【ProE产品设计】课程介绍

【Pro/E产品设计】课程介绍一、课程特点本课程名称是Pro/E产品设计，课程类别是机械设计与制造大类的专业核心课程，设计学时为72学时，学分为4分。本课程的开设时间是在大学二年级的第二学期。也就是说，这些学生是在已掌握机械制图、机械设计、机械制造以及金属材料等专业设计知识，同时，也会使用AutoCAD、MasterCAM等专业绘软件的基础之上的。本课程要以《机械制图》、《机械设计基础》等课程的学习为基础。其目的是让学生通过大量有针对性的工程实例的练习，能熟练的使用Pro/E的各种命令，了解零件与组件设计、工程图制作，具有设计模具的基础能力。最终，通过上机实操，是学生具有独立的三维建模与设计能力。二、教学目标该课程的教学目标分解为以下两个部分：（知识与技能、过程与方法）知识目标：●掌握实体特征、曲面特征的知识；●掌握零件装配的过程；●学会工程图制作的方法；职业能力目标：●三维建模的能力；●在设计过程中能对设计成果进行修改，并能产生各种工程图纸；●通过大量有针对性的工程项目的练习，使学生具有设计模具的基础能力●达到培养学生独立分析问题，解决问题的能力；另外，该课程在情感态度与价值观方面的的教学目标是：以案例设计为依托，进行学生的思维拓展，培养学生的创造性思维；实训环节以小组合作设计为组织形式，培养学生的相互协作意识、实践动手能力与创新能力。三、教学内容覆盖面教学的主要内容包括二维草绘、三维实体建模、曲面建模、装配与运动仿真以及工程图等相关内容，详细分解任务涵盖了能力目标、学习情境、任务载体（案例）、相关知识（基本命令）、训练地点、授课时长等相关内容。如下表1-1所示：能力目标学习情境任务载体相关知识训练地点课时草绘建模能力Pro/E操作界面功能拉伸立方体零件图系统常用模块及其特征；操作界面CAD/CAM实训室4草绘二维图形手柄、吊钩的二维草绘图草绘几何图的绘制；标注草绘几何图；二维图形的编辑；定义几何约束CAD/CAM实训室4课时小计8表1-1教学内容及案例分解表能力目标学习情境任务载体相关知识训练地点课时三维建模能力实体特征的创建螺栓螺母的创建回转体零件改锥外形创建拉伸特征，旋转特征；扫描特征；混合特征CAD/CAM实训室12基准特征的创建箱体零件创建基准平面、基准轴；创建基准点、基准曲线；创建坐标系。CAD/CAM实训室4构造特征加强筋的创建支架类零件创建孔特征；创建壳、筋特征；创建拔模特征；创建圆角、倒角特征。CAD/CAM实训室8实体特征操作工具加强筋的复制遥控器上盖改锥完整创建特征复制、阵列、修改；编辑定义；特征的隐含与恢复；插入与重新排序；特征的删除。CAD/CAM实训室8复杂实体特征的创建内外螺纹创建螺旋弹簧混合扫描；可变剖面扫描；螺旋扫描。CAD/CAM实训室8曲面特征的创建鼠标各种曲面特征的创建；编辑曲面特征；曲面特征生成实体特征CAD/CAM实训室4课时小计44装配及工程图绘制能力创建装配体活塞连杆的装配；螺栓螺母、减速箱箱盖和箱体装配装配的产生；约束的形式；装配的过程；爆炸图CAD/CAM实训室12工程图的建立活塞；减速箱箱盖；减速箱箱体图面规格；创建视图；编辑视图；工程图尺寸标注与注释CAD/CAM实训室8课时小计20综合表达能力上机实训减速器、手机、鼠标、回油阀等案例可选利用计算机表达装配图的方案的选择和画法，装配图的尺寸标注；机房40（二周课时小计40总课时合计112续表1-1教学内容及案例分解表四、教学方法及组织形式4.1教学方式兴趣是学生自主学习的原动力，但是对于大部分学生来说，兴趣是需要培养的。首先，教师要通过各种方式（Ppt课件、录屏视频、边讲边练等）教会学生Pro/E软件的基本操作。其次，当学生掌握软件的基本操作后，就可以通过小型的综合案例（一般贯穿3~4个基本操作）来巩固、提升学生的软件操作和设计思维能力；以此来调动学生的主观能动性和积极性。这样一方面，可以巩固原来掌握的基本操作命令使其不被遗忘；另一方面，也可以训练学生综合所学知识，解决新问题的能力。最后，在教学活动的设计中，应充分体现以学生为主体，教师为主导；在整个教学活动中是教师与学生互动，学生与学生互动（1+1助学活动），不断激发学生丰富的想象力，充分发挥创造性思维。4.2教学组织形式本课程的教学过程是按照学生的认知规律，来完成教学活动的设计的。