機械CAD/CAM技術UG軟件應用課程教學改革探析

摘" 要" 機械CAD/CAM技術UG軟件應用課程是機械制造類專業的一門專業核心課程，通過分析傳統教學中存在的問題，積極探索課程教學內容、教學方法和教學考核評價體系改革，不斷提升課程教學質量。

關鍵詞" 機械CAD/CAM技術UG軟件應用；教學改革；“1+X”證書

中圖分類號：G712" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）10-0092-03

0" 引言

UGNX11是Siemens公司（原UGS公司）開發的產品全生命周期解決方案中面向產品開發領域的CAD/CAM/CAE軟件，NX軟件為用戶提供了一套集成的、全面的產品開發解決方案，針對產品設計、分析制造，被廣泛用于機械、模具、汽車、家電、航天、軍事等領域，現已成為世界上最流行的CAD/CAM/CAE軟件之一。

機械CAD/CAM技術UG軟件應用課程是安徽工業職業技術學院機械制造類專業的一門專業核心課程，主要講授UG軟件CAD/CAM的常用功能、功能菜單及其基本操作方法，零件的CAD實體造型、軟件常用的加工功能及其使用方法，刀具參數的設置、加工參數的設置、NC代碼的生成、后置處理設置、加工過程的刀具軌跡和實體仿真、加工程序的傳輸等。通過對理論課程的學習，使學生熟悉三維建模、機械零件裝配、工程圖和自動編程，掌握機械零件三維設計和數控自動編程等的方法，具備三維設計和數控編程職業、崗位或工種的實際工作能力。

1" 教學現狀分析

目前，機械CAD/CAM技術UG軟件應用傳統教學中存在下面一些問題。

一是UG功能非常強大，應用模塊非常多，包括草圖、曲線、實體、曲面、工程圖、裝配、數控加工、模具設計等，傳統課堂教學課時量有限，課堂教學時間只能講解基本的功能指令，專業課程教師總是說課時不夠用，課程內容上不完。同時，學生訓練的時間也只能訓練基本指令的使用，很少有綜合實踐訓練時間，導致軟件使用不夠熟練或遇到較復雜問題不會獨立分析和解決。

二是機械CAD/CAM技術UG軟件應用在機房中開展教學，教學過程是：教師先講—學生上機練習—教師集中解決問題—教師總結。在這種傳統教學方式下，教師講什么，學生就被動地學什么，學習積極性不高，同時很難培養創新能力。

三是考核評價方式單一，期末考試學生上機操作，成績主要組成包括平時成績和期末考試成績，注重期末考試而忽略過程考核。

四是教師來源渠道單一，多數教師從普通高校引進，缺乏企業生產經驗。

2" 課程教學改革探析

實施教學改革的最終目的是立德樹人，培養德技并修的高素質勞動者和技術技能人才。而貫穿這項改革的主線是深化產教融合、校企合作，目標是實現理實結合，提高教學的針對性、職業性、實用性，提升人才培養水平[1]。

2.1" 師資隊伍建設和改革

新的人才培養方案要求教師不僅要有扎實的理論知識和熟練的軟件操作水平，還要有企業生產實踐經驗。為了達到這一要求，教師隊伍的改革應以“雙向雙融通”為主要途徑，校企雙方師資互兼互聘。

一是為教師賦能，形成能力本位的教師使用、培養與評價機制[2]，加大教師培訓力度，不僅積極組織教師到企業掛職鍛煉和參加國培計劃，也鼓勵教師到企業參與橫向課題研究和到高校繼續深造，建立完善的教師評價體系。

二是積極引進高端專業人才和能工巧匠，通過組建“雙師”結構合理的教師團隊，分工協作進行模塊化教學。

三是導師帶徒，即為幫助新教師盡快適應專業教育教學工作需要，不斷提高教學水平和專業能力，各專業為新入職教師選配一名指導教師，對新教師進行指導。

2.2" 課程教學內容改革

2.2.1" 通過企業調研和校企合作開發課程標準，優化和整合課程教學內容

一是根據專業崗位不同對教學內容進行取舍。例如：機電設備技術專業主要從事機電設備維修與管理工作，教學過程中重點講解和訓練CAD模塊；數控技術和機械制造及自動化專業主要從事機械制造工作，不僅要會三維建模，還需要熟練掌握機械產品加工工藝和數控編程，在教學過程中側重講解和訓練CAD與CAM模塊；模具設計與制造專業主要從事模具制造等相關工作，三維建模、工藝、數控加工都要掌握，同時需要非常熟練模具設計，在教學過程中不僅要講解CAD基礎和CAM模塊，更要側重講解UG模具設計模塊。

二是研究“1+X”證書考核標準，通過分解，將考核目標分解到課程教學項目中，確定每個項目所承擔的功能、應培養的知識和能力、相應的配套實踐教學環節。

通過調整教學內容，使教學內容與生產崗位相銜接，教學重點難度更凸顯，將有限的課堂教學時間集中在重點和難點內容上，使課堂教學更有針對性和實效性。

2.2.2" 深化教材改革

以《高等職業學校專業教學標準（試行）》和“1+X”證書考核標準為依據，積極開展“崗課賽證”融通研究，大力應用和開發與產業、崗位、競賽、考證相對接的活頁式、工作手冊式教材，出版校企合作體例完整、結構科學、案例生動、深入淺出的校本教材。

