基于互聯網+的“UG實訓”項目化融合教學研究＊

李光榮，夏 飛，包永強，蔣麒麟，蔣 榮

（南京工程學院，江蘇 南京 211167）

1 引言

互聯網+指在創新2.0推動下由互聯網形態演進、催生的經濟社會發展新形態，是兩化（信息化和工業化）融合的升級版，將互聯網作為當前信息化發展的核心特征提取出來，并與工業、金融業等服務業全面融合。

2020-05-22，國務院總理李克強在政府工作報告中提出，全面推進“互聯網+”，打造數字經濟新優勢。在此形勢下高校教學也需要根據互聯網+的特征進行深度的教學研究和改革。特別是應用型本科院校培養學生時，以工程能力培養為導向[1-2]，結合專業課程和相關資源進行融合教學具有重要的現實意義。

2 基于互聯網+的“UG實訓”項目化融合教學特點與需求

UG軟件是計算機輔助設計分析加工的世界一流工具，具有強大的建模模塊、裝配模塊和工程圖模塊，可以實現各種復雜實體造型的建構、裝配、仿真、出圖等功能，廣泛地被應用于汽車、航天、電子、造船及通用機械等產品的加工制造領域。在“UG實訓”教學環節中，要求學生根據所學的命令對實際企業課題中的實際項目進行設計、建模[3-4]。該教學的特點是專業基礎知識要求扎實，設計能力要求高，實踐性較強，綜合性要求較高，同時培養學生的團隊協作能力。通過項目設計的實踐操作使學生加深對整個產品設計建模的理解和掌握，初步具備查閱文獻、閱讀相關技術資料和細心思考的能力，提高學生綜合運用本課程知識，分析和構建本專業及相關行業的復雜模型問題的能力，并引導學生積極思考、主動學習、認真操作，鍛煉和提高學生的交流、溝通和表達能力以及團隊合作能力，培養學生的責任感和職業道德。

但目前教學過程中還存在一些問題，一方面學生可以熟練地繪制出零件并建模，但總體上缺乏設計、制造產品和零件等方面的專業知識，在產品整個設計和裝配中存在細節考慮不周全等問題[1]。另一方面由于受課程教授方式、師資隊伍、教學資源等限制，教學效果沒有完全達到工程認證的要求[5]，盡管學生掌握了UG建模的基本應用方法，但是在后續學習和工作應用中不能特別準確地表示。

在分析“UG實訓”特點和需求的基礎上，利用“互聯網+”和信息技術，以線上資源、教學和線下訓練為基本手段，以機械類專業課程群、專業綜合訓練、工程化項目構建教學體系，以“工程化環境、項目化載體、團隊式指導、協作式學習”為主要教學方式，形成“線上線下、課內課外、校內校外”相融的教學模式，建立教學內容、師資隊伍、教學方法良性互動及協同機制。

3 基于互聯網+的“UG實訓”項目化融合教學研究

3.1 以課程思政為依托，尊重學生的興趣和學習習慣

課程思政主要形式是將思想政治教育元素融入到各門課程中，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響，以德立身、以德立學、以德施教，實現知識傳授、價值塑造和能力培養的多元統一和協同育人。根據“UG實訓”教學環節特點和需求，尊重不同學生的學習興趣、方法、習慣等，根據學生年級、專業要求不同，結合生產實際中項目案例分配“UG實訓”教學任務[6-7]。如在授課階段，詳細介紹和講述重要的UG相關命令和注意事項；在初始階段，積極查閱資料明確項目任務，準備建模設計；設計階段，定制和設計方案，具體包括產品的應用情況、需求分析和零部件結構特點、動力學和運動學優化分析等；實現階段，學生動手完成課題的建模設計和裝配等分析；總結階段，評價和反饋產品的項目化設計的完成情況。

