任務驅動式高職UG軟件教學方法探討

任清海 REN Qing-hai；付婭琦 FU Ya-qi

（安陽職業技術學院機電工程系，安陽 455000）

（Mechanica1 and E1ectrica1 Engineering Department，Anyang Vocationa1&Technica1 Co11ege，Anyang 455000，China）

0 引言

隨著計算機輔助設計與制造（AD/CAM）技術的飛速發展和日益普及，CAD/CAM課程已成為機械類專業的一門專業基礎主干課程[1]。UG是目前主流三維CAD/CAM/CAE設計軟件，因此UG課程的教學如何體現高職教育的特色，全面提高教學水平和教學質量，成為各所高職院校的討論熱點。在實際的UG軟件教學過程中，作者在教法上進行了有效的探索，提出了任務驅動式教學方法。

1 高職UG軟件教學改革的必要性

1.1 高職學生特點的要求 高職學生就是培養國家未來的技術型人員，不但要具有一定的理論知識，又必須具備一定的專業技術和技能，特別是機械類專業學生，要求具備良好的實際操作能力和處理實際問題的能力。

但目前的高職學生普遍存在著基礎知識薄弱、學習目的不明確、學習習慣不健全、動手能力不足、存在畏難情緒等特點，所以在高職教學過程中采用傳統的高校教學方法是行不通的，必須進行教學改革。所以選擇一種符合高職學生特點的教學方法是高職教育的必然要求。

1.2 UG NX軟件特點的要求 UG軟件作為知名的計算機輔助設計與制造軟件，廣泛應用于我國的機械、航空航天等眾多領域，是CAD/CAM軟件中功能最強的，技術最成熟的軟件之一。作為未來裝備制造業從業者的機械類專業高職學生，掌握該軟件的應用是必備的技能之一。但是，由于UG內容豐富，功能強大，對于高職學生來說普遍感到難學，因此，UG軟件的教學需要改革，需要選擇合適的教學方法。

2 任務驅動教學法及特點

2.1 任務驅動教學法 任務驅動教學法是以建構主義學習理論為基礎的教學方法，它通過完成特定任務的方式讓學生掌握相應的知識和培養相應的解決問題的能力。針對具體的課程而言，任務驅動就是教師把課程的教學內容融合設計成實例，以實例為任務驅動，通過學生的學和做，從而使學生掌握相應的科學知識，培養學生分析問題和解決問題的能力。在課程教學實際過程中，教師以具體實例為任務驅動，先進行任務分析，在分析的基礎上講授相關知識點，然后同學生一起共同完成任務或讓學生自己去完成具體的任務。使學生在完成任務的過程中掌握相應的知識和技能[2]。

2.2 任務驅動教學法的特點 任務驅動教學法具有如下特點：①教學模式的改變。傳統的教學模式是教師講授學生聽講的以教定學的被動填鴨式教學，常常表現出“臺上老師滔滔不絕，下面學生昏昏欲睡”。而任務驅動教學是以蘊含系統知識的任務為驅動、教師為主導、學生為主體的教學模式。任務驅動教學改變傳統的被動教學為學生主動參與、自主協作、以學定教的新型教學模式。②學生學習狀態的改變。任務驅動教學通過學習任務的設計從而為學生提供體驗知識實踐的情境和頓悟知識疑問的情境，使學生圍繞任務開展課程知識體系的學習，最終以任務的完成結果檢驗來總結課程知識的掌握情況。任務驅動改變了學生被動的學習狀態，使學生處于實踐、思考、運用、解決問題的主動學習狀態。③教師對課程知識的駕馭能力要求提高。任務驅動教學要求教師首先要合理的設計任務，并且任務的難度、知識點的覆蓋面情況都要符合高職學生的特點并符合教學大綱要求。這都要求教師對課程知識體系有很好的把握，才能夠設計出合理的任務，從而使學生在完成任務后達到掌握相應知識體系的目的。如果沒有對整個知識體現的很好的駕馭，往往導致學生對課程知識學習造成“只見樹木，不見森林”片面性、給人支離破碎的感覺。

