高職院校CAD/CAM軟件UG的模塊化案例教學

【摘 要】 針對高職院校的實際，結合UG課程自身的特點，提出UG課程采用模塊化的案例教學。并具體分析了案例的選擇，案例教學過程的控制以及案例教學的要求，最后對UG課程模塊化的案例教學的效果進行總結，并推廣到所有大型的CAD/CAM/CAE 軟件的教學和培訓。

【關鍵詞】 模塊化案例教學 UG 知識結構

在高職的機械類專業中，UG課程是數控專業、模具設計專業以及機電一體化專業等的一門主干課程，主要用于設計和數控加工。該軟件具有知識覆蓋面廣，功能強大和實務操作性強等特點，所以對于高職的教學，有一定的困難。就目前情況來看，大部分高職院校都采用小軟件CAXA、Mastercam和Solidworks來代替該軟件，也有部分院校，已經開設了這門課程，但教學效果不是很好。隨著制造業的CAD/CAM一體化技術的發展，UG作為一個集成化、全面、一體的軟件，給企業提供一個全新的解決方案，它在航天、航空、汽車、機械等制造領域的應用也越來越廣泛，所以找到一種行之有效的教學方法，是UG課程在高職教學中得到推廣的關鍵。

傳統的CAD、CAM 軟件的教學，都是教基本菜單的使用，和使用環境相脫節。而對于UG 的教學，運用傳統的教學方法，已不能達到理想的教學效果，因為UG軟件是一個功能強大，應用靈活的軟件。如果只教基本菜單的話，學生在具體的實踐中，面對大量的菜單，不知如何下手、如何運用，效果不佳。那么怎樣把這樣一個功能強大的軟件教給學生，并讓學生靈活應用，采用模塊化的案例教學。

模塊化的案例教學

UG軟件使用最頻繁的基礎模塊可以分為設計、制圖、裝配和加工四個模塊，各個模塊之間獨立性強，每一個模塊都功能強大，它不像其他小軟件是級聯式的菜單， UG軟件大部分菜單已經可視化，要根據具體的要求進行選擇性會話，這是UG軟件的使用難點之一。同時UG軟件中有很多方法和理論很難理解，這是它的使用難點之二。難點之三：由于UG是目前市場上功能最為齊全的產品設計和加工的軟件之一，要想熟練掌握UG各個模塊的使用，需要長期的實踐，同時對使用者的資質要求很高。高職教學為了解決這樣的矛盾，在具體教學時，各個專業以夠用為度的原則，根據專業的偏重點不同，進行模塊選擇。比如數控專業，偏重于設計和加工模塊，而模具設計專業則偏重于設計、制圖和裝配模塊。教師把每一個模塊的理論知識和技能的學習，通過精心策劃，細分到各個案例中，以案例的學習帶動理論知識的學習和運用，在掌握技能的同時，起到舉一反三、融會貫通的效果，同時也為后續的職業遷移奠定了一定的基礎。這就是UG軟件所采用的模塊化的案例教學。

案例的選擇

高職UG課程與傳統的普通課程不同，它目標很直觀，以崗位需求為導向，同時注重時效性和及時性，所以在設計案例時，應以提升學生實際操作能力為中心，將學生要掌握的每個模塊的知識點列出來，并將這些知識點按照一定的原則進行分類排序，以就近的原則（知識點相近時放到一起），以由淺入深的、由簡單到復雜、由個別到系統的原則來設計案例。案例大部分來源于企業，具有新穎性、針對性，難易適度。所選擇的案例要承上啟下，形成系統的知識結構。有時還要對案例進行一定的修改，以適合于教學，或者對案例進行分解，分階段教學。

模塊化案例的教學過程

教學的過程是整個教學的關鍵環節，這個環節進行的好壞，是整個教學成敗的關鍵。教學時，每一講要有教學重點和難點，讓學生一開始就知道這節課的目的。案例教學的過程可分為五個階段。

