基于CDIO理念的“UG軟件應(yīng)用”課程教學(xué)改革

覃秀鳳

（廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530226）

基于CDIO理念的“UG軟件應(yīng)用”課程教學(xué)改革

覃秀鳳

（廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530226）

本文分析了UG軟件傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的不足，以CDIO理念為指導(dǎo)，進(jìn)行教學(xué)改革，優(yōu)化了項(xiàng)目教學(xué)，構(gòu)建了基于工作過程“做中學(xué)”的UG教學(xué)模式，采用了多元化的考核評(píng)價(jià)方式，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞：CDIO理念；UG軟件；創(chuàng)新能力

UG軟件是集CAD/CAE/CAM一體的三維參數(shù)化軟件，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造軟件，廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域，是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的三維造型軟件。我院機(jī)械類的幾個(gè)專業(yè)均開設(shè)了《UG軟件應(yīng)用》課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生三維造型和設(shè)計(jì)的能力，然而在傳統(tǒng)教學(xué)中存在一些問題。本文針對(duì)這些問題，就如何提高學(xué)生對(duì)軟件的應(yīng)用能力和創(chuàng)能能力展開討論。

1 傳統(tǒng)的教學(xué)中存在的問題

（1）教學(xué)內(nèi)容編排不合理。傳統(tǒng)UG教學(xué)將課程內(nèi)容作為知識(shí)來傳授，忽略了其技能的要求。UG軟件功能模塊多、命令多，知識(shí)點(diǎn)分散，學(xué)生學(xué)完知識(shí)點(diǎn)后，不能靈活應(yīng)用功能命令進(jìn)行綜合實(shí)例的建模和造型，達(dá)不到融會(huì)貫通。

（2）教學(xué)方法單一，教與做的課時(shí)比例不協(xié)調(diào)。課堂以教師講解為主，學(xué)生練習(xí)為輔。教師先對(duì)某章節(jié)的命令進(jìn)行講解，接著列舉簡單的實(shí)例進(jìn)行操作演示，然后學(xué)生再進(jìn)行驗(yàn)證性練習(xí)。教師教的課時(shí)占總課時(shí)80%，學(xué)生訓(xùn)練只占20%.這種教師講，學(xué)生被動(dòng)接受的“灌輸式”教學(xué)方法，忽略了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，扼殺了學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不好。

（3）課程的考核評(píng)價(jià)方式單一。課程考核采用平時(shí)考核加期末考試相結(jié)合平時(shí)成績考核學(xué)生的出勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)完成情況等，期末考核采用機(jī)試，考核學(xué)生的建模裝配能力。這種考核方式不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）缺少對(duì)創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。只要求學(xué)生能夠按照老師的方法進(jìn)行建模，卻沒有在授課的過程中引導(dǎo)用其他方式去建模，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。

（5）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力培養(yǎng)欠缺。課程只重視學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握，而忽視了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。

鑒于我院《UG軟件應(yīng)用》教學(xué)中存在的問題，結(jié)合CDIO工程教育理念，在課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織、教學(xué)方法、考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了一系列的改革，已改善課程的教學(xué)效果。

2 CDIO理念下教學(xué)內(nèi)容

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），是近年來國際工程教育改革的最新成果。它以工程項(xiàng)目從研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，建立了一體化的相互支撐和有機(jī)聯(lián)系的課程體系，以此培養(yǎng)學(xué)生的工程能力[1]。這一模式實(shí)則為“基于工作過程項(xiàng)目教學(xué)”和“做中學(xué)”的集中概括和抽象表達(dá)，讓學(xué)生在“職業(yè)職場(chǎng)情景”中進(jìn)行主動(dòng)的、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)，使各個(gè)課程有機(jī)聯(lián)系起來[2，3]。

在CDIO工程教育理念的指導(dǎo)下，打破原有章節(jié)，將原來離散的功能命令進(jìn)行整合，將教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化，并把內(nèi)容分為三大模塊：建模模塊、裝配模塊和工程圖模塊。教學(xué)項(xiàng)目由簡單到復(fù)雜進(jìn)行的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目載體的選取體現(xiàn)了實(shí)踐性、復(fù)合型和知識(shí)點(diǎn)的連貫性，讓學(xué)生通過項(xiàng)目的學(xué)習(xí)在循序漸進(jìn)中逐步提高。在完成三個(gè)模塊的學(xué)習(xí)項(xiàng)目后，設(shè)計(jì)一個(gè)開放式的綜合的創(chuàng)新項(xiàng)目作為第二課堂實(shí)踐項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和知識(shí)遷移能力。表1為優(yōu)選整合后的教學(xué)項(xiàng)目。

表1 優(yōu)化后的教學(xué)項(xiàng)目

3 教學(xué)模式的構(gòu)建

構(gòu)建了基于工作過程“做中學(xué)”的教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 “做中學(xué)”的教學(xué)模式流程圖