3 高職UG軟件教學中任務驅動法的應用

本文以UG軟件課程中的平面零件銑削加工任務為例，采用任務驅動教學法，分別從一下幾個環節具體實施。

3.1 任務的提出 CAM就是計算機輔助制造，它通過待制造零件的幾何造型、機床加工信息等的輸入，經計算機特定處理而輸出零件加工過程中的刀具的運動CAM軌跡和數控程序。在UG CAM課程中，培養學生的數控編程能力是該部分課程的教學目標，但是加工程序編制本身很抽象，為此，授課教師需要通過具體的實例任務講解CAM相關知識，幫助學生理解相關編程知識、軟件操作的同時，培養解決實際問題的能力。因此本次的任務就是平面零件銑削加工編程，它要求采用UG NX6.0的CAM功能編制生成各工序的刀具軌跡和數控加工程序。

3.2 任務分析 任務給出后，教師要引導大家對任務進行分析和討論，讓學生去思考應該怎樣完成以及運用什么樣的知識去完成，而不是著急去講解任務如何完成。通過教師和學生之間進行充分交流、探討、進而推演出最佳的問題解決方案，從而培養學生分析問題解決問題的能力。針對本次任務而言，由于該零件是平面零件，可以采用三軸數控加工中心進行加工，因此完成該任務，需要綜合應用數控加工工藝、刀具、數控機床、夾具等知識，通過UG NX6.0/CAM生成數控加工程序。

3.3 完成任務所需的相關知識 根據對任務的分析，學生已經了解了完成任務所需的相關知識，這樣在教師教學過程中和學生的學習中就能做到有的放矢。在該階段，教師帶領學生學習該任務的相關知識，為任務的實施奠定基礎。本次平面零件銑削加工的相關知識主要有：UG/CAM加工環境初始化操作、刀具組的創建操作、幾何體坐標的創建操作、加工方法創建操作、刀具軌跡的創建操作等。

3.4 任務的實施 在本次的平面零件銑削加工任務實施的過程中，根據前面相關知識的學習，教師帶領學生完成創建毛坯→創建設置父節點組→創建操作→設置參數→生成刀具軌跡并校驗→后置處理成數控加工程序等軟件操作，讓學生理解每個步驟的操作方法和具體含義。隨后再讓學生獨立完成該任務，在學生獨立完成任務任務過程中總會遇到各種各樣的困難，教師要注意觀察并及時引導、幫助，確保學生可以獨立完成任務。

3.5 學習小結和點評 任務完成后的總結和評價是任務驅動教學法比不可少的環節。教師結合教學目標對學生完成任務的情況給出評價，可以促使學生認真反思，得到不斷提高和發展，也是對教學效果的價值判斷。也就是任務總結和評價可以從整體上調節、控制教學活動的進行，引導教學方向、檢驗教學效果，保證教學目標的實現[3]。針對本次的平面零件銑削加工任務，在任務完成后，教師首先帶領同學們回顧任務實施的整個過程，總結涉及到的知識點，以及各個知識的實際應用情況，然后把本任務中的知識和解決問題的方法引申到企業生產實際中，讓學生領會到所學的東西不是紙上談兵，而是有著血和肉的實際作用。

4 對任務驅動教學法的反思

實踐證明，在UG軟件教學中采用任務驅動教學法可以使學生掌握課程大綱的知識點，同時使學生學會了對知識的靈活運用。另外，任務驅動教學法調動了學生的學習興趣和熱情，提高學生分析問題和解決問題的能力，改變了以往高職學生厭學的現象。但是，任務驅動教學法不是萬能的，并不是適合任何課程的教學，同時在設計任務時，不能是對課程知識體系的簡單分割?？梢哉f，有效地設計任務題目是任務驅動教學法成敗的關鍵，因此在設計任務是要注意：①知識點的涵蓋廣度和深度的適宜性；②任務的成就感和趣味性的統一；③靈活與具體的結合。

[1]楊德輝.UG NX6.0實用教程[M].北京：北京理工大學出版社，2011.

[2]白琳.基于任務驅動的Visua1 Basic程序設計教學方法研究[J].科教文匯，2012，11.

[3]戚建蓮.任務驅動法在大學信息技術基礎課程中的應用應用研究[D].河北大學，2010.