UG 軟件應用課程項目化教學改革的探索與實踐

◆陽娣莎 王江蘭

作者：陽娣莎、王江蘭，湖南電氣職業技術學院講師，研究方向為機械設計與制造（411101）。

隨著計算機技術的飛速發展，計算機輔助設計與制造已經成為現代設計方法的重要組成部分，CAD/CAM 應用技術也成為各職業院校機械類專業的一門專業技術課。而UG NX是集CAD/CAE/CAM 于一體的三維參數化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設計、分析和制造軟件。該軟件功能強大，在制造類企業中得到廣泛應用。湖南電氣職業技術學院模具專業也開設了UG 軟件應用課程，但在教學過程中存在一些問題。本文針對這些問題，就如何改進教學效果展開討論。

1 教學過程中存在的問題

1）UG 軟件操作難。UG 是目前功能最為齊全的CAD/CAM軟件之一，功能模塊多，命令也比較多，要想掌握UG 各個模塊的使用，需要反復練習和長期的實踐。初學者剛接觸該軟件時，往往覺得難學[1]。

2）傳統教學方式教學效果不理想。UG 課程屬于軟件應用課程，教學通常在機房進行。在傳統教學模式下，教師先對某章節的命令進行講解，并列舉實例進行操作演示，然后學生進行驗證性練習。這種教師簡單傳授知識，學生被動接收和簡單模仿的教學模式不符合構建主義的教學觀，學生學習缺乏主動性，教學效果不理想[2]。

3）課程內容選擇和安排未緊密結合本專業的人才培養方案，不同專業采取相同的教學內容、相同的教學案例和相似的訓練項目。

4）未體現軟件類課程為本專業的后續教學環節服務的特點。就湖南電氣職業技術學院模具專業來說，每年的畢業設計環節，指導教師和學生都很累，付出不少時間，卻達不到預期的效果。這主要是因為在沖壓工藝與模具設計和塑壓工藝與模具設計課程的教學中缺少三維零件圖和三維裝配圖，教材中的圖形復雜，靜態的二維圖直觀性差，這對于空間思維能力本來就不太好的高職學生來說，很難完全掌握沖壓模和塑料模的典型結構；到了畢業設計環節，要求學生將本來就沒弄太清楚的模具結構用二維圖紙表達出來更是難上加難。教師又需花很多時間指導學生掌握模具基本結構以及改正圖紙錯誤，而在最優設計方案的選擇、零件的結構設計及標準件的正確選用方面就不得不弱化，沒有達到畢業設計這個綜合實訓環節提高學生綜合應用能力的目的。

2 課程項目設計

為了解決UG 軟件操作難這一問題，必須針對高職學生的特點，結合本專業崗位核心能力和職業能力要求，以“必需”“夠用”為原則，選擇合適的功能模塊作為教學內容，功能模塊各命令的使用也應有所側重。UG 軟件使用最頻繁的基礎模塊可以分為建模、裝配、制圖、加工和模具設計等模塊。就模具專業來說，主要學習建模、裝配、制圖和模具設計這四個功能模塊[3]。

表1 項目一：簡單落料件冷沖模設計

為了使得課程內容緊密結合本專業的人才培養方案并為后續教學環節服務，教師把每一個模塊涉及的“必需”“夠用”的知識和技能，通過整合細分到各項目中，以項目的完成來使學生掌握知識點。通過整合和精心設計，本課程的教學任務主要以兩大項目的完成為主線：簡單落料件冷沖模設計和塑料盒蓋模具設計。這兩個項目基本涵蓋了全部教學內容。其中，簡單落料件冷沖模設計項目主要涵蓋了模具零件的三維實體造型設計、裝配設計以及工程圖設計等教學內容；塑料盒蓋模具設計項目主要涵蓋了塑件造型、模具分型設計、澆注系統設計、冷卻系統設計等教學內容。學生通過這兩個項目的學習，不僅能掌握UG 軟件相應功能模塊的基本知識，還能加深對冷沖模和塑料模基本結構組成的理解。

為了降低項目完成難度，提高項目的可執行性，每個項目又細分為具體的子項目，每個子項目承載不同的教學任務，詳見表1、表2。

表2 項目二：塑料盒蓋模具設計

3 課程項目實施

計劃首先將學生分組，一般5 ～6 人一組，并推選出小組長，明確每組學生的任務和要求。學生根據任務要求和引導性問題查閱資料，并進行分組討論和探索性練習，提出實施方案。

為了保證學生能順利完成任務，教師須提供課件、案例、微視頻等豐富的教學資源。教師準備的課件有兩類，

一類是包含詳細理論知識的課件，也就是傳統教學法使用的詳細介紹模塊功能、每個命令使用及參數選項的系統性課件。在項目教學中，該課件提供給學生查閱和自學。

另一類是項目教學使用的課件，包含項目任務描述、模塊功能介紹、命令的簡單介紹以及引導性問題。

微視頻可以動態地展示模型的創建過程，同時還具有前進、后退和回放功能，不懂的地方可以反復觀看直到看懂為止；另外，微視頻一般包含一個完整的小任務或案例，學生在學習初期就可以根據視頻的操作自己動手完成一個模型的創建，會很有成就感，能激發他們的學習興趣。

實施小組成員根據任務要求，討論方案并進行實施。在項目實施過程中，某些任務是學生能獨立完成的，某些任務須小組成員共同協作完成。比如草繪，因任務較簡單，且學生初次接觸該課程，所以每個學生都應自己動手操作完成任務；而在沖模零件設計時，因零件比較多，小組長須進行安排和協調，使本組成員每人負責完成不同零件的造型。進行裝配設計時，因為各零件有裝配要求，各成員之間需全程溝通、協作，才能保證該套模具能正確裝配起來，從而鍛煉了學生的團隊合作能力。在項目實施環節，針對學生在完成任務的過程中出現的典型錯誤，教師要及時指出并進行指導。

項目教學法通過任務的驅動來引導學生主動學習，通過任務的完成，掌握該任務所承載的知識點。它將傳統教學中的“以教師為中心”轉變為“以學生為中心”，“以知識講解為中心”轉變為“以實踐運用為中心”，激發了學生的學習興趣，學生在整個實踐過程中變得積極主動，每個人都有事可做，沒有時間去開小差。

評價項目評價是對學生工作成果的肯定，也是教學的總結與提升階段。項目完成后，學生分小組展示項目成果并進行匯報與答辯，教師對出現的問題和需要改進之處進行針對性點評。項目評價采用多元評價方式：小組各成員的項目成績=自評（20%）+互評（40%）+教師評價（40%）。自評是組內成員經過討論確定每個成員的得分，互評是其他組成員對某個小組打分的平均值，教師評價是教師根據項目完成情況、成員答辯情況以及每個人工作的完成情況給出的評分。

4 結論

教學實踐表明，UG 軟件應用課程采用項目教學法，激發了學生學習興趣，實現了課程教學目標，同時還加深了學生對冷沖模和塑料模基本結構的理解，更好地銜接了后續專業教學環節。當然，在項目教學法的實施過程中仍存在一些問題，需要不斷探索和改進，以取得更好的教學效果。

[1]雷芳.《UG CAM》課程教學過程中存在的問題及對策[J].機械職業教育，2012(10):52-53.

[2]賈研，史宏建.基于構建主義的高等職業教育教學改革研究[J].黑龍江科技信息，2008(28):141.

[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.