項目教學法在高職UG教學中的應用

李章國

摘 要： 本文從探索項目教學法在UG教學中應用研究的角度，闡述了項目教學法在UG教學中的應用方法，并針對在UG教學應用中存在的不足提出應對措施，體現UG教學中的一種新的教育理念、教學方法和教學模式。

關鍵詞： 項目教學 UG 教學應用

UG軟件是大型3D軟件，功能模塊眾多且功能強大，各模塊實施統一數據庫，全參數化設計，可提供從CAD設計、CAE分析、CAM制造、CAPP輔助工藝應用等各項服務；在教學中很容易進入一個誤區，每節課程內容針對一個域。每個教學內容是針對一個或某幾個命令而設計一個任務讓學生做。這種驗證式教學和模擬式教學降低學生的求知欲望，限制他們創新和創造力的發揮，同時這種教學方法缺乏課程整體設計，缺乏系統性。各個模塊互相脫離。背離“UG高度集成，為企業提供的是一體化的服務”的目標，培養出來的學生往往存在“熟悉UG命令，會操作軟件，但不會運用軟件做工作”；那么如何在課程內容上反映專業領域的新知識、新技術、新工藝和新方法，避免理論與實踐相脫離，教學內容與企業實際相分離的狀況，注重職業情境中實踐智慧的形成，培養學生在復雜的工作過程中做出判斷并采取行動的綜合職業能力呢？我們采用以工作任務為導向，采取項目教學法模塊化教學使得教學富有成效，以零件項目為載體，以UG軟件為CAD/CAM手段，采用循序漸進的工程案例模擬企業產品設計與制造工作過程中的職業氛圍與情境，設計教學活動，組織教學。

一、項目教學設計理念

傳統教學：重學科結構，輕工作過程；重理論知識，輕職業能力；重課堂教學，輕現場教學；形式單一，學生缺乏興趣；教學內容與職業能力分離。

項目教學：現在教學以項目案例為主要教學載體，以典型零件設計工作過程及任務為導向，以職業能力和職業素養的形成為目標。

二、項目教學設計方法

（一）師范講解法

通過老師上課的講解與示范操作，學生對教學內容有深刻的感性認識。在學生進行具體的三維造型、機械零件設計和自動編程過程中，指導老師將各項操作的要領逐一傳授給學生，讓學生通過對各項工序的操作演練，提高自己的操作技能。

（二）分組討論法

在每個項目案例教學前，預先把圖紙和任務布置給學生，讓學生以小組團隊的方式進行討論，由團隊組織匯總小組成員的意見，最終制定一個造型設計或加工方案。

（三）師生角色互換法

讓學生充當課堂的主導者，把一個班級分成若干個個團隊，每個團隊完成一個目標任務。各團隊派代表上臺講授知識，主講完成后，團內成員可以補充，聽講的學生和老師可以提問。學生講完后，先由學生點評，然后老師再點評，指出存在的優點和不足。

（四）自主型學習法

通過網絡課程（國家精品課程網，模具網，我要自學網等）、資源庫（系網站）和教學錄像（多媒體光碟）等內容，讓學生進行自主型的學習及研究。

三、項目教學法在UG教學“汽輪機葉輪數字化教學設計”項目的應用

以“汽輪機葉輪數字化教學設計”項目教學分為以下幾個階段進行

（一）咨詢準備，詳細計劃。

1.本項目的職業任務描述

根據產品圖紙要求，以小組或獨立工作形式，用UG軟件完成汽輪機葉輪數字化設計（葉輪主體截面繪制，葉輪主體葉片繪制，葉輪中孔特征創建）。

2.本項目的教學目的

（1）通過學生在對汽輪機葉輪數字化設計過程中，學習和掌握直接生成實體和由二維圖再生成三維實體的兩種混合使用方法；

（2）掌握UG設計產品的技巧與思路，提高UG軟件的應用水平，加深對數字化產品設計方法的理解；

（3）掌握基于草圖的參數化設計、基于特征的參數化設計的方法，同時培養學生嚴謹細致、團隊合作，助學為樂的精神。

3.教學目標設計

（1）能力（技能）目標

①能熟練運用幾何建模、特征建模和參數化建模等方法完成中等復雜零件的數字化設計；

②能運用零部件之間的關聯性設計建模。

（2）知識目標

①掌握數字化產品設計的基本思路與方法；

②掌握特征建模和參數化建模技術；

③掌握幾何建模中線框建模、曲面建模、實體建模的基本方法。

（3）素質目標

①經驗分享，助學為樂；

②嚴謹創新，團隊合作。

（二）方案決策與執行實施。

1.本項目的重點、難點及解決方法

重點：葉輪主體截面繪制，葉輪主體葉片繪制，葉輪中孔特征，幾何建模、特征建模和參數化建模方法，基于草圖的參數化設計，基于特征的參數化設計和基于裝配的參數化設計。

難點：汽輪機葉輪數字化建模思路與方案的確定；綜合運用學得的知識進行三維造型。

2.解決方法

（1）課后、先讓學生以小組形式初步熟悉圖紙，相互討論、學習，在共同學習的基礎上，讀懂圖紙；

（2）課堂上教師引導和幫助學生進行產品結構、特征的分析，歸納共性問題，進行解答、講解；

（3）在此基礎上教師根據項目要求有針對性地介紹基礎知識和UG的相關功能；

（4）教師示范講解、操作→學生聽講、練習操作→教師指導并糾正錯誤，教師與學生、學生與學生、組與組之間互動，共同完成汽輪機葉輪的數字化設計。

四、項目教學不足與改進，特色與創新

（一）循序漸進的工程案例。

模擬企業產品設計與制造工作過程中的職業氛圍與情境，以典型零件為項目主要載體，以UG軟件為數字化設計與制造手段，設計教學活動、組織教學，建立工作任務與知識、技能的聯系，獲得機械產品三維造型設計、CAM自動編程和數控加工職業的從業能力和職業資格。

（二）全程的“教中學、學中練、練中做、做中學”教學模式。

按照工作過程設計學習過程，在完成基礎教學中的曲線構圖、草繪曲線、三維實體項目、數字化設計項目的基礎上，完成三者綜合設計項目，全面推行“教中學、學中練、練中做、做中學”高技能人才培養教學模式。

（三）注重課堂教學的延伸與拓展。

通過工學結合或引入企業項目，讓學生體驗企業產品設計與制造工作過程中的職業氛圍與情境，在參與產品的設計與制造過程中提升軟件的應用、數控機床的實際操作能力。