3.2 以產業發展和校企合作為源頭，構建專業課程、課程群、專業綜合訓練、工程化項目的多層次的學習體系

結合產業發展情況，以校企合作為紐帶，總結產業中的典型產品和零部件，進行歸類分析，在此基礎上找出適合學生項目化設計的課題，例如機械類的項目題目。同時基礎先行，專業緊隨，并在協同的基礎上構建相關聯課程群，比如機械制造基礎、機械設計、機械原理、計算機輔助加工、互換性技術、測試技術等。通過專業綜合訓練和工程化項目的方式（如機械設計綜合訓練、機械制造及工藝夾具綜合訓練等）實現知識的多層次學習和靈活運用。以不同階段“UG實訓”教學任務為目標，采用多層次多交叉的學習方法，課題體系間、不同師生間進行實時學習。基于多層次的學習體系如圖1所示，采用不同的方法學習UG各個模塊，并結合實踐達到掌握知識點的目的。

圖1 基于互聯網+的“UG實訓”項目化融合教學體系

3.3 推進以“工程化環境、項目化載體、團隊式指導、協作式學習”為主要內容的教學改革

新工科背景下高校的教學也要進行改革。根據“UG實訓”課程的特點和要求，從企業實際應用出發，任務以項目化課題為主要形式，創建團隊式指導模式，學生進行協作式學習[8-9]。企業課題的變化使學生在項目內容變化時變換思維、調整策略、增強分析和設計能力，為后續走入社會奠定基礎。不斷更新學習內容，注重素質培養，建立互動機制。

鼓勵學生積極組成交叉團隊，比如與機械設計、UG建模、制造加工等為主的協作人員一起參與相關專業競賽，比如每年的華東區大學生CAD應用技能競賽三維數字建模大賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生機械創新設計大賽等。使學生通過參與比賽提高學習能力和專業知識水平，激發學生的主觀能動性，在挑戰中不斷超越自己，懂得相互協作配合，為以后學生走進企業、社會打下基礎。

3.4 以互聯網+為手段，開展在線課程和課程在線資源建設，開展“線上線下、課內課外、校內校外”多維度相融的教學

在互聯網+環境下，網上各種資源比較多，同時建立具有自我核心和自我創新的在線資源，更能讓學生結合自己的情況進行針對性學習，實現真正的資源共享。線下課內討論交流，課外自我學習，校內校外相結合進行不間斷無縫學習，達到不同地方不同時間不同方法相融的教學方法。學校各級部門通過學習通等軟件在線上融入微課視頻和網絡課程，分步講解UG各模塊命令，學生隨時學習打卡，同時根據需要隨時隨地多次觀看講解，還有討論交流區和留言區，也可掃描設置的二維碼觀看課程的操作錄像。同一個零部件可以通過多種建模方法實現，學生在線上學習相關模塊命令后，根據自己的設計方法進行操作，讓學生開動腦筋，增強學生的創造力[10-12]。學校在互聯網上建立學習終端網站平臺，學生可以自行搜索下載相關的課程內容資源，不斷提高自我的專業能力和素養，也可以通過論壇、直播等方式與優秀的學長和教師交流，從而形成多維度相融的教學模式。

3.5 以企業需求為導向，形成教學內容、不同人員、教學方法的良性互動及協同機制

根據產業發展和企業合作的需要，發揮互聯網+的優勢，構建專業的產教融合平臺，爭取做到題題能解決、人人有互動、事事可協同。在整個教學過程中，涉及的因素和內容比較多，不僅僅是人這個主體，而且是具有不同個性的單獨個體，以及不同個體之間的協作和配合，還包括其他相關的軟硬件資源，比如不同課程的教學內容、師資隊伍、不同的教學方法等，找出各因素之間的關聯點，分析各因素存在的價值和發展的前景[13]。只有將各種因素相互協作，形成良性交流和配合，才能達到最佳的教學效果，建立長久穩定的協同機制。

4 結束語

在互聯網+基礎上，根據應用型本科院校的“UG實訓”教學情況，分析了基于互聯網+的“UG實訓”教學的特點和需求，進行了基于互聯網+的“UG實訓”教學環節研究。提出以思政為前提，尊重學生，構建多層次、多維度的“UG實訓”融合教學體系和機制，可以實現體（產業與企業）、面（學校各部門）、線（教師）、點（學生）的統一配合和協作，也可以實現教學資源、教學內容、教學方法、學習方法、學習手段、學習模式等的創新與融合，真正實現隨時隨地無障礙學習與交流。這些可為應用型高校的教學改革提供依據，也可以供同行學者參考。