1.案例結果的演示

在進行案例的演示時，根據每一講的知識特點，演示的方法不同目的不同。方法一：以例引理型，通過案例的演示，先看到結果，使學生建立感性認識，并激發其求知欲。在演示的過程中，教師引導學生對實例進行分析，促使學生對其中的基本理論進行思考，為后續的講解操作打基礎。方法二：給案例設置疑問，通過對案例錯誤結果的演示，使學生發現問題，并思考如何尋找問題和解決問題。方法三：對比案例， 通過演示案例的不同結果，使問題由易到難，不斷補充。在具體的教學過程中，要根據所教知識點的不同，靈活運用這三種方法。

2．案例的講解與操作的實現

在案例的講解過程中，以案例為主線，將操作過程所用到的理論知識做成課件，將其穿插到案例合適的位置，進行分析、講解，讓學生在理解基本理論和原理的同時，也強調了對學生實際操作能力的提升。在操作時，教師帶著學生做，要求講解清晰、步驟明確，教練結合，邊學邊做，以學生為活動主體，使“教、學、做”三位一體，達到最佳的教學效果。

3．總結、復習

在每節課案例的講解與操作實現之后，應對所學內容總結、復習，以加強記憶，并對有疑問的學生進行答疑，這也是教學的重要一環節。

4．案例的模仿與擴展

教學的最后環節，拿出新的教學案例，讓學生自己做，教師進行指導。等學生掌握到一定程度，教師可進一步對其引申和擴展。

5．案例的評價

健全的考核評價方式是確保案例教學取得實效的保障，對于這門課的考核，由四部分組成，平時考核、階段測試、最后的答辯和現場操作，重點考核的是學生的學習能力，和綜合運用所學知識解決實際問題的能力。即學習有多少轉化為了行為，這是評價的關鍵。教師還要對畢業學生進行問卷調查，追蹤、衡量學習效果，及時修整和提高教學效果。

UG課程模塊化案例教學的要求

1.把握好案例教學的宗旨 講案例的目的是為了明白理論掌握技能，案例是以理論為依托的。從頭到尾僅將案例做出來，沒有了分析、講解，這是為案例而案例的教學方式。所以不能為了講案例而削弱了課程的理論性。

2.要有相對應的教材 現在大部分教材是以理論知識的邏輯結構為順序編排的教材，而案例教學，它是以能力為導向，以技能結構的邏輯為順序，所以知識點的編排順序是不同的。如果使用原有教材，不利于教學和學生的日后復習和鞏固，所以要編寫和模塊化案例教學相對應的教材。

3.進行校企合作 根據企業的需求來選擇教學模塊和具體的案例，和企業零距離接觸，這對于職業院校來說是非常有利的，不僅提高了學校的教育質量，而且對于學校的專業發展、師資建設、課程改革等都非常有幫助，同時也為企業培養了最合適的人才。

4.要有雙師型教師 案例教學，需要教師有豐富的實踐經驗，對案例的操作非常熟悉，同時能解決各種操作中的突發事件，并能恰當將理論穿插到案例中，合理地將理論和實踐相結合。

5.要有課程設計或和實訓相結合 軟件學完了，如何運用這是最為關鍵的一步。學生系統地學完該軟件后，要獨立做一個課程設計或在實訓中進行具體的運用，對所學知識和內容進行鞏固和消化，同時也為學生將來走上工作崗位打下一定的基礎。

6.硬件配置 要有多媒體教室，并配有電腦、投影儀等基礎設施。隨著VCD、錄像機和互聯網的使用，課堂的教學將更加豐富和靈活。

結束語

通過研究和長期的實踐，這種教學方法具有四方面的優勢：一是目的明確，效果明顯，并和工廠零距離接觸。二是教和學在整個教學過程中配合得相當和諧。三是變被動灌輸為啟發求知，激發了學生學習的積極性。四是跟蹤教學效果，及時總結教學過程中優缺點。此方法不但適合于UG課程的教學，也適合于任何大型的CAD/CAM/CAE 軟件的教學。

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作者單位:西安鐵路職業技術學院 陜西西安