在《機械設計基礎》課程中，引入Pro/ENGINEER 三維仿真技術進行輔助教學，可以顯著提高教學效果;通過安排課程綜合設計項目，引導學生在機械設計課程設計中，利用Pro/E 軟件進行建模、虛擬裝配、干涉檢查、工程圖制作、運動仿真與動力學分析，提高了機械設計品質和設計效率;利用Pro/E 軟件激勵學生的創造思維，提高學生的創新素質和工程實踐能力。

　　《機械設計基礎》課程是機械類專業學生的主要課程之一，其理論性很強，一些抽象的概念和常用的機構對于沒有實際經驗甚至連見都沒見過的學生來說很難掌握。且傳統的課程設計課題單一，內容陳舊，圖紙均采用手工或者二維CAD 繪圖的設計手段，不利于學生探求、創新、研究開拓能力的培養和訓練，其教學已明顯落后于企業產品設計對工科學生專業素質的要求。而Pro/E 是現今使用率最高的三維設計軟件之一，其突破了傳統的CAD 設計理念，提出了實體造型、特征建模、參數化設計及全相關單一數據庫的新理論，具有三維實體建模、曲面特征設計、裝配、工程圖及運動和動力仿真等功能。因此，基于Pro/E軟件開展《機械設計基礎》課程教學改革，提高教學品質是高職院校教學改革的一項重要舉措。

1、引入Pro/E 三維仿真技術進行輔助教學

　　在以往的教學中，學生對一些知識只是簡單的記憶，沒有真正理解。學生由于空間想象能力不足和缺乏工程實踐，面對二維的圖紙很難想出各種機構的運行方式，似懂非懂，遇到具體問題不會分析。為此，我們提出了利用Pro/E 軟件建立各種機構與傳動零部件的模型、機構運動仿真視頻、拆裝動畫、虛擬裝配、虛擬加工等教學資源，運用于《機械設計基礎》課程教學。教師在授課過程中，可以根據實際情況在Pro/E環境中對各種三維的教學模型隨意裝拆、旋轉、放大，從不同角度觀察模型，有利于加深學生對各種機構空間結構及組成的理解。更重要的是，利用Pro/E軟件能進行機構仿真，把各種復雜的機構通過形象、生動、逼真的動畫演示以三維的形式直觀地展示在學生面前，克服了采用PPT 教學中平面圖形的不足，使學生建立起良好的感性認識，也提高了學生的空間想象力，從而提高學生的學習興趣。

　　其次，Pro/E 軟件的設計過程可以實現真正的相關性，任何修改都會自動反映到所有的相關對象，從而顯著提高了設計效率和教學效果。比如，對于平面四桿機構，教學時可以利用模型仿真驗證所設計的機構是否滿足要求，同時還可以改變相應的參數、或以不同的構件為機架或調用不同長度的連桿進行裝配，從而得到不同類型的四桿機構，實現不同的功能。再比如，對于間歇運動機構，在課堂教學中可采用Pro/E 軟件對零件直接三維建模并裝配及機構仿真，能按需造型及修改模型，并直觀地顯示整個機構的裝配結構、各構件之間的連接關系，使教學中的各知識點更加清晰、生動、形象，大大提高了課堂教學品質。再如，對于軸的結構設計，可預先繪制出各類軸上零件固定件，上課時則利用Pro/E 對軸系各個零件進行裝配，演示如何進行齒輪的周向和軸向固定，軸的支承與固定，軸承如何裝配如何調整間隙，各零件之間的相互位置關系、零件的裝拆順序及零件的結構工藝性應注意的問題等。

2、利用Pro/E 軟件提高設計效率和設計品質

　　Pro/E 軟件操作能力是實現機械產品設計任務的工具。因此，應注重Pro/E 軟件操作能力與機械設計知識相結合，把《Pro/E 三維設計》課程與《機械設計基礎》課程的教學緊密聯系起來，讓學生學會利用Pro/E 軟件進行機械產品的設計。在機械設計課程設計中，引導學生使用Pro/E 軟件實現產品的綜合設計，改變傳統的設計方法。將三維CAD 技術與機械設計教學相結合，讓學生知道這些技術既是先進技術，更是自己闖蕩職場的硬本領，更應該積極主動地學習，做好課程設計。

　　2.1、利用Pro/E 軟件進行設計工作，提高機械設計的效率

　　以機械設計課程設計中常用的減速器為例。一般要求學生根據設計手冊，從電機選用開始，一步一步查表計算，最后設計出各個零件及裝配圖。常規的手工畫圖和AutoCAD 畫圖都比較麻煩，尤其在箱體設計時，要對尺寸進行修正，修改起來也比較困難。而且畫法局限在二維上都不夠直觀。利用Pro/E 相對來說比較簡單，總結如下：

