基于UG的高職產品建模課程教學改革研究①

[摘 要] 以職業需求為中心，以勝任崗位要求作為課程設計理念，確立任務驅動的工作過程來設計、組織教學的課程改革方案。分析了以專業需求為導向的教學改革的目標、內容，采用與實際崗位相關的項目教學方式，探討分組教學等多種教學方法。推動校企教師合作交流，建立“雙職雙薪”“互聘雙師”師資模式，以校企合作開發課程的建設方法，提升項目教學的崗位適應性。開發資源庫讓學生獲得及時的課堂體驗和學習效果。提出了過程性考核和終結性考核相結合的學生評價方法，有利于轉變學生的被動學習習慣，有利于激發學生探索新知識，提升自我管理能力，促進學生職業素養的提高。

[關 鍵 詞] 職業需求；課程改革；分組教學；項目教學；教學評價

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）10-0086-03

隨著國家對高職教育的重視，對高職課程的教學改革也提出了新的要求，結合我國高職發展現狀和教育模式，越來越多的教育工作者意識到課程教學應結合瞄準國家和社會發展需求，通過相關行業和市場的分析，做好課程改革[1]，其目的應以適應社會需求為根本，以技術應用為主線，以培養目標所對應的職業能力崗位為基礎進行課程設置[2]。因此在進行基于UG的高職產品建模課程改革時，宜采用任務驅動的項目式教學法，把應掌握的教學內容通過系列訓練的形式有機地串聯起來[3]，使學生掌握任務分析、建模方法規劃到完成整個建模的過程，利于學生進入企業后快速勝任崗位。

一、設計理念及思路

樹立“以職業需求為中心”的服務理念，以勝任崗位要求為出發點，以提高學生的職業素養和職業能力為目標，按照任務驅動的工作過程來設計教學活動和組織教學。建立工作任務與知識、技能的聯系，滿足現代企業對專業高技能人才的培養規格和要求。

本課程的教學內容以機械產品為項目的單元載體，模擬企業產品設計的工作過程，利用UG NX軟件為產品建模的輔助工具，來設計教學活動及組織教學。課程按照任務驅動的工作過程設計學習過程，在教學過程中全面推行“教中學、學中練、練中做、做中學”的高技能人才培養教學模式。

二、課程教學目標與內容分析

基于UG的高職產品建模課程作為培養模具、數控、機制以及CAD/M專業的核心課程，旨在培養學生構建三維實體造型的能力，以及產品開發能力、自動編程和數控加工的應用能力[4]。根據對企業的崗位調研，以模具制造專業為例，其對高職生的CAD能力主要集中在以下方面：（1）了解模具行業產品建模的特點，能進行UG軟件的安裝；（2）掌握空間曲線和草圖曲線的繪制方法；（3）掌握一般回轉體零件的建模方法；（4）掌握非回轉體零件的建模方法；（5）殼體類零件在模具行業應用廣泛，應熟練掌握殼體類零件的建模方法；（6）具有一定的模具設計、平面銑削和鈑金設計能力；（7）熟練使用“Top Down”或“Bottom-Up”方法去建立裝配結構；（8）掌握零件和產品的工程制圖能力。

三、任務驅動的項目教學改革設計

以任務為驅動的項目教學法，是以任務為導向進行任務分解，在此過程中完成解決任務所需要的知識點和技能。其基本特點是：把整個學習過程分解為一系列相關有遞進層次的具體項目工程，設計出每個項目的教學方案，按任務驅動路徑設計教學思路[5]。項目教學以企業工程實際應用為導向，按解決的任務為教學內容，設計典型性和綜合性教學項目，在此過程中使學生獲得所需的崗位技能和知識點。例如，當需要講授三維建模內容時，可以大任務齒輪油泵為貫穿主線，進行任務的分解，根據齒輪油泵組成的典型零件，如差速器殼體、抽芯機構，從動軸、齒輪和齒輪組等組成分解成一系列建模項目，完成建模的過程，并在建模的基礎上完成裝配和工程制圖，以一個大任務涵蓋了課程的主要教學知識點，通過有區別設計若干大任務，可使學生獲得課程教學的知識點，提升職業能力和職業素養。下面以齒輪油泵從動軸為例，可構建如下的項目建模分析表：

齒輪油泵從動軸的項目建模分析表

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通過以上的訓練，可以使學生充分了解齒輪油泵的工作原理，圖紙分析，了解軸類零件的常用建模方法，客觀上起到了調用多門學科知識完成項目的過程，實現了理論與實踐的有機結合。

