基于UG軟件型腔模具設(shè)計與制造課程的教學(xué)方法研究

繆燕平

【摘 要】當(dāng)前隨著智能制造的提出，企業(yè)對模具設(shè)計專業(yè)人才的素養(yǎng)要求越來越高，本文旨在結(jié)合自身的教學(xué)實踐，通過對型腔模具設(shè)計與制造和UG軟件課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行抽樣調(diào)查，并對課程教學(xué)改革進(jìn)行深入的探索與調(diào)研。通過對課程相結(jié)合的各種教學(xué)改革方案應(yīng)用進(jìn)行深入分析，促使案例教學(xué)法能夠有機的揉合課程的技能點，達(dá)到提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的目的。

【關(guān)鍵詞】UG軟件；模具設(shè)計；案例教學(xué)法

隨著模具工業(yè)的迅猛發(fā)展和國家工業(yè)4.0的發(fā)展戰(zhàn)略，企業(yè)對模具設(shè)計與制作人才的要求越來越高，那些既熟習(xí)理論和構(gòu)造，又精通加工工藝、產(chǎn)品設(shè)計效率高的綜合型模具技術(shù)人才十分緊缺。中國目前國民生產(chǎn)總值全球第一，對制造業(yè)高度自動化、網(wǎng)絡(luò)化、高效率的要求越來越高，中國正成為“世界的制造中心”。型腔模具設(shè)計與制造和UG軟件課程作為高職模具設(shè)計與制造專業(yè)兩門核心專業(yè)課，學(xué)生通過兩門課程的學(xué)習(xí)，能夠掌握產(chǎn)品材料工藝及特點，典型模具的結(jié)構(gòu)，具備分析并解決模具生成產(chǎn)品過程中質(zhì)量問題的能力，熟悉型腔模具設(shè)計的設(shè)計流程并全部通過軟件進(jìn)行CAD/CAM 設(shè)計與制造。

1.目前課程教學(xué)所存在的問題及對策

中國開展職業(yè)教育30多年以來，教學(xué)方法長期占主導(dǎo)的還是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，教師在課堂占主角，學(xué)生只能被動接受。當(dāng)前進(jìn)入信息化時代，互聯(lián)網(wǎng)廣泛普及，學(xué)生出現(xiàn)大面積課堂上對學(xué)習(xí)興趣不高的現(xiàn)象，表現(xiàn)出來就是學(xué)生對教師不滿、對教學(xué)安排不滿等。教學(xué)計劃安排當(dāng)中，大部分院校把UG軟件和型腔模具設(shè)計與制造分成兩門課程進(jìn)行教學(xué)，UG軟件課程的教學(xué)側(cè)重在繪圖命令上，而型腔模具設(shè)計與制造的教學(xué)，側(cè)重于型腔模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具設(shè)計方法的基本理論講解。這種職業(yè)教育的教學(xué)方法體現(xiàn)的弊端明顯，具體如下：

1.1教學(xué)內(nèi)容上，無法適應(yīng)現(xiàn)在企業(yè)的需求，體現(xiàn)不出當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的前景，教學(xué)與實踐出現(xiàn)脫節(jié)情況。企業(yè)急需即懂理論又熟練操作的能工巧匠，我們?nèi)粘＝虒W(xué)中從教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計劃上看都非常重視學(xué)生的動手能力訓(xùn)練，但在實際教學(xué)過程中，由于多方面的原因，對學(xué)生動手能力的訓(xùn)練比較少，即使有一些訓(xùn)練，也是通過虛擬題研究下所開發(fā)的非常簡單的系統(tǒng)模型，使得理論不能真正運用到實踐中，學(xué)生缺少感性認(rèn)識和實踐機會，學(xué)生學(xué)了UG軟件只能進(jìn)行簡單的產(chǎn)品繪制，沒有充分的教學(xué)時間和實踐任務(wù)運用在型腔模具設(shè)計與制造課程的教學(xué)中。

