用该软件进行模具设计;内容的讲授方法与软件的实际运用过程不相符,实际设计过程是由零件到特征,而讲授过程是由特征到零件;教师所处的主导地位使学生学习缺乏主动性,所有这些都加剧了该门课程教学改革的迫切性。

实施课程教学改革

教学指导思想改革高职教育的特殊性要求《Pro/E》课程教学应结合现代工业要求并具有较强的实践性。这就需要有正确的教学指导思想,即以案例贯穿内容,以能力作为中心,以学生为主体,以专业活动为导向,采用启发、引导的方式,结合多媒体技术进行教学。

教学能力目标改革在进行《Pro/E》课程教学时,应以培养学生的能力作为总体目标和最终目的,通过能力目标制定准确而详细的知识目标。这样,既能较好地将理论与实践完美结合,又能使学生非常清晰地认识到该门课程的实用性。在实际教学中,笔者根据高职教育和该学科的要求,制定了如下的教学能力目标:第一,能根据所绘制零件组成结构分析所绘零件的最佳创建方法,并利用常规特征创建和编辑方法创建零件;第二,能对所绘制的三维零件进行简单必要的机械分析、修改和外观处理;第三,能对零件进行合理装配,并在装配环境中对零件设计不合理处进行修改;第四,能对中等难度的三维零件进行正确分模处理,并正确生成该零件的三维模具;第五,能将三维模具进行正确的出图,即二维工程图。

教学内容和模块改革由于高职教育要求学生的理论基础和实践技能都应以“必需、够用”为度,且大部分学校该门课程的教学都低于100课时,加之高职学生都具有一定的自学能力,所以教师可结合相应的能力目标对教材内容进行适当的增删处理。笔者将整个教学分为如下四个模块:零件模块、装配模块、模具设计模块、工程图模块。同时,对教学内容进行了如下处理:

1.第一次课讲授Pro/E软件的简介内容,包括Pro/E软件的特点、全方位的3D产品开发流程、工作界面、鼠标操作方法以及《Pro/E》课程的能力目标、知识目标、主要训练项目介绍等内容。重点内容可放在Pro/E软件如何在模具专业中实现CAD/ CAM/CAE一体化上,通过该流程的介绍可使学生对Pro/E软件有一个清晰的认识,便于学生今后进行系统的学习。对于Pro/E软件的安装方法可不作讲解,让学生在实际操作中自学完成。对于Pro/E软件的菜单命令和常用工具等内容也可不做介绍,可在今后教学中以不同实例分别介绍,这样有针对性地讲解,学生更易掌握。

2.草绘模块不做单独讲解。由于草绘模块的绘图方法与学生的先修课程《AutoCAD》有很大的相似处,且Pro/E软件草绘模块中所绘制的二维图元难度较低,因此,可将草绘模块中图元的绘制、尺寸的标注与修改、约束的定义等内容放在以后的特征创建内容中进行讲解。

3.可将某些特征曲面和实体的创建方法进行合并讲解。例如拉伸、旋转、扫描、混合、拔模、偏距、折弯等特征,其曲面与实体的创建方法相似,可合并讲解,只需在讲解创建方法时归纳其区别即可。

4.装配模块可作中等难度讲解,即讲解装配约束的定义方法、装配图的修改、骨架图的创建内容。

5.添加模具设计模块内容,内容包括成型零件的格式处理方法,塑件的分模方法,模架库的调用方法,模具周边零件如浇注系统、顶出机构、分型与抽芯机构等的添加方法,塑性顾问的使用方法等。

6.工程图模块在设置讲解内容时可侧重装配图的生成方法,对于视图、剖面图、详细视图等的创建和修改方法,尺寸与公差的标注方法,标题栏、明细栏、球标的生成方法,相关注释的添加方法,出图格式的转换方法等内容都要列入讲解内容。

教学案例改革在以往的本课程教学中,教师大多会选择一些案例作为内容讲解和加深的例题,但这些案例大多受到零件特征的影响,即该次课讲解什么内容,则训练与该内容相关的案例。这样,设计教学案例存在不少问题,如案例与实际的工业生产环境脱节,各个案例之间缺乏相互联系,学生学习处于被动地位,学生在学习中只会想到将特征正确绘制,而不会从实际产品的角度思考绘制方法。考虑到本课程一般是对高职模具专业学生开设,根据该专业的特点结合授课内容和课时等方面因素,案例设置应少而精,可将该门课的案例设置整合为一个大项目——立式风扇(如图1所示)。立式风扇具有实际使用价值,专业针对性强。该风扇是由22个塑胶件组成的组装件(如图3),可作为装配模块训练的案例,同时各个塑胶件又可作为零件模块的训练案例。教师可根据不同的零件外形设置零件模块的授课内容,每次课可通过不同零件的绘制来实现该模块的能力目标。在进行模具设计模块讲解时,教师可在22个风扇组成件中挑选若干个零件作为案例,例如,可挑选风扇的旋钮件(如图4)作为简单塑件的模具设计案例,可挑选风扇控制开关外壳件(如图2)作为含侧孔的塑件的模具设计案例,可挑选风扇扇叶件(如图5)作为复杂塑件的模具设计案例。另外,教师还可根据学生的水平和知识掌握情况设计一些附加案例加以补充。

教学成果检验与教学成效

《Pro/E》课程以往的教学成果检验一般都是采用期末考查的方法,这样的成果检验不够全面。在教学中,可根据本门课程的训练项目分不同模块进行检验,要求学生能独立绘制风扇的各个零件并将其正确组装,能够独立设计风扇各个零件的三维和二维模具图。通过此方式进行课程教学后,有88%的学生能独立完成风扇的各零件和组装图的绘制,有81%的学生能完成一个以上零件的模具图,有58%的学生能独立设计风扇各个零件的三维和二维模具图。这证明此种方式教学效果较好,同时大部分学生对该门课程产生了兴趣,并可通过继续自学掌握其他相关模块知识。

由此可见,在高职模具专业《Pro/E》课程教学中,通过相应的课程改革提高该门课程的实践操作性是值得提倡的。但是,此种教学方式仍有许多需要探讨和研究的问题,例如有限的课时限制了教学内容的深化,学生基础与接受能力的差异影响教学进度和教学案例的设置等。因此,如何完善《Pro/E》课程的专业针对性和实践操作性,仍是一个需要继续研究和不断探索的课题。

[1]候志文.中文Pro/E 2003应用实例教程[M].北京:冶金工业出版社,2003.

[2]佟河亭.Pro/E机械设计习题精解[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[3]谭雪松.中文Pro/E 2001基础教程[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[4]林清安.Pro/E Wildfire2.0模具设计[M].北京:清华大学出版社,2005.

[5]孙江宏.Pro/E Wildfire3.0模具设计[M].北京:清华大学出版社,2007.

[5]孙江宏.Pro/E Wildfire3.0工程图与数据交换[M].北京:清华大学出版社,2007.

G712

A

1672-5727(2010)03-0119-02

陈婵娟(1981—),女,湖南郴州人,郴州职业技术学院讲师,研究方向为模具设计与制造。

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