淺談如何在UG建模中激發學生學習興趣

張騰騰

摘 要：技工院校的學生，厭學情緒明顯，學習積極性不高，如何激發學生的學習興趣成為技工院校教師必須面對的一個現實問題。本文闡述了如何讓學生產生學習興趣為起點，利用UG繪圖軟件作為輔助工具，借助網絡教學平臺等多種信息化教學手段，通過學生自主建立模型讓學生產生學習興趣的教學方法。

關鍵詞：技校生 學習興趣 UG 建模

興趣是學生的學習關鍵，直接影響學習質量和學習效率，沒有興趣學生也就沒有學習的動力。相反，學生若對某一學科產生興趣，就會專心致志地去探討它，這對教學效率的提升有很大作用。如今技工院校在校學生生源質量不高，基礎差，學習積極性不高，特別是理論課的學習，大多數學生缺乏興趣，對課堂上學習的知識感到厭倦。通過近幾年的教學實踐，筆者認為造成學生學習現狀的原因主要有以下兩點。

一是主觀原因。部分技工院校學生常常以自我為中心，缺乏正確的道德觀念及對道德行為的正確判斷，缺乏正確的“三觀”認識，以至于產生諸多不良習慣，逐步走向錯誤的極端。不少學生以自己的喜好作為標準來評判是非，而且還缺乏一定的毅力，遇到困難就退縮，甚至不敢正視困難。二是客觀原因。首先，技工院校學生的家庭條件一般比較普通，家長的文化素質不高，沒有精力也沒有能力輔導孩子，導致他們缺乏學習目標的正確引導。其次，讀書無用論對學生產生了極大的負面影響，得到了不少學生的認同，許多學生不為自己的個人前途著想，上學就是應付父母和老師，加上自控力差，沉迷于網絡及手機游戲。此外，個別教師在教學模式及方法上存在枯燥乏味、單調呆板等問題，教學內容照本宣科，學生只是被動地聽講。同時，在課程安排上理論課比例過重，理論與實踐結合不密切，讓學生逐漸失去了學習動力。因此，如何激發學生的學習興趣，提高他們的積極性，讓學生主動參與到課堂教學當中成為技工院校教師面對的一個難點，也是一個亟待解決的現實問題。針對上述狀況，本文圍繞學生學習理論知識這一根本出發點，探討在實踐教學中，利用UG繪圖軟件為輔助教學工具，借助多媒體、微信客戶端及網絡教學平臺等多種信息化教學手段，在學習理論知識的基礎上，讓學生自主選擇生活中的典型模型，自主參與到建立模型的整個過程中，進而激發學生的興趣。教學過程中以典型型腔類零件——煙灰缸為建模模型，具體教學設想如下。

一、找準目標，精準定位

隨著計算機信息技術的應用，UG作為CAE（計算機輔助工程）、CAM（計算機輔助制造）、CAD（計算機輔助設計）、CAID（計算機輔助工業設計）的集成軟件，擁有強大的設計功能以及大量數據處理能力，實現了從設計到建模生產周期的自動化。在學生學習了UG相關理論課后，教師可以給班級每個學生布置一個任務，讓每個學生尋找生活中常見的簡單模型進行建模。在日常生活中，這樣的模型很多，比如水杯、臉盆、中性筆、桌子、椅子、水管、臺燈、汽車……這些物品均可以使用UG軟件進行繪制，教師要引導學生善于發現生活中的另一面。當每個學生提交一個模型后，將班級分成幾個小組討論，最終確定以典型型腔類零件——煙灰缸為建模模型。型腔類零件是基于成型產品外表面的零件，在日常生活中種類繁多，煙灰缸就是其中的一種典型型腔類零件，它的主要作用是盛煙灰，讓吸煙者增加環保意識。通過對該模型建模，教師讓學生掌握型腔類零件的整個建模過程，同時也對學習的相關理論知識進行鞏固應用。

二、自主分析，自行設計

確定了煙灰缸模型之后，將班級學生分成幾個小組，每組學生在家中找一個該模型，分析它的結構，多角度仔細觀察它的外形，用相關測量工具如刻度尺、游標卡尺、千分尺、量角器等測量模型的相關尺寸，其中一個學生負責測量尺寸，另一個學生負責做好記錄。團隊協作是讓學生通過共同參與、交流協助來完成測量任務。在兩個學生測量的過程中，教師可以對其進行指導，盡可能將模型的所有尺寸測量出來。尺寸測量完畢后，利用機械制圖相關知識在圖紙上繪制其三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖）。圖樣設計完成后，將每個學生的圖樣在課堂上進行一一展示，指出其優點和不足，特別是分析每張圖樣中的尺寸是否全部標注，最后確定其中一個學生的圖樣為建立模型的圖樣。教師可將該圖樣放入教案中，上課后分發給每個學生。