2.2.3" 案例教學

將企業典型案例融入教學，專業課程教師通過企業掛職鍛煉收集典型案例，收集的內容可以包括技術資料、操作規范、產品服務、崗位要求等，形式可以是文檔、圖片或視頻。教師在收集專業技術案例的同時也注重收集企業課程思政元素，形成課程思政案例。收集的典型案例通過整理和吸收融入課程教學過程中，注重強化學生工程倫理教育，培養學生精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當[3]。

2.2.4" 大幅度增加實踐環節，增強學生的動手操作能力

一是在教學過程中增加綜合實例實踐教學，將企業的典型生產案例和職業技能競賽案例通過提煉融入綜合實例實踐教學，培養學生的綜合分析和解決問題能力，提高UG軟件實踐操作技能。

二是后續增加與本課程配套的綜合實訓環節，例如：數控技術、機械制造與自動化增加自動編程綜合實訓、數控銑削綜合實訓等，模具設計與制造專業增加數控加工實訓、特種加工實訓、模具拆裝與測繪綜合實踐等。

綜合實訓環節需要學生走出去，課程負責教師通過前期企業調研，合理選擇崗位對口企業，課程中間適當安排學生到企業參觀和實習，讓學生帶著問題進企業，參觀和實習環節安排企業技術人員跟蹤指導，解決學生學習過程中存在的困惑，也促進學生零距離就業。同時將企業產品引進學校實訓車間，真正地實現“校中廠、廠中?！保岣邔W生實際產品生產和綜合運用能力[4]。

2.3" 課程教學方法改革

2.3.1" 充分利用實踐教學資源，開展理實一體教學

理論教學與實踐教學相互滲透，理論知識與實踐技能考核相互結合，綜合運用現有的數控仿真機房、數控加工實訓中心和校企合作企業豐富的教學資源，要以“行動導向教學法”為主，在真實或仿真的環境中進行教學，實現“做中學、學中做，邊做邊學、邊學邊做”。教學過程中構建產品設計（模具設計）、自動編程、數控產品加工一體化教學模式，完全按照企業生產過程組織實施教學，教學過程中以學生為中心，教師起引導作用，提高學生的參與度和學習的積極性、主動性，提升實踐操作技能。

2.3.2" 基于職教云平臺實施線上線下混合教學

大力推進課程教學平臺建設，充分利用信息技術優勢，探索以學生為中心的在線網絡教學與課堂教學相結合的信息化教學新模式，實現課程優質特色資源共享共用，不斷推動教學方法和手段改革。機械CAD/CAM技術UG軟件應用經過院級重點課程和省級示范課程建設，不斷豐富和完善在線開放課程資源建設，以微視頻為核心，按照授課進度設計教學活動，呈現完整的教學過程。將課程教學延伸到學生課堂時間之外，將完整的教學內容按照規律碎片化，讓學生通過線上微視頻學習、討論、提問，實現線上線下互動，不斷提高學習興趣，提升課程教學質量。

2.3.3" 引入“以賽促學、以賽促教、賽學結合”教學模式

一是組織學生參加各類技能競賽，通過教學競賽引導開展教學，促進教學改革，提高學生的創新能力，增強學生的學習興趣和積極性。

二是不斷豐富第二課堂技能培訓訓練，本訓練項目需要提高教學內容難度和提高學生設計速度。UG技能訓練項目堅持每學年開設，通過近幾年的摸索，學生參加省賽獲獎不斷得到突破。

三是鼓勵教師參加各類教學競賽，增加教師學習和與同行交流的機會，促進教學能力提升。

2.4" 課程教學評價體系改革

2.4.1" 注重過程考核評價

改變傳統的只重視期末成績的考核方式，建立過程考核評價體系，對課程內容進行研究和分解，按模塊和生產過程進行考核，同時在考核過程中注重學生的實踐操作能力、職業素養、綜合分析運用能力和創新能力。

2.4.2" 建立多元化考核評價體系

改變傳統的單一考核模式，將學生的理論學習、實踐技能操作、技能競賽、“1+X”考證等情況都納入考核評價系統，同時利用信息化手段，將課堂簽到、搶答提問、課堂討論、作業提交情況納入平時成績，增強課堂教學效果。

2.4.3" 建立課程教學效果反饋機制

一是通過開展畢業生網絡問卷調查，了解該門課程發展和企業應用情況。

二是借助職教云等信息化手段，結合學生對課程教學評價，及時了解教師教學和學生掌握情況。

3" 結束語

基于“三教”改革的機械CAD/CAM技術UG軟件應用課程教學改革，通過研究和分析教師、教材與教法改革，組建結構合理的教學團隊，提升教師的教學能力；教學內容實現“崗課賽證”相互融通；采用更先進、靈活和實用的教學方法；建立多元化考核評價體系。通過一系列的課程教學改革提升課堂教學質量，實現培養德技并修的高素質勞動者和技術技能人才的人才培養目標。

參考文獻

[1] 徐家忠.以培養學生創新能力為目標的《UG軟件應用》教學改革[J].新西部，2018（2）：45-46.

[2] 程德蓉，李先明，陳泉，等.基于工程實踐的《CAD/CAM技術—UG》課程教學改革[J].職業教育研究，2011（10）：75-76.

[3] 高瑾.王麗.“做中學”在“UG三維造型與模具設計”""課程教學改革中的探索與實踐[J].機械職業教育，2014（3）：46-48.

[4] 陽娣莎，王江蘭.UG軟件應用課程項目化教學改革的探索與實踐[J].中國教育技術裝備，2015（20）：108-109.

作者：程啟森，安徽工業職業技術學院機械工程系，講師，主要從事計算機輔助設計和數控技術方面的教學與研究（244000）。