高職《UG NX三維造型設(shè)計(jì)》課程教學(xué)研究

汪雨蓉

摘要：《UG NX三維造型設(shè)計(jì)》是我校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)核心課程，在工學(xué)結(jié)合、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，該課程要求學(xué)生通過使用UG三維造型設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行零件建模、產(chǎn)品裝配以及完成工程制圖，具備工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本能力。該文基于案例教學(xué)法從教學(xué)模式的建立到教學(xué)實(shí)施，通過教學(xué)評價(jià)探討課程的教學(xué)效果，實(shí)踐表明：該教學(xué)模式能更好地突出課堂教學(xué)效率，激發(fā)學(xué)生的三維建模興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)，提高創(chuàng)新思維能力。

關(guān)鍵詞：案例教學(xué)法;UG軟件;三維造型設(shè)計(jì);課程教學(xué)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）26-0238-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 引言

當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)[1]已成為必不可少的核心技術(shù)之一。機(jī)械制造企業(yè)非常重視三維CAD技術(shù)的應(yīng)用，為推進(jìn)校企合作、工學(xué)結(jié)合[2]人才培養(yǎng)模式的改革，各高職院校機(jī)械類專業(yè)相繼開設(shè)“三維造型設(shè)計(jì)”課程，并設(shè)有相關(guān)的學(xué)生職業(yè)技能大賽賽項(xiàng)。盡管如此，目前高職教育的質(zhì)量、規(guī)模還不能很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，部分高職院校畢業(yè)生不能很好地滿足工作崗位對相關(guān)技能人才的需求。高職學(xué)生普遍存在理論知識體系不飽滿、自主學(xué)習(xí)能力差、理實(shí)一體化薄弱的特點(diǎn)，而《UG NX三維造型設(shè)計(jì)》課程要求學(xué)生將工學(xué)思維與文學(xué)審美結(jié)合融入機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中，對教學(xué)提出了更高的要求。因此，開展相應(yīng)的教學(xué)研究勢在必行。

為促使學(xué)生迅速適應(yīng)職業(yè)崗位，筆者以就業(yè)為導(dǎo)向[2]，于2019年秋季學(xué)期開始，將“互聯(lián)網(wǎng)+”思維融入課堂教學(xué)，應(yīng)用功能強(qiáng)大的三維造型軟件，研究案例教學(xué)法[1-3]在“三維造型設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用，探索高教改革下高職課堂教學(xué)的新模式，充分體現(xiàn)“案例導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)理念[4]，促使學(xué)生能主動(dòng)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)三維機(jī)械零件設(shè)計(jì)技能，全面提升造型審美和解決問題的能力。

2 教學(xué)模式

案例教學(xué)法是一種通過獨(dú)特的案例形式，引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)、學(xué)中思、思中練”的教學(xué)方法，注重問題的求解過程，有助于啟發(fā)學(xué)生對特殊情景的思考，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動(dòng)參與到課堂討論。高職教育中，《UG NX三維造型設(shè)計(jì)》課程是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生掌握的一門專業(yè)技能型課程，重在培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用UG軟件實(shí)現(xiàn)零件產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)的能力，具備一定的崗位技能。

筆者圍繞UG NX12.0的“零件建模”“產(chǎn)品裝配”和“工程制圖”3個(gè)基本模塊以及“GB標(biāo)準(zhǔn)定制”“GC工具箱”等功能，以企業(yè)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)為背景，教學(xué)情景為單元，學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，造型案例學(xué)習(xí)和操作應(yīng)用為主體，研究案例教學(xué)法在教學(xué)中的實(shí)施效果。課堂教學(xué)教法上：講練結(jié)合、案例演示、理實(shí)一體，教師對半分配課時(shí)，1/2課時(shí)由授課者講解理論及演示案例，1/2課時(shí)由學(xué)習(xí)者實(shí)操訓(xùn)練、內(nèi)化知識。期末考核評估[5]由考勤+考評+考試3部分組成，平時(shí)的課堂考勤占比10%;對于考評，教師對學(xué)生自主完成的訓(xùn)練案例進(jìn)行評分，占比40%;對于考試，采用機(jī)房上機(jī)實(shí)操改革考試方式，占比50%。