“做中學(xué)”的教學(xué)模式，課堂上老師不再講解知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生在課前完成。教師借助信息化的手段，將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作成簡單、易懂、生動(dòng)的微課視頻，在課前上傳至班級(jí)QQ群，供學(xué)生下載觀看學(xué)習(xí)。為保證項(xiàng)目的實(shí)施和完成所需的時(shí)間，課程采用四節(jié)課連排的形式。學(xué)生4~5人為一個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，采用組長負(fù)責(zé)制。課堂上，每個(gè)團(tuán)隊(duì)接到項(xiàng)目任務(wù)書后，由組長組織本組成員分析、討論所接收的任務(wù)，并制定建模的思路和計(jì)劃，而后開始各自建模，實(shí)施任務(wù)。在項(xiàng)目的實(shí)施中，鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索、創(chuàng)新,利用不同的方法制作相同零件。因此各小組成員也可以先按照自己的思路來獨(dú)立完成，然后在小組內(nèi)進(jìn)行總結(jié)，找出最佳實(shí)施方案。任務(wù)完成后，進(jìn)行任務(wù)評(píng)價(jià)，最后教師再進(jìn)行項(xiàng)目的總結(jié)。在整個(gè)教學(xué)實(shí)施過程中，教師是引導(dǎo)者，學(xué)生是主體，學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中，通過自主探究式的學(xué)習(xí)獲取大量“UG三維造型”的知識(shí)和應(yīng)用方法，又學(xué)會(huì)了探索,更培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。

4 考核評(píng)價(jià)多元化

轉(zhuǎn)變單一評(píng)價(jià)模式，采用多元評(píng)價(jià)方式，加強(qiáng)過程評(píng)價(jià)[4]。學(xué)生的總評(píng)成績=項(xiàng)目成績平均分（70%）+期末成績（20%）+創(chuàng)新項(xiàng)目成績（10%）。項(xiàng)目成績平均分為14個(gè)項(xiàng)目的平均分，期末成績?yōu)槠谀C(jī)試成績，讓學(xué)生在給定時(shí)間，完成零件的建模、裝配、工程圖繪制，考察學(xué)生對(duì)軟件掌握的熟練程度，學(xué)生的建模速度、心理素質(zhì)等。創(chuàng)新項(xiàng)目成績?yōu)檎n程開放性的項(xiàng)目的，學(xué)生利用課外實(shí)踐完成。

每個(gè)項(xiàng)目的成績構(gòu)成=自評(píng)（20%）+互評(píng)（30%）+教師評(píng)價(jià)（50%）。自評(píng)為小組內(nèi)部成員在小組長的組織下討論確定每個(gè)組員的得分，互評(píng)是各組之間對(duì)某個(gè)小組打分的平均值。自評(píng)和互評(píng)使得學(xué)生在評(píng)價(jià)的過程中能發(fā)現(xiàn)自己以及別人在建模過程中存在的問題，學(xué)習(xí)別人的建模思路，實(shí)現(xiàn)總結(jié)和提升。教師評(píng)價(jià)是教師根據(jù)項(xiàng)目完成情況、小組成員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況、創(chuàng)新建模方法等情況對(duì)每位同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)分的要素除了模型結(jié)構(gòu)完整，尺寸正確之外，創(chuàng)新建模方法和完成的時(shí)間也是評(píng)分的重要因素。教師評(píng)價(jià)，能夠及時(shí)地反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以便教師調(diào)整進(jìn)度，更好地改善學(xué)生的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

新的考核方式，落實(shí)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)為主動(dòng)，讓學(xué)生在掌握專業(yè)技能的同時(shí)，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到加強(qiáng)。

5 結(jié)語

實(shí)踐表明，基于CDIO理念的“UG軟件應(yīng)用”課程教學(xué)改革，在我院機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)過程中取得良好的效果：一是學(xué)生使用軟件進(jìn)行建模造型的能力和創(chuàng)新能力得到提高，借助UG軟件參加機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、三維建模數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽取得優(yōu)異成績；二是學(xué)習(xí)積極性大幅度提高，從原來的被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)，課堂氣氛變得非常活躍；三是主動(dòng)思考能力加強(qiáng)，學(xué)生能通3D論壇、網(wǎng)絡(luò)教程等找到解決問題辦法；四是團(tuán)隊(duì)精神得到培養(yǎng)。在造型、裝配、出工程圖過程中，組員之間相互探討和幫助，互相促進(jìn)。

[1]査建中.面向未來工程職場(chǎng)的CDIO教育模式研究與實(shí)踐[J].北京：北京交通大學(xué)，2012.

[2]劉建國.創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)與高校考試改革[J].現(xiàn)代大學(xué)教育，2006（2）：107-110.

[3]高瑾，王麗.“做中學(xué)”在“UG三維造型與模具設(shè)計(jì)”課程教學(xué)改革中的探索與實(shí)踐[J].機(jī)械職業(yè)教育，2014（3）：46-48.

[4]孟杰，任連成，李翔.基于CDIO的機(jī)械CAD/CAM課程考核方式改革的研究[J].科教文匯，2013（259）：85-86.

Teaching Reform for“UG software application course”Based on CDIO Concept

QIN Xiu-feng
（Guangxi Vocational and Technical College，Nanning Guangxi 530226，China）

In this paper，the defects of traditional teaching process in UG software course was analyzed.Guided by CDIO concept，the teaching projects was optimized.The teachingmodel of“l(fā)earning by doing”which based on the working process was constructed，and diversified ways of assessment was adopted.The reform of the course can improve the teaching quality，and cultivate students’innovation capability.

CDIO Concept；UG software；Innovation capability

G420

B

1672-545X（2017）04-0187-02

2017-01-26

2016年廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目立項(xiàng)課題：基于CDIO機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)“工廠教室”教學(xué)體系的研究與實(shí)踐（項(xiàng)目編號(hào)：GXGZJG2016A978）

覃秀鳳（1984-），女，廣西柳江人，碩士研究生，講師，主要從事模具設(shè)計(jì)與制造的教學(xué)與研究工作。