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摘要：PRO／E是一款工业设计与制造软件，它优秀的直观性能和操作性能对课堂教学帮助很大，在机械专业课堂上使用PRo／E做教学辅助手段，可以提高课堂的生动性与灵活性。
关键词：PRO／E；机械制图学；教学方法
中图分类号：TH126-4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315(2010)9-126-001
PRO／E是一款优秀的三维CAD／CAM／CAE集成软件，它能在生产过程中将设计、制造和工程分析三个环节有机地结合起来。用PRO／E建模代替传统的实物模型和教具，可以使课堂直观、生动、灵活，既简化了教学手段，也提高了学生的学习兴趣。
一、在实体对平面投影教学中的应用
在机械制图的教学初期，学生普遍感到比较困难的问题是实体对平面投影情况的理解。把PRO／E的功能运用到教学中来，无疑可以解决这个问题。
PRO／E可以快速生成实体模型，在教学过程中，可以根据情况随时对需要的实体模型进行制作。比如，将圆拉伸成圆柱体，将六边形拉伸成六棱柱，将不规则形状拉伸成柱体及组合体。这一方面解决了课后搜集与制作实物模型的负担，另一方面也解决了由于教具原因而造成的课堂教学模式的局限与生硬。教学中可以结合投影设备演示翻转、修改、再生等过程，对零件及装配关系也可以进行动态模拟，使课堂演示变得生动化。通过实体模型的再生、修改和动态模拟使学生能够更直观了解平面和立体的位置关系，有效地对学生思维、想象进行引导，促进了创造和构形能力的形成。
二、在组合体教学中的应用
随着教学的深入，学生的学习困难会体现在对组合形体的理解上，这时也需要利用三维模型来辅助他的思维过程。传统的实体木模可以对基本形体进行辅助思维，但实物形体对于反应较慢的学生有思维转化迟钝的缺陷，而且对于相似形体的对比和异形体的模拟也显得力不从心。使用PRO／E进行模型教学就有效地避免了这些问题，灵活的现场即时建模可以随时根据需要提供最合适的模型，放宽了老师的教法范围，也开阔了学生的知识视野，善于应用合适模型甚至可以帮助学生构建“完整”机械知识体系。对于教学的难点和重点，比如相贯线或截交线形成与理解，通常学生是最头疼的，也是教师曾经很难用恰当方式表达清楚的。利用PR0，E辅助教学，就可以方便地将这个难点突破。下面以三个图为例，说明一下这个难点的突破过程。
我们要研究圆柱、圆锥、孔之间的截交和相贯问题。图中的组合体为圆锥和圆柱叠加，并有两个圆柱相 贯线，同时圆锥中切割了圆柱孔。图一和图三表达的是不同直径圆柱相交的相贯线情况；图二表达的是两圆柱直径相等时相交得到相贯线的情况。由以上3个图对比，就可以很清楚地理解“柱柱相交”和“柱锥相交”的相贯线的情况。通过图二很直观理解了当直径相等时，主视图的相贯线表现为直线；图一和图三则表现了而当直径不等时，相贯线总是趋于拱向直径大的几何形体的规律。在教学中，这些变化过程只需要在一个图中通过修改相应要素的数值，就可以连续完成。学生可以很清晰地通过动态变化来直观地理解这一部分内容。在计算机上制作模型时，屏幕上自动完成各个形体的相贯和截交，相贯线和截交线自动完成，直观而又自然。避免了学生进行空间思维转换过程，对学生来说就是降低了学习的困难程度，提高了学生对形体组合的认识能力，充分做到了优化课堂的效果。
三、对机件内部形状的表达教学中的应用
对于机件内部表达方式的理解，更是PR0／E的强项。熟练识读机械图纸，就是要多看，不仅制作大量复杂的实物机械模型教具是不现实的，而且初学者对于机件较复杂内部情况的表达，感觉上总是非常混乱，即使辅助实物模型也由于视觉上和感觉上的原因难以理解清晰。PRO／E的优点在于它的空间建模表达方式有着色模式和线框模式，即在立体的情况下也可清晰表达内部形状。同时软件还有断面特征功能，可以方便地在实体模型上、在需要的方位和方向上显示机件内部断面形状。由于PRO／E所展示的立体模型在表达内部结构和外部缗陶不存在视觉和感觉转换误差，所以对模型的内外特征理解极为容易。在讲授阶梯剖和旋转剖这类难点时，使用PRO／E辅助教学，会深深地体会到这种方式授课的优越性。
四、在视图认识教学中的应用
机械制图教学中的另一个难点是对于视图的认识。在PRO／E中，由三维零件图可直接生成三视图。在调节三视图时，当移动主视图时，其他两视图一起相应地移动，而移动其他两视图时，俯视图只能相对于主视图上下移动，左视图只能相对于主视图左右移动。这很直观地向学生深化了视图的形成规律，及对主俯视图“长对正”、主左视图“高平齐”、俯左视图“宽相等”的投影规律的理解。随着机械领域和国际接轨力度的增强，越来越多的国外的图纸进入我们的视野。由于国内通常采用的是第一角视图，所以我们对于国外的第三角视图很不习惯。在课堂教学中向学生提供第三角视图的特点和识读方法，对原有的教学手段和教具必须进行修改或转换，工作量很大，而且效果不佳。PRO／E软件提供了多种视角视图，我们可以直接对视图视角进行任意转化。直观而有富于对比的视图对于学生学习和识读第三角投影图纸显然是不可或缺的帮手。