三、理實結合，建立模型

此過程需要教師先從理論課講起，教師可在課前設計布置學習任務，通過網絡教學平臺或微信客戶端推送相關課件，介紹UG軟件相關的理論知識，例如如何進入草圖環境繪制草圖，如何對模型進行拉伸、旋轉，如何進行倒圓角及布爾運算過程等知識點。在自學課程相關資源階段，要求學生自學網絡平臺資源，自學手機微信相關資源。在課前自學過程中，學生有任何問題都可以通過微信群或者網絡教學平臺與老師同學交流討論。課前教學最后一個環節是教師收集教學共性問題，通過微信及網絡教學平臺參與交流與問題答疑，以及檢查學生是否完成課前預習內容，從而發現和收集學生在課前自學過程中集中反映的問題，等到上課后教師依次來解決這些問題。這些理論知識學完后，教師讓學生進行上機操作，從而將理論與實踐充分地結合起來，具體建立模型步驟如下。

第一步：打開UG軟件，單擊“草圖”按鈕，進入草圖繪制狀態。繪制一個直徑為100mm的圓，然后退出草圖狀態。選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，彈出拉伸對話框，選擇拔模角為20度，點擊確定按鈕。

第二步：以零件的上表面為基準平面繪制一個直徑為55mm的圓，然后退出草圖狀態，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，布爾運算選擇求差，深度為15mm，點擊確定按鈕。

第三步：以XZ平面為基準平面繪制一個直徑為10mm的圓，然后退出草圖狀態，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，布爾運算選擇求差，貫穿幾何體側面，點擊確定按鈕。

第四步：點擊工具欄中的“實例特征”圖標，在對話框中選擇“環型陣列”選項，選擇直徑為10mm的槽，將陣列個數項改為6，角度項改為60度，點擊確定按鈕，在彈出的對話框中選擇“點和方向”選項，彈出矢量構造器對話框，方向選擇Z軸，彈出點構造器對話框，在此對話框中可以選擇自動判斷的點中的圓心選項，陣列出6個直徑為10mm的槽，點擊確定按鈕。

第五步：點擊工具欄中的“倒圓角”按鈕，對工件的凹槽底面倒直徑為9mm的圓角，設置倒圓角半徑為9mm，再對直徑為10mm的槽倒圓角，設置倒圓角半徑為2mm。

第六步：點擊工件下表面的邊，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，向下“拉伸”5mm。從而生成煙灰缸最終模型效果。

教學課程中可采用情境教學法、小組討論法和實例演示法等多種教學手段，并綜合運用多媒體課件、微信和網絡教學平臺等多種信息化教學手段。在學生建模過程中，教師先進行示范，然后讓某個學生做一下示范和展示。展示交流是為了分享每個學生的建模成果，也讓學生通過展示講解，使知識與技能得到進一步的內化和提升。當每個學生建模結束后，要求每個學生以自己的名字命名上交，教師需要對每個學生所建立的模型仔細檢查，檢查每個學生是否完成了任務，尺寸繪制是否正確等。

四、再接再厲，學以致用

每個學生通過建立煙灰缸模型，不但掌握了UG軟件繪圖的一些相關命令，而且在使用軟件建立模型的過程中獲得了知識，主動參與到整個教學過程中。教師應以此為契機，讓學生互評，同時教師也提出相應的評價，對學生的成績進行考核，并提出課外拓展運用任務，讓每個學生對課堂上剩余的日常生活模型進行設計，確定尺寸，重新建立模型。在建立新模型的過程中，教師可以在網絡教學平臺或微信客戶端推送新的任務，讓每個學生去探索新的建模命令，例如在建立水杯模型的時候會用到“旋轉”命令，在建立彎管模型的時候會用到“掃掠”命令，在建立“汽車”模型時會對汽車曲面進行分析等。這些命令都是學生在學習原有命令的基礎上，在模型建立的過程中經常用到的。

本文通過利用UG軟件為輔助工具，從繪制草圖開始，利用拉伸、布爾運算、陣列主要特征及倒角命令，最終得到煙灰缸模型。在整個教學過程中，教師采用翻轉課堂的教學模式，讓學生成為課堂的主人，并提出一個問題，讓學生充分地展示自己，且不對學生進行限制，學生分組集體討論，各抒己見，得到最終的解決辦法。當然，激發學生興趣離不開理論與實踐相結合的教學模式，為了更好地適應職業教育發展的需要，培養全方位高技能人才，教育改革要繼續深化，講練結合，采用任務驅動教學方式，特別是加強實踐教學，全面加強對學生動手能力的培養，有針對性地進行課堂教學，創設豐富多樣的問題情境來引導學生，化繁為簡，讓學生真正地掌握知識。以上是筆者結合技工院校學生實際情況所作的一堂教學案例課，通過綜合運用多種信息化教學手段，實現課堂的翻轉教學，使線上與線下相結合，課前、課中與課后學習相結合，實現多元化學習評價，通過學中做、做中學，激發學生學習興趣，提升了學生的專業技能。但這只是其中某一方面，還需要每一個職業教育工作者從其他方面不斷地對教學模式進行探索。

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（作者單位：泰安技師學院）