1.2教學(xué)方法及教學(xué)計劃安排上，傳統(tǒng)的“填鴨式”課堂教學(xué)，一兩周的集中實訓(xùn)無法充分鍛煉學(xué)生的實際動手能力。學(xué)生在單獨學(xué)完這兩門課程后進(jìn)行課程設(shè)計和實訓(xùn)，很難把型腔模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本知識及零部件尺寸的計算與三維數(shù)字化軟件的應(yīng)用有機結(jié)合在一起，UG軟件功能強大，不但能夠通過產(chǎn)品進(jìn)行分模，還能具備成型分析功能，學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠生成實現(xiàn)分型，但型芯、型腔的結(jié)構(gòu)可能不夠合理，不方便加工或成型。

1.3教育教學(xué)的研究及教師的實踐能力上，目前大部分職業(yè)院校教師都在推行“雙師型”教師的培養(yǎng)，但大部分老師還是局限在理論，實踐技能欠缺。同時缺少將理論與社會實踐之間進(jìn)行聯(lián)系的能力。部分老師認(rèn)為，職業(yè)教育的學(xué)生素質(zhì)整體偏低，不需要進(jìn)行知識的更新，故而年復(fù)一年，固步自封，以至于知識結(jié)構(gòu)陳舊、老化，對科研不重視，導(dǎo)致老師與實際生產(chǎn)越走越遠(yuǎn)。

2.案例教學(xué)法在基于UG軟件型腔模具設(shè)計與制造課程中的應(yīng)用

通過對模具、機械制造相關(guān)企業(yè)、學(xué)生調(diào)查問卷和專業(yè)教師調(diào)查問卷調(diào)查問卷綜合分析，發(fā)現(xiàn)專業(yè)教師的業(yè)務(wù)能力有待提高，教學(xué)理念不能與時俱進(jìn)，也有待更新，教學(xué)內(nèi)容陳舊且適合進(jìn)行案例教學(xué)的教材比較缺乏，目前教材版本繁多且教材上的知識卻比較陳舊，教學(xué)實施過程中沒有相對成熟的教學(xué)案例庫，教學(xué)過程缺乏真實感，學(xué)生學(xué)習(xí)吃力沒有興趣，專業(yè)教師課后反思和科研不夠。因此通過對案例教學(xué)法的研究，力求真正體現(xiàn)新課程的改革是一切以學(xué)生為本的基本理念，為培養(yǎng)高素質(zhì)、技能型、復(fù)合型模具設(shè)計人才提供新的創(chuàng)新理念與教學(xué)模式。

2.1 找出最適合本課程的案例教學(xué)模式

在實踐教學(xué)過程中，案例教學(xué)不是簡單的在教學(xué)過程中舉例子。案例教學(xué)不同于舉例教學(xué)，其主要區(qū)別體現(xiàn)在以下四個方面：（1）案例是經(jīng)過多次調(diào)研，充分論證，在教學(xué)過程中起到主導(dǎo)作用，而舉例在教學(xué)活動中一般只是起到補充作用；（2）案例教學(xué)法，學(xué)生占主要地位，而舉例時，學(xué)生只是被動聽從教師的例子，教師占主要作用；（3）案例教學(xué)法是依靠學(xué)生通過自身對案例本身進(jìn)行有效的分析、相互協(xié)作，之后能夠做出相應(yīng)正確的判斷，從而有效提高分析、解決問題的能力；而舉例教學(xué)中，學(xué)生是在老師講解完模具工作原理及繪圖原理等之后，通過舉例，讓學(xué)生加深對知識點的印象；（4）在案例教學(xué)中的案例，需要通過反復(fù)調(diào)研，理論教師和實踐教師經(jīng)過充分討論，保證案例的真實性、代表性、啟發(fā)性等；而舉例教學(xué)中的舉例可能不具備科學(xué)性。國內(nèi)目前的案例教學(xué)，實際上仍停留在舉例子教學(xué)的層面，無法進(jìn)一步深入。案例教學(xué)法的作用不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、獨立思考、主動求知和應(yīng)變的能力，而且有利于開發(fā)學(xué)生的非智力因素和深層直覺，對于有條件的院校在實施兩門課的案例教學(xué)時，完全可以結(jié)合校企合作企業(yè)的需求進(jìn)行案例設(shè)計，做到讓學(xué)生學(xué)有所用。