四、任務驅動的項目教學組織實施

課程的實施以任務為導向，其目的不僅是使學生完成工作任務，更重要的是使學生在教學實踐中進行學習、思考和總結，全面提高綜合職業素養和職業能力[6]。

根據不同專業對課程能力目標的不同要求，在組織教學時對課程教學進行整體設計與單元設計，再以空壓機為例進行產品建模，此產品零件主要包括機座、空氣過濾器、活塞、連桿、氣缸、曲軸和端蓋等的建模，以該產品為主線貫穿每個零件的建模，并以每個零件建模為任務驅動設計項目教學，完成建模后進行裝配和工程出圖，在裝配時進行裝配干涉檢查，以檢驗建模過程中的正確性，通過出圖讓學生掌握基本的制圖能力，在這個過程中，知識主線得到完整貫穿，使學生對該產品有深刻的印象，客觀上提升了其職業技能。這種教學方法在實施的過程中應建立一大項目為載體，大項目分解成小項目的任務驅動型項目教學方法，既能體現知識的連貫性，也能解決企業的實際需求，體現了教學、實訓、工作一體化的教學模式，同時也讓學生的職業能力和職業素養得到提高。

在進行單一的簡單項目訓練時，可采用多種方法，如案例教學法、為難賞識教學法、問題驅動法、互動交流法、示范講解等方法進行教學。根據項目案例，教師可引導學生的思路，與學生互動，讓學生獨立獲得可行的設計思路，最終得出最優的設計方案。并以此方案讓學生進行實際操作，展開學生間的競賽，在操作的過程中，教師可來回巡視，及時發現問題，找出學生掌握不熟練的知識點，并集中講解和示范操作，同時讓學生歸納建模的經驗技巧，尤其是快捷鍵的使用，以加快建模的效率。這樣做可以提高學生的積極性，真正把不懂的問題加以解決，并使學生真正參與到教學中，使教、學融為一體，通過項目教學讓學生不斷積累經驗、技巧，逐步形成職業工作能力。

對綜合性的復雜項目訓練，可在任務驅動的項目教學法的基礎上，適當采用小組討論法、情景模擬法、競賽法等方法進行教學。對學生進行分組，從企業對專業需求的崗位能力要求引入實際工程項目，分解項目，并設計融合學習過程與工作過程的職業情境，通過組內學生討論，優化項目流程，進行建模，各組學生可進行競賽，競賽結果以團隊分的形式計入過程考核分，同時由組內學生互評得到個人貢獻分一并記入過程考核分。通過分組競爭形式充分發揮學生的積極性和潛能。最后由老師點評各組學生方案的優劣，從而引導學生得到清晰的工作思路和方法，并在此過程中完成團隊合作和知識的體系認知，在完成“任務”和“項目”的過程中培養分析和解決問題的能力。

五、教學師資和課程資源建設

在實施項目教學的過程中，項目的載體顯得非常重要，好的項目載體不僅能讓學生掌握知識，還能得到知識體系的重構和分析解決問題能力的提升，這就需要教師在平常的教學過程中加以積累。為了適應職業崗位能力，教師應與企業達成合作，不定期地下企業解決企業的實際問題，并由此構建適應崗位能力的項目教程應用到實際的教學中。同時，學院應積極聘用企業相關的工程師承擔部分課程教學教學，企業充分利用企業工程師的實操技能幫助學生完成崗位技能的培訓。推動學校和企業的教師、員工互動，通過“雙職雙薪”的長效機制構建一支穩定的“互聘雙師”隊伍，保證教學改革能得到長期穩步的提高，調動校企“共同育人”的積極性。

其次，應積極建立課程教學網絡資源，課程教學網絡資源不僅是學生學習效果的重要保證，也是教師積極參與教學改革的體現，并按照課件制作的規范與要求制作課件，在教學內容的組織上，充分考慮學習者在專業崗位上的需求和特點，注重教學設計，多種媒體素材優化組合。主講教師根據教材提供配套教學任務的在線練習題，供學生在網上學習使用，同時網絡上也提供每個任務的教師授課視頻，供學生反復觀摩，以提高學生的應用能力。錄制輔導答疑課件，按照教學進度講授各階段的課程重點，以幫助學生更好地系統學習，提供課程指導書，內容包括課程學習方法指導、學習進度安排、學習課時分配，以及課程章節目標、章節學習重點與難點、章節考試大綱、章節練習題、考試模擬題，便于學生復習和準備考試，有條件的可提供在線測評系統，作為考試使用。為提高學生的工程應用能力，可引入相關的UG考級證書，使學生能持證上崗，免培入職[7]，大大減少了企業對員工的培訓成本，同時也提高了學生的就業競爭力。

