任务驱动教学法在Pro/E课程中的应用与实践

【摘要】 本文以活塞气泵为例论述了任务驱动教学法在Pro/E课程中具体的实施过程。通过任务驱动法的实施，使学生在完成每个任务的过程中，不仅学会相应的操作，同时获得利用所学知识解决实际问题的能力，培养学生的创新能力和独立分析、解决问题的能力，取得良好的教学效果。

【关键词】 Pro/E 任务驱动 教学方法

【中图分类号】 G642 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）07（b）-0051-02

1 引言

Pro/E课程作为高职院校模具设计与制造、数控技术、机电一体化等专业的主干课程，是用计算机进行三维机械设计和制造的入门课，占有重要的地位。主要培养学生三维实体造型的设计能力以及Pro/E软件的应用能力，使学生具备现代机械工程技术人员应具备的“计算机辅助设计与制造”能力，使学生掌握计算机辅助设计（CAD）的基本原理与使用方法，并逐步培养学生利用该软件进行工程设计、虚拟设计、虚拟制造及创新设计的能力。

Pro/E目前教学中存在的主要问题有：

1.1 教学目的性不明确，学生学习积极性和自主性不高

在教学计划中，只是明确了Pro/E教学所涉及的内容，没有明确通过Pro/E学习，学生能够获得什么能力，利用所学知识能解决什么实际问题，所以课程学完，大部分学生只学会简单模型的创建。

1.2 采用纯讲解命令，教学方法教材化，方法单一

教学中一般是按照教材的顺序，先介绍相关命令和按钮的用法，然后让学生遵循教师的操作步骤学习操作技能，最后由教师指定相关图例进行综合练习。教学方法受教材影响较大，学生听课效率不高。

1.3 演练习题指导性不强，上机操作过程问题较多，有效练习时间较少，不能很好地消化单元内容

1.4 考核办法简单，学生学习动力不强

Pro/E缺少创建3D模型设计性题目的考核，不能正确衡量学生的水平。

在Pro/E课程教学中引入了任务驱动教学法，鼓励学生敢于动手，勤于实践，让学生在完成一个任务的同时掌握Pro/E软件的技能和设计的基本知识，从而培养学生利用Pro/E对产品进行设计的兴趣和意识。

2 任务驱动教学法

任务驱动教学法最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”，以教定学的被动教学模式，创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。通过实践发现“任务驱动”法有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习及与他人协作的能力。这种教学方法比较适用于实践性与操作性较强的课程教学。

3 任务驱动教学法在Pro/E课程教学中的具体实施过程

3.1 设计任务，明确任务目标

任务设计是“任务驱动”教学法的关键，教师通过认真细致地分析教学目标与教学内容设计任务。任务必须有鲜明的现实意义，能实现学习的情景性设计，并激发学生的学习兴趣。提出任务的目的是为了引出将要学习的知识，反过来学习知识则是为了解决现实中的任务。在教学中，选取生产中的产品活塞气泵作为设计的总任务，其产品分解视图如图1所示。并采用分解的方式将总任务划分为若干个典型性的子任务，再按照由简到难的顺序来排列它们。从完成每个零件的建模和各个零件的工程图，再将零件进行装配，出活塞气泵的装配工程图，几乎涵盖了本课程的全部四个教学模块。通过完成这一任务可以让学生学习草绘、实体造型、装配造配、工程图等模块的相关操作，激发学生的学习兴趣。

图1 产品分解视图

3.2 分析任务

提出任务后，教师不要急于讲解，先让学生讨论、分析任务，提出疑问。教师最后对任务进行总结、归纳，在这个过程中，教师很自然地带出了一个个新知识点，并将大任务细化成子任务和小步骤，从而帮学生进一步明确学习内容和目的。

Pro/E课程教学内容包括：草绘模块、零件设计模块、装配设计模块以及工程图生成模块。根据活塞气泵的工作原理和装配特点，对任务进行分解，并确定各个子任务在Pro/E模块中的归属。在活塞气泵设计的这个大任务中，又分三个子任务：任务一，各零部件的三维造型。该任务归属在模块草绘模块和零件设计模块；任务二，活塞装配、泵头装配、泵上盖装配和活塞气泵总装配，该任务归属在装配设计模块；任务三，各零部件的工程图和总装配图，该任务归属在以工程图生成模块。

3.3 任务实施

在教学中，老师先按照任务的要求进行分析，明确教学目标，示范操作步骤，补充必要的知识点。给出具体任务，由教师引导分析绘图步骤。演示完成任务的整个过程，然后再要求学生照着教师的演示过程再作一次，使学生进一步熟悉各种命令的用法，帮助学生树立自信心和成就感。

选取产品中泵头零件这设计这一任务，如图2所示。根据泵头设计的最终图形，与学生们共同分析整个泵头设计中应包括哪些步骤，如创建基础实体特征、创建泵头的壳特征、创建泵头的流道等，根据所分析的问题提出解决办法。

图2 泵头

泵头的创建过程如图3所示。把每一个步骤进行上机操作演示，演示完一个步骤紧接着让学生们进行练习，在学生们练习时进行个别指导，之后再演示、再练习，直到整个泵头设计结束。

图3 泵头创建过程

为了加强互动，我还在时间较充裕的情况下，找接受能力强的同学上来教师机进行演示，指出其设计的优点和不足，与同学们共勉。为了加强学生们对本次课的理解和掌握，我再将泵头设计作为课后作业，在设计中同学们可以根据生活中的实例，自己设计泵头的几何形状及相关尺寸，这样即可以联系实际，又可以使他们能够熟练掌握本项目所学的相关知识。

3.4 归纳总结

任务完成后，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。

在教学进行的过程中，由于采用任务驱动的教学模式，无论是教师的教，还是学生的学都以完成规定的子任务为课堂教学的动力。教师教的过程中以子任务为中心，注重培养学生掌握知识要点。学生在学的过程中，以子任务为具体的目标，通过听课、查资料、交流等方式掌握子任务所需各种知识点，然后及时地动手实践，将所学知识转化到实际操作中。以每一个子任务的完成过程、完成效果作为一个具体考核内容，督促学生掌握每个知识点，以最终任务的完成作为学期末的考核。

4 总结

任务驱动法在Pro/E教学中是一种行之有效的教学方法，学生总是带着具体任务学习，在操作过程中会碰到问题，要解决问题，这需要学生动脑、动手，还要分析、讨论。通过任务的完成，把已经学过的知识进行复习，把新知识进行融入。任务驱动法充分发挥了学生的主体地位，实现从“要我学”到“我要学”的心态转变，进而培养他们良好的实践能力和创新精神，真正达到高职院校的人才培养目的。同时对教师提出了更高要求，具备根据学生的知识结构和特点来设计出激发学生兴趣和思维活动的教学任务的能力。

参考文献

[1] 黄忠耀，李冬梅，潘尚峰.Pro/ENGINEER（野火版）基础与实用教程[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2] 吴冬敏，邵剑平等.基于任务驱动法在高职Pro/Engineer教学中的探索与实践[J].高等职业教育：天津职业大学学报，2008（3）：77-78，84.