以培養學生創新能力為目標的《UG軟件應用》教學改革

本文為陜西省教育科學“十三五”規劃2016年度課題（編號：SGH16V038）

【摘 要】 該文認為，隨著信息化和智能制造的不斷發展，《UG軟件應用》課程在高職院校機械類專業中占有重要地位，但該課程的傳統教學模式存在一定的弊端，不能滿足專業崗位要求。該文以培養滿足社會與時代需求的技能創新型人才為目標，結合該課程在教學實施中存在的難點，對課程的教學內容、教學方法、考核標準等進行探索與改革，加強了學生在教學中的地位，提高了教學質量及學生的創新能力。對于高職院校相關課程的改革有著重要參考意義。

【關鍵詞】 《UG軟件應用》；創新能力；職業院校；教學改革

一、改革背景

《UG軟件應用》課程是各職業院校機械類專業的核心課程，但目前，該課程僅被當做一門工具課程來講授，只要求學生掌握基本的繪圖命令，再加上教學方法和教學模式墨守成規，學生在畢業時只能應用該軟件進行簡單的零部件的建模、簡單零件的加工，在就業時不能滿足工作崗位要求，也不能向更高層次的崗位發展。基于這種情況，如何適應知識與技術的創新，培養出滿足社會與時代需求的高技能創新型人才是UG課程進行教學改革的主要目標。[1]

本文以我校數控技術專業為例，針對UG課程教學上存在的問題，根據數控技術專業崗位要求和相關職業技能標準，將UG軟件課程與其它相關課程有機結合，并增強實踐環節。以培養學生的創新能力為目標，深化教學改革，完善教學體系，從而增強學生的創新與實踐能力，提升學生的就業競爭力。

二、教學改革

1、教學內容改革

UG軟件功能強大、模塊眾多，因此應該根據專業特點和學生層次選擇合適的教學內容。對于數控技術專業的學生應該重點掌握產品的三維造型設計和自動編程加工，因此學生所學的主要功能模塊應該為建模、裝配和加工三個模塊，其它模塊可作為課后拓展進行了解。

根據專業對應工作崗位及崗位工作群，進行典型工作任務分析，重構領域轉換為課程內容。因此本教學團隊編寫了《UG NX10.0三維建模及自動編程項目教程》，該教材將知識點碎片化，實際案例任務，內容項目化。項目依托專業，根據崗位要求確定學生要掌握的UG軟件的基本模塊知識，所選任務貼近專業，全書包括四個項目，24個子任務。每一節課都設置一個任務，讓學生帶著任務來學習，書內配備二維碼，將所有知識點信息化，將手機變為學生的學習工具，提高學生學習興趣和自主學習能力。

2、教學方法改革

根據以往教學中存在問題和學生實際情況，本課程采用以下幾種教學方法來進行教學。

（1）任務驅動教學法：任務驅動教學方法就是教師通過課程內容設置一個任務目標，并提供相關的資訊，學生圍繞這一任務展開教學實踐活動，并能通過自主探索完成設定的目標，從而掌握各種教學資源，并能對其進行靈活運用。[3]在該模式中，學生不再是被動學習，而是學習過程中的主導者，教師是教學過程中的策動者，輔助學生學習。在整個學習過程中，能夠激發學生的學習興趣，發揮其主觀能動性，讓學生在體驗和創造過程中學習，培養學生的創新能力。

（2）理實一體化教學方法：理實一體化教學方法是在原有的只講授理論知識的同時加入實踐教學環節。[4]高職院校是培養技術技能型人才，因此實踐教學占有很大的比例，UG課程利用CAD/CAM實訓室、虛擬仿真教室和數控加工實訓中心實現理實一體化的教學環境，并在每個任務中加入實訓環節，讓學生學完理論知識可以立即去進行實踐，讓學生在理論學習中掌握技能，在實踐中理解理論知識，在做的過程中發現問題、分析問題、解決問題，從而使學生通過各種實踐訓練來提升自身的綜合技能、實踐能力以及創新精神。