六、評價方法改革

本課程的考核主要由過程性考核和終結性考核組成，即總評成績=過程性考核分+終結性考核分（兩者權重各占50%）。其中過程性考核方式如下（以5人為一組進行分組教學為例）：

1.個人貢獻分，以團隊總分25為上限，根據完成任務情況由學生自主分配。

2.團隊分，根據完成任務的情況，按團隊完成任務的速度和正確率，1～2名5分，3～4名4分，4～5名3分，6名以后2-1分。

3.個人表現分，由教師對每個學生進行抽查，學生按要求完成指定任務，根據表現情況，按5分優，4分良，3分中，2分及，1分或0分計算。

4.個人合計得分=個人貢獻分*70%+團隊分*30%+個人表現分（此處個人表現分不折算，顯示獨立完成任務的重要性）。

5.過程性考核分=個人合計得分+平時分，其中平時分含到課率，上課提問回答和上交作業等情況由教師期末一次計分，按5分優，4分良，3分中，2分及，1分或0分計算。

6.過程性考核分最后以50分封頂，按最高分學生為50分計，其余學生相應按比例折算。

終結性考核為期末考試上機實際操作考核，依據學生對具體產品造型設計的建模、裝配和工程制圖的情況進行綜合評定，按100分折算成50分計算。最后的總評成績=過程性考核分+終結性考核分。

以過程和終結性考核為主的評定方式，可以避免學生考前突擊的行為，提高學生的學習積極性和主動性，讓學生真正扎實掌握基礎知識，從而達到熟練掌握本課程崗位技能的要求。

以任務驅動的項目教學改革，使學生能系統地了解任務、教學目的、教學方法，并在學習的過程中學會團隊合作的精神，是一種理論實踐一體化人才全面發展的教育理念。在整個班級中營造了良好的學習氛圍，使學生由原來的“要我學”變成“我要學”，在整個教學過程中，學生間的相互學習激發了學生去探索新知識，不斷提高職業能力[8]，有助于學生自我管理能力和職業素養的提高，培養其愛崗敬業的精神。

參考文獻：

[1]王金山.高職院校課程改革現狀與對策[J].課程教育研究，2015（7）：11-12.

[2]張偉.論高職教育課程設置的定位及課程改革的策略[J].遼寧高職學報，2003（10）：13-14.

[3]劉秀娟，姜俊俠，張磊明，等.模具專業計算機輔助設計與制造課程體系的探討[J].成都航空職業技術學院報，2010（6）：32-34.

[4]蔣東敏.“UG計算機輔助設計與制造”課程項目設計與開發研究[J].江蘇教育，2013（36）：57-58.

[5]郭新玲，董海東.基于工作過程導向的高職模具專業課程的開發與實踐[J].模具工業，2012，38（4）：69-72.

[6]戚春曉.基于工作過程的《機電產品UG-CAD技術》課程改革探討[J].模具工業，2016，42（2）：65-69.

[7]李霞，李芳.基于UG的《模具高級工取證實訓》課程改革研究[J].模具制造，2016（4）：88-92.

[8]梁永江.基于UG的注射模設計與制造課程改革研究[J].模具工業，2015，41（3）：65-67.

Research on Teaching Reform of Higher Vocational Product Modeling Course Based on UG

ZHU Yong-ren，CAI Jie，SHAN Ying-ying

Abstract：Based on the requirement of the job suitable for position as a curriculum design idea，it’s established the working process of the task driven to design，organize teaching course reform. It analyzed the teaching reform guided by the demands of professional goal，content，using the related with the actual position of project teaching method， group teaching and various teaching methods. It promoted the cooperation and communication between colleges and enterprise，established “double duty double pay”“mutually double”teaching mode and constructed method of colleges-enterprise cooperation development course which improved project teaching positions and adaptability. It developed repository for the student to obtain timely classroom experience and learning effect. It put forward the process of assessment and summative assessment with the combination of student evaluation method which changed students’ passive learning habit. It is also helpful to inspire students to explore new knowledge， improve self-management ability， promote the improvement of the students’ professional quality.

Keywords：requirement of the job；course reform；group teaching；project teaching；evaluation method