2.2《基于UG軟件型腔模具設(shè)計與制造》課程標(biāo)準(zhǔn)的制定

采用案例教學(xué)法，需要對新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，使得課堂的理論教學(xué)更加貼近企業(yè)真實的實踐環(huán)境，學(xué)生通過小組學(xué)習(xí)，組員進(jìn)行分工包括尋找有關(guān)資料、獨立思考問題或集體協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生積極主動解決企業(yè)案例及課堂情境的構(gòu)成，教師起到輔助指導(dǎo)作用，評判學(xué)生創(chuàng)造性運用知識、分析和解決實際問題的能力，組員之間也進(jìn)行相互評價。基于案例教學(xué)改革的思路下，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性整合，突出與模具專業(yè)相關(guān)的實踐教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容中加入具有時代氣息.應(yīng)用新設(shè)備、新工藝、新知識、新材料等的案例。減少淘汰或很少用的舊工藝、設(shè)備、知識、材料等內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容與實現(xiàn)模具企業(yè)零對接。

2.3 建立課程相對成熟的教學(xué)案例庫

案例庫對實現(xiàn)案例教學(xué)法來說，是至關(guān)重要，也是最難實現(xiàn)的一部分。實際生產(chǎn)案例需要引入企業(yè)模具設(shè)計流程，強化企業(yè)型腔模具設(shè)計規(guī)范，在理實一體化實施課程教學(xué)，同時在時間訓(xùn)練環(huán)節(jié)中嚴(yán)格按照企業(yè)對模具設(shè)計要求的流程完成實踐教學(xué)任務(wù)， 保證所提交圖紙完全符合行業(yè)規(guī)范。案例庫的設(shè)計應(yīng)該遵循先簡后繁、由傳統(tǒng)到先進(jìn)的原則，為使得教學(xué)案例庫更加合理需構(gòu)成由系部、實訓(xùn)中心、企業(yè)三方教師構(gòu)成的教師團隊，先期經(jīng)過充分討論，使得案例對學(xué)生就業(yè)后能盡快勝任工作有重要的幫組。

3 .案例教學(xué)法實施若干注意事項

3.1 注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

案例教學(xué)法的實施離不開互聯(lián)網(wǎng)和信息化的支持，強調(diào)學(xué)生可以利用信息化手段進(jìn)行課前、課中和課后老師與學(xué)生之間的互動，在培養(yǎng)學(xué)生興趣、強化教學(xué)效果及提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)能力的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生相互協(xié)作、自主學(xué)習(xí)，不斷探索適合自己的學(xué)習(xí)方法，提高職業(yè)能力。

3.2 加強培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和能力

案例教學(xué)法是通過實例討論、練習(xí)來學(xué)習(xí)解決實際問題技能的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法重視實踐，重視具體問題具體分析，關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析能力和判斷能力，并提高學(xué)生的獨立思考能力、語言表達(dá)能力、解決錯綜復(fù)雜問題的能力，是實現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)教育的有效途徑。

3.3 提高課程教學(xué)效果，鍛煉教師的教學(xué)能力

高職教育既區(qū)別于培養(yǎng)學(xué)術(shù)型與工程型人才的普通高等教育，又區(qū)別于培養(yǎng)中等技術(shù)或技能型人才的高等職業(yè)教育。作為高等教育體系中不可或缺的高職教育是構(gòu)成我國職業(yè)教育的重要部分，由它的培養(yǎng)目標(biāo)決定著高職教育是以服務(wù)社會為己任，以學(xué)生的就業(yè)為重要導(dǎo)向，朝著產(chǎn)、學(xué)、研相貫通的路線去發(fā)展。

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課題項目：

江西省教育教學(xué)改革課題《基于UG環(huán)境對型腔模具設(shè)計與制造課程的行動導(dǎo)向研究與應(yīng)用》，項目編號：JXJG-14-70-3。