UG建模技術在模具教學中的應用

游暖媛

摘 要：模具專業課程教學還存在著不足，實踐教學因為各種條件限制，阻礙了模具課程的工學一體化教學的發展。本文將對模具教學中UG建模的應用進行探討，促進工學一體化教學的發展。

關鍵詞：教學；模具；UG建模；工學一體化

1.模具教學的現狀

1.1模具課程的設置

模具專業課程設置模糊了專業基礎課和專業課之間的界限，使學生在基礎課的學習之后不能適應進入專業課的學習，導致學生學習目標不明確，效率低下，達不到相應的教育目標。

在模具教學中CAD 是計算機輔助繪圖，CAM 是計算機輔助編程，CAD/CAM的集成已經在課程中體現出來了，但新工藝 CAD/CAE 的集成還沒有引入到課程中來。CAE 是計算機模擬成型，對模具專業的學生來說是值得掌握的一門新的知識。快速原型制造 （RPM） 技術沒有引入到教學當中來。模具自動加工系統實用的技術也沒有列入。但對現今很多的教學實踐課來說，很多課程學生無法親臨實踐，課程現代化程度不高。

1.2模具實踐教學課時較少

過往的模具教學中課堂教學比例過重，實踐實訓教學比例較少，有必要加強實踐操作的環節，鞏固所學知識與技能。正值現在國家政策大力推進一體化教學，一體化教學使實習教學與理論教學有機地結合在一起，既能使學生掌握必備的操作技能和理論知識，又使學生自覺地將所學理論與實際緊密結合，還可以培養學生的創新、創業能力。

1.3模具專業師資力量有待提高

很多院校大部分專任教師學歷及實踐教學經驗不足，很多教師都嚴重缺乏實踐經驗。我們要提高教學水平就需要在師資上來下功夫，培養具有高學術水平、教學水平，又有較強實際工作能力的教師作為中堅力量，也可從社會上聘用既有豐富實踐工作經驗又有較高學術水平的高級技術與管理人員作為兼職教師。由于院校師資匾乏，教師的教學與管理不能同時到位，教師的工作任務增加了，但教學效果沒有達到。

1.4隨著模具技術的飛速發展，模具的設計與制造越來越要求高質量、長壽命、高精度、低成本和短研發周期等

在當前教學中，模具實踐教學工作有一定難度，因為模具技術的學習需要吸取很多經驗，實踐性很強。模具實驗教學的設施一般是實物，成本較高，又不利于更新，并需要專用的實驗場地，如通過軟件來實現模具的結構分析、拆裝實訓及運動仿真，實現師生交互式的實驗教學，將對模具專業網絡實訓教學起到關鍵作用。筆者在本文的研究中，認為利用已廣泛用于模具設計和模具分析的軟件 UG 來實現模具網絡實踐教學系統建設，實現師生交互式的實訓教學，預計實現模具結構認知、拆裝實訓和運動仿真三大模塊，具有模具知識立體詞典功能、查看標準部件功能、自主拆裝功能、實訓考核功能等特點。現階段，一定程度上需要克服 VC，UG建模、裝配模塊、UG Open API 等軟件認識與模塊建設難點，促進模具的一體化教學，將其作為模具教學的輔助工具。

2.UG建模技術在教學中的應用

UG軟件起源于美國麥克唐納·道格拉斯飛機公司，是當今世界上最先進的高端軟件之一，廣泛用于航空航天、汽車、通用機械、模具及醫療器械等領域。從教學過程中可以發現學生對UG軟件非常感興趣，但是在短時間內很難掌握。應該選擇難度適中的模型來進行教學，既不會挫敗學生的信心，又不會過于偏高于學生已有的水平。通過在教學中不斷探索，發現將生活日常用品作為UG軟件教學的實例，達到很好的教學效果和教學目的。提高對UG軟件的基本應用能力，從而為將來更好在專業領域內發揮作用奠定基礎。

2.1模具教學中的注意事項

模具實踐教學系統首先直接面向最終用戶，主要是學生也包括虛擬實驗室模塊環境、工具箱，其次面向模具工程師和教師，提供模具知識庫和標準部件的數據添加、管理和維護功能，供拆裝實訓功能后臺數據添加、查看、修改功能，以及虛擬實驗室入口菜單的條目查看、添加、修改等功能。數據的存儲獨立于 UG 軟件，以注冊表、文本文件、Excel 表格等多種形式，面向模具工程師或教師，通過幾個認知導引工具，查看結構、學習拆卸裝配、了解工作運動過程、檢索數據查看某一個結構的設計和制造相關知識及標準部件。

在資源有限的條件下，為了學生更好的學好UG軟件，多聯系生活中的日常用品及企業中加工的模具產品，作為實例在教學中應用，并且按照一定的UG建模思路進行應用，多加練習，極大地激發學生的學習熱情，使學生很好地掌握UG軟件的相關知識和應用能力。

2.2模具專業UG網絡實踐教學系統設計

模具專業網絡實踐教學系統利用 UG 二次開發工具進行開發，模具教學虛擬實驗室所需的系統環境和六個工具箱就是利用UG Open Menu Script 開發的。最大的優點是可以利用它調用現有的 UG 功能，也可以自定義功能。工具條的圖標，名稱，注釋，快捷鍵以及功能也都可以自定義，具有很大的靈活性。UG Open API 是本系統采用的編程語言，利用 API 語言可以調用對話框，訪問其中的控件，實現自定義的功能。系統利用 UG Open API 在 Visual C 一軟件下編程實現。編好的程序組建后再通過UG Open Menu Script 將其與菜單或工具條結合。模具專業網絡實踐教學系統以Visual C+ +6.0 為開發平臺。在 Visual C+ 十環境下，利用微軟的基本類庫 MFC 可以開發出功能強大的 Windows 應用程序，這種方式對提高產品的設計效率，縮短產品設計周期，使設計符合國家標準等都有很具有重大的意義。并且這種方式可以在教學中可針對本專業校企合作企業的產品特點做專門開發，以此來提高設計效率和設計質量，同時達到工學一體化結合的教學方式。但現階段，這對于我們來說這還只是一個理想狀態，需要不斷努力長時間去完善。

3.結束語

在新型教學中改變傳統的教學模式，將抽象陌生的知識直觀化、形象化，把單一的課程內容穿插到不同的課程中去，解決了傳統教學中不能動態顯示的問題，增加了課堂的知識量，調動了學生學習的積極性和主動性，隨著教學模式的不斷改革，各種教學理念的不斷深入，教師要更多的適應時代更好的提高課堂效率和技能文化傳播。

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