3 教學(xué)實(shí)施

在教學(xué)模式的指導(dǎo)下，啟動(dòng)案例教學(xué)法實(shí)施教學(xué)內(nèi)容。案例教學(xué)最突出的特點(diǎn)是情景案例的運(yùn)用，《UG NX三維造型設(shè)計(jì)》教學(xué)案例是根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)要求和UG軟件的功能特點(diǎn)來設(shè)計(jì)的。

3.1 選擇案例

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，遵從由簡至繁、由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到高級逐步過渡的原則，設(shè)計(jì)適用的教學(xué)案例素材提高教學(xué)質(zhì)量。課程安排的部分情景教學(xué)案例及考核的知識技能分布如表1所示，包括示教案例和訓(xùn)練案例。

3.2 實(shí)施案例

我校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件優(yōu)越，建有三維造型設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)基地，給教學(xué)研究提供便利的實(shí)施環(huán)境。為驗(yàn)證案例教學(xué)法的實(shí)施效果，以我校機(jī)電一體化19030班、19031班、19032班為教學(xué)對象，從任務(wù)的布置到任務(wù)的分析，再到任務(wù)的完成，引導(dǎo)學(xué)生開展個(gè)性化學(xué)習(xí)。課中教師演示講授表1中所示的示教案例，學(xué)生模仿完成后再自主練習(xí)完成訓(xùn)練案例，示教案例和訓(xùn)練案例具有相似性，實(shí)施過程中學(xué)生不僅可以舉一反三、鞏固考核的知識點(diǎn)及造型命令，還可以訓(xùn)練三維造型設(shè)計(jì)的思維模式。

案例實(shí)施中的幾點(diǎn)創(chuàng)新：（1）機(jī)房裝有極域課堂管理軟件，連接教師端和學(xué)生端，教師對教室內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，便于實(shí)現(xiàn)教師端電腦屏幕的投屏、案例素材的共享，學(xué)生作業(yè)的提交，學(xué)生動(dòng)態(tài)的監(jiān)控等;（2）學(xué)生遇到命令操作上的疑惑，可進(jìn)入優(yōu)慕課平臺(tái)[4][6]觀看教師已上傳的講解視頻，捷徑高效地解決問題;（3）允許學(xué)生之間相互討論交流，形成臨時(shí)的課堂互幫互助小組，培養(yǎng)組內(nèi)成員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;（4）教師在課堂中因材施教，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，針對學(xué)生的不同問題個(gè)性指導(dǎo)，將普遍存在的共性問題提出來專門講解;（5）課堂結(jié)合案例的講解，引入課程思政，引導(dǎo)學(xué)生在造型設(shè)計(jì)中精益求精，培養(yǎng)學(xué)生的造型審美、縝密的設(shè)計(jì)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，面對困難能迎難而上;（6）教師現(xiàn)場打分評估學(xué)生要提交的課堂作業(yè)，作為平時(shí)成績的一部分，讓學(xué)生有一種你追我趕的緊迫感。最后統(tǒng)一講評并總結(jié)作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題。

3.3 實(shí)施評價(jià)

隨機(jī)調(diào)查一體化19030、19031、19032班的學(xué)生，案例教學(xué)法實(shí)施之后頗具績效。從整個(gè)教學(xué)過程來看，由于每次的課堂評分占期末考核的2/5，學(xué)生普遍反映這會(huì)調(diào)動(dòng)大家參與課堂的積極性，每節(jié)課緊張又充實(shí)，擁有知識的獲得感;從學(xué)生的課堂訓(xùn)練來看，課堂效率有所提高，作業(yè)完成速度有提升，學(xué)生由被監(jiān)督學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，課堂作業(yè)的質(zhì)量提升了6個(gè)百分點(diǎn);從期末考核成績來看，不及格率降低了近10個(gè)百分點(diǎn)。

4 教學(xué)特色

從課堂與學(xué)生的關(guān)系出發(fā)，筆者通過設(shè)計(jì)教學(xué)模式和實(shí)施教學(xué)內(nèi)容，歸納出以下幾點(diǎn)教學(xué)特色：