对于制图教学中常见的一些问题，比如难度较大的立体上点、线、面的投影，组合体中特殊的相切面、线等问题，PRO／E都可以提供比较好的直观解决途径。我们只要认真构思，努力挖掘，我们的课堂肯定比目前更轻松，更有效率。
关键词：PRO／E；机械制图学；教学方法
中图分类号：TH126-4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315(2010)9-126-001
PRO／E是一款优秀的三维CAD／CAM／CAE集成软件，它能在生产过程中将设计、制造和工程分析三个环节有机地结合起来。用PRO／E建模代替传统的实物模型和教具，可以使课堂直观、生动、灵活，既简化了教学手段，也提高了学生的学习兴趣。
一、在实体对平面投影教学中的应用
在机械制图的教学初期，学生普遍感到比较困难的问题是实体对平面投影情况的理解。把PRO／E的功能运用到教学中来，无疑可以解决这个问题。
PRO／E可以快速生成实体模型，在教学过程中，可以根据情况随时对需要的实体模型进行制作。比如，将圆拉伸成圆柱体，将六边形拉伸成六棱柱，将不规则形状拉伸成柱体及组合体。这一方面解决了课后搜集与制作实物模型的负担，另一方面也解决了由于教具原因而造成的课堂教学模式的局限与生硬。教学中可以结合投影设备演示翻转、修改、再生等过程，对零件及装配关系也可以进行动态模拟，使课堂演示变得生动化。通过实体模型的再生、修改和动态模拟使学生能够更直观了解平面和立体的位置关系，有效地对学生思维、想象进行引导，促进了创造和构形能力的形成。
二、在组合体教学中的应用
随着教学的深入，学生的学习困难会体现在对组合形体的理解上，这时也需要利用三维模型来辅助他的思维过程。传统的实体木模可以对基本形体进行辅助思维，但实物形体对于反应较慢的学生有思维转化迟钝的缺陷，而且对于相似形体的对比和异形体的模拟也显得力不从心。使用PRO／E进行模型教学就有效地避免了这些问题，灵活的现场即时建模可以随时根据需要提供最合适的模型，放宽了老师的教法范围，也开阔了学生的知识视野，善于应用合适模型甚至可以帮助学生构建“完整”机械知识体系。对于教学的难点和重点，比如相贯线或截交线形成与理解，通常学生是最头疼的，也是教师曾经很难用恰当方式表达清楚的。利用PR0，E辅助教学，就可以方便地将这个难点突破。下面以三个图为例，说明一下这个难点的突破过程。
我们要研究圆柱、圆锥、孔之间的截交和相贯问题。图中的组合体为圆锥和圆柱叠加，并有两个圆柱相 贯线，同时圆锥中切割了圆柱孔。图一和图三表达的是不同直径圆柱相交的相贯线情况；图二表达的是两圆柱直径相等时相交得到相贯线的情况。由以上3个图对比，就可以很清楚地理解“柱柱相交”和“柱锥相交”的相贯线的情况。通过图二很直观理解了当直径相等时，主视图的相贯线表现为直线；图一和图三则表现了而当直径不等时，相贯线总是趋于拱向直径大的几何形体的规律。在教学中，这些变化过程只需要在一个图中通过修改相应要素的数值，就可以连续完成。学生可以很清晰地通过动态变化来直观地理解这一部分内容。在计算机上制作模型时，屏幕上自动完成各个形体的相贯和截交，相贯线和截交线自动完成，直观而又自然。避免了学生进行空间思维转换过程，对学生来说就是降低了学习的困难程度，提高了学生对形体组合的认识能力，充分做到了优化课堂的效果。
三、对机件内部形状的表达教学中的应用
对于机件内部表达方式的理解，更是PR0／E的强项。熟练识读机械图纸，就是要多看，不仅制作大量复杂的实物机械模型教具是不现实的，而且初学者对于机件较复杂内部情况的表达，感觉上总是非常混乱，即使辅助实物模型也由于视觉上和感觉上的原因难以理解清晰。PRO／E的优点在于它的空间建模表达方式有着色模式和线框模式，即在立体的情况下也可清晰表达内部形状。同时软件还有断面特征功能，可以方便地在实体模型上、在需要的方位和方向上显示机件内部断面形状。由于PRO／E所展示的立体模型在表达内部结构和外部缗陶不存在视觉和感觉转换误差，所以对模型的内外特征理解极为容易。在讲授阶梯剖和旋转剖这类难点时，使用PRO／E辅助教学，会深深地体会到这种方式授课的优越性。
四、在视图认识教学中的应用
机械制图教学中的另一个难点是对于视图的认识。在PRO／E中，由三维零件图可直接生成三视图。在调节三视图时，当移动主视图时，其他两视图一起相应地移动，而移动其他两视图时，俯视图只能相对于主视图上下移动，左视图只能相对于主视图左右移动。这很直观地向学生深化了视图的形成规律，及对主俯视图“长对正”、主左视图“高平齐”、俯左视图“宽相等”的投影规律的理解。随着机械领域和国际接轨力度的增强，越来越多的国外的图纸进入我们的视野。由于国内通常采用的是第一角视图，所以我们对于国外的第三角视图很不习惯。在课堂教学中向学生提供第三角视图的特点和识读方法，对原有的教学手段和教具必须进行修改或转换，工作量很大，而且效果不佳。PRO／E软件提供了多种视角视图，我们可以直接对视图视角进行任意转化。直观而有富于对比的视图对于学生学习和识读第三角投影图纸显然是不可或缺的帮手。
对于制图教学中常见的一些问题，比如难度较大的立体上点、线、面的投影，组合体中特殊的相切面、线等问题，PRO／E都可以提供比较好的直观解决途径。我们只要认真构思，努力挖掘，我们的课堂肯定比目前更轻松，更有效率。