3、課程考核評價方式改革

該課程傳統的考核方法為平時表現（40%）+期末考試（60%），這種評價方式不能全面來評價學生，容易產生學生抄作業及考試之前臨時突擊的現象，不利于學生學習發展。

改進后的UG軟件應用課程的考核評價方法主要通過多種形式來考察學生的知識掌握程度、知識運用能力以及實踐動手能力。考核以任務為模塊，每個任務完成后，學生填寫任務報告，并進行自評、小組互評和教師評價，綜合網絡課程平臺中學生在資源學習、課堂表現（學生課堂的提問及發言等）、頭腦風暴、討論答疑等環節的得分，以及學生此單元的學習雷達圖進行階段性全過程綜合評價。

4、課外教學方法改革

培養學生的創新能力和創新精神，除了進行上述教學方法和教學模式等的改革外，還要學以致用，拓展到課外環節。因此，在學習此課程之外，舉辦各種有助于提高學生創新技能的活動。

（1）創辦CAD/CAM協會。協會的學生主要為機械大類的大一到大三學生，利用課余時間學習UG軟件相關知識，主要講授負責人為學生，是以學生帶動學生自主學習的課外學習平臺。

（2）舉辦三維產品造型設計大賽。學院和CAD/CAM協會每年都會面向學院請全體學生舉辦三維產品造型設計大賽，對于不同專業、不同年級的學生作品設定不同的評判標準，選出優秀作品進行獎勵，并為后續省級和國家級比賽儲備和培養人才。大賽對于培養學生的創新能力有著不可替代的作用，在提高學生創新能力的同時也培養了團隊精神。

三、課程教學改革實踐

以項目三平面加工中的任務三：十字槽加工為例來對教學改革進行實踐，任務圖紙如圖1所示。

十字槽零件是典型的雙面加工零件，涵蓋雙面加工及加工邊界創建等多個知識點，任務的選取貼近專業且有利于調動學生積極性。

課前，教師發布任務書，學生登陸藍墨云班課平臺通過觀看微課和電子教材學習相關知識；課中，分組討論十字槽零件的加工方案；學生利用微課、動畫、PPT、等信息化資源完成零件的自動編程加工、仿真加工及實際加工，教師進行巡回指導，對重難點能進行詳細講解；最后，通過班課平臺統計的學生資源學習、課堂表現、討論答疑及學生本單元學習雷達圖，完成階段性全過程考核評價；課后，在藍墨云班課平臺布置課后拓展任務，學生通過在線交流平臺、微信群和教師及企業專家進行答疑互動，完成任務。

整個學習過程中以學生為主體，讓學生自由發揮，對于不合適的加工方法進行分析，對于合適的進行鼓勵和肯定，完成自動編程后直接進行實際加工驗證，實現理實一體化的教學模式，培養了學生的探索精神和創新能力。

四、結論

以培養高職院校學生的創新能力為目標，通過對《UG軟件應用》課程的教學模式進行改革。采用項目教學方法，使用信息化的教學手段，讓學生掌握基本的軟件應用能力，并將軟件與其他課程相融合，適應數控技術專業崗位需求；同時還提高了學生的學習興趣、自主學習能力，達到了教學改革的目的，培養了學生的應用創新能力。

【參考文獻】

[1] 應必娣.培養學生創新能力的教學改革[J].實驗室科學，2015（03）228-230.

[2] 劉雪花.以培養創新能力為目標的單片機教學改革探索[J].信息技術，2016（31）15-16.

[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] 覃秀鳳.基于CDIO理念的“UG軟件應用”課程教學改革[J].裝備制造技術，2017.04.187-188.

【作者簡介】

徐家忠（1970-）男，陜西鎮安人，陜西國防工業職業技術學院副教授，碩士，主要從事模具設計和CAD/CAM方面的研究.endprint