　　(1)可以先利用參數化設計方法設計出各個零件的模型。當碰到有兩個及以上相同結構的零件時，如兩個腹板式齒輪，我們只需設計其中一個，另一個只要再修改一下參數就可以。

　　(2)在設計箱體部分時，做錯一步不必全部重做，只需雙擊錯誤尺寸并進行修改就可以。這樣節省了大量的畫圖時間。

　　(3)最后對整個減速器進行組裝、渲染、干涉檢查、運動仿真等。

　　(4)輸出工程圖。Pro/E 有一個很好的功能，就是可以啟動三維、二維關聯功能，由三維直接自動生成二維工程圖紙。這樣我們可以對尺寸和結構作大致修改后就打印輸出完成設計。

　　Pro/E 虛擬裝配功能大大增加了設計過程的直觀性，增強學生的動手能力和設計能力。而且，通過虛擬裝配，可以檢查裝配體中是否存在干涉現象，讓學生學會解決干涉問題。如機械設計載體減速器、專用精壓機、牛頭刨床等都可以制成裝配體并作干涉檢查，這樣提高了學生的學習興趣和設計效率。

　　2.2、利用Pro/E 軟件進行分析，提高機械設計的品質

　　根據教學經驗和這幾年學生的就業情況，我們覺得應該適當地提高要求，讓學生掌握Pro/E 的運動仿真和運動分析技術，以一個機械設計員所要具備的能力為目標，將《機械設計基礎》與《Pro/E 三維設計》兩門課程的培養目標結合起來，這對學生綜合設計能力及創新能力的培養都是非常有幫助的。通過Pro/E 模擬各種復雜的機構運動，分析設計參數的變化和設計目標間的關系，并計算出最佳設計參數，可以使學生能更直觀地了解自己的設計是否符合要求，并能盡早發現設計中的不合理之處，及早修改設計方案，從而防止后期修改時消耗更多的資源和時間。通過動力學分析，讓學生了解各部件的運動狀況及所受的力的變化情況，懂得如何修改優化自己的設計。這既為學生掌握傳動機構的設計提供了有力的實驗環境，同時又提高了設計品質和設計效率。學生在課程設計中應用Pro/E 軟件進行機構設計與分析、機械傳動裝置的三維實體設計，實現了零件造型、三維裝配、干涉檢查、動畫顯示、爆炸圖、二維工程圖、常用機械零件的參數化設計等主要功能，學生所提交的設計和圖紙給人耳目一新的感覺，技術含量大幅度提高，學生的工程實踐能力大為提高。

3、利用Pro/E 軟件激勵學生創造思維，強化學生的機械設計創新能力

　　創新能力的培養是現代高職教育中提出的一項新的教學要求。作為機械制造專業的學生，不僅要掌握一定的機械設計理論和設計方法，同時還需要有一定的創新能力。利用Pro/E 進行機械設計基礎課程教學有助于學生創新能力的養成。除了日常教學外，我們可以兩種形式來培養學生的創新能力。一是，選擇典型的執行機構,以牛頭刨床、專用精壓機、紙杯機等為例，讓學生對其進行機構的運動分析，引導學生進行方案構思與設計，在構思的過程中，鼓勵提出盡可能多的不同的方案，甚至包括離奇、怪異的一些方案，然后再讓學生自己使用三維技術，對機構模型進行三維構型設計，設計成功后可進行運動仿真。這樣既調動了學生的思維積極性，激發學生的創造靈感，又訓練了學生的創新思維能力。也可以讓學生分組展開設計，各組學生在課后完成具有各組自身特色的設計方案。同組學生所設計的傳動方案具有相同的特色，但每個同學的設計細節應有所區別。這樣既培養了學生與人合作的能力，又培養了創新能力。二是，可以從生活中找創新項目，比如自行車的設計與改造、新型清潔機的設計等。Pro/E 中的機械設計模塊是一個高效的三維機械設計工具，其生成曲面的方法很多且方便，可繪制任意復雜形狀的零件，這就給機械設計的創新提供了方便。

4、結束語

　　結合《機械設計基礎》課程和Pro/E 軟件的特點，利用Pro/E 進行機械設計基礎課程輔助教學，促進了機械設計課程教育思想、教學手段、教學內容和教學方法的改革，促進了機械學科的發展。另一方面，注重掌握現代設計方法應用型人才培養的需要，在教學和課程設計中，引導學生學習和應用Pro/E 三維技術，提高設計技術含量，培養了學生的綜合設計能力、創新能力和運用知識解決工程實際問題的能力。