课程内容设计采用“案例导向”的理实一体化教学模式来开展的，遵循学习过程中学生认知的心里顺序和典型职业工作程序，主要分为草图绘制、三维建模、产品装配、工程图制作、机构运动仿真、课程综合实训6大模块。各大模块的教学内容设置体系应体现教学过程的四大阶段：第一阶段：基础阶段。教师展示跟项目相关的以往学生的优秀作品或产品设计模型激发学生学习的兴趣，然后由教师主要采用案例教学方法，演示该项目所包含的基本操作和技巧，在要求学生照葫芦画瓢，照着教师的演示过程再作一次，四学生进一步熟悉各种命令的用法，帮助学生树立自信心，体会成就感。第二阶段：巩固阶段。先由教师给出设计模型，并引导分析绘图步骤，明确要求学生用给定的几个命令来完成，帮助学生巩固之前学习过的基本命令。第三阶段：提升阶段。主要开展“案例型”教学，包括任务提出、任务实施与检查、评估与讨论3个环节。任务提出环节中教师介绍任务的设计模型、考核指标、限定时间。任务实施与检查环节包括实施任务的计划编制、实施任务过程、任务实施情况检查。在这个环节中，学生是实施者，而教师是监控者、帮助者和引导者。评估与讨论环节包括展示盒汇报设计模型，师生共同评价完成任务情况，教师根据学生完成任务的情况，对考核中出现的普遍问题和难点问题进行讲解，对学生未掌握的技巧进行补充，及时调整教学方式。该阶段的目的是在于提高学生的操作熟练程度，培养学生分析和解决问题的能力。第四阶段：创新阶段（部分学生的实现目标）。主要开展合作型学习课堂教学。包括任务诱导、任务呈现、任务实施、任务评价与总结四个环节。任务诱导：设计源自生活，最好是对学生在日常生活中常见的产品进行有效的实践。由教师给出设计背景，并由教师指定常规小组或是由学生自由搭配组合临时小组来完成任务。任务呈现：由教师设定教学目标和考核指标，在考核指标中突出产品设计综合应用能力的考核要求，小组成员根据教师给出的要求查阅技术文献资料，讨论并分解设计任务，形成任务子目标和具体要求，最终形成汇报材料。在该环节中，设计任务必须首先满足教师设定的教学目标和要求；其次，满足学生个性化的设计要求，从而激发学生设计的积极性和主观能动性，培养学生的综合能力；最后，让各小组汇报设计任务及内容，有学生自评、互评或教师来评估设计任务的完成情况，讲解设计难点和设计特色。任务实施：组内成员分工、任务实施、任务检查。其中，学生活动包括：完成个人任务、面对面交流与互动、帮助与评价和小组任务总结与反思。教师活动包括：在学生开展合作学习的过程中要给予及时和必要的帮助、指导和调控。任务评价与总结：个小组汇报，通过学生自评，以及教师根据考核指标给予评价和总结。由于软件设计类课程的特殊需要，课程开展所需的资源包括：教案、Ppt课件、录屏视频；授课的环境应为带有多媒体播放功能的综合机房，方便学生边讲边练，以及后期的小组讨论和展示评价。五、授课对象分析教学对象存在如下特点：学生由于来源不同，生活背景不同，因此，学生个体之间存在软件应用能力有差别、制图基础有差别；有一大部分学生独立思考能力不强，部分学生有较强的依赖性；学生发现问题、分析问题、解决问题能力较弱；而相对的，也有一部分学生则对本课程比较有兴趣，有较强的学习能力；学生有一定的创意；学生乐于尝试，乐于挑战，表现活跃。六、教材分析教材采用的是清华大学出版社，孙小捞，祈和义编著的高职高专机电类工学结合模式教材【Pro/ENGINEERWildfire4.0中文版教程】。优点：该教材注重理论和范例相结合，内容丰富，范例典型，全面介绍了Pro/ENGINEER

Wildfire

4.0中文版基本特征和部分高级特征的创建方法和技巧，可以帮助学生掌握用该软件进行设计的基本原理和一般过程。另外，《Pro/ENGINEER

Wildfire

4.0中文版教程》是专为高职高专机电类各专业教学使用而设计的，难度适宜，也适合学生课后阅读和自我学习。缺点：缺少典型意义的具有一定难度的综合性案例。计划根据课程整体设计的需要开发适合的校本教材和实训指导书。七、教学参考资源与软硬件条件本课程的教学资源包括两大部分：一是为支持教师教学的资源，包括：多媒体教室、课程标准、进度计划、教材、教案、PPT课件、录屏视频等二是支持学生学习的资源和工具，包括CAD/CAM机房、PPT课件、录屏视频、教材、以及课堂教学视频。其它参考书目：1、《Pro/Engi