高職高專UG課程案例教學(xué)法探析

摘 要：本文基于高職高專數(shù)控技術(shù)等專業(yè)開(kāi)設(shè)的UG課程，從課程的教學(xué)任務(wù)和特點(diǎn)出發(fā)，把知識(shí)結(jié)構(gòu)劃分為基礎(chǔ)理論、案例剖析，采用常見(jiàn)的典型零件案例組織教學(xué)。實(shí)踐證明，該方法對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)手能力效果明顯。

關(guān)鍵詞：UG；案例教學(xué)法；高職高專

一、緒論

Unigraphics NX（UG）是EDS 公司推出的CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）系統(tǒng)集成化軟件，常用的主要功能包括：模型設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、工程制圖、數(shù)控加工等，其中強(qiáng)大的三維實(shí)體造型能力，逐漸成為生產(chǎn)設(shè)計(jì)企業(yè)主要使用的軟件之一。目前高職院校學(xué)生的基礎(chǔ)文化知識(shí)較差，專業(yè)理論能力較低，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操能力成為高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)際操作技能時(shí)，如果教師的演示案例更加契合生產(chǎn)生活的實(shí)際，那么學(xué)生們就會(huì)對(duì)課程更有興趣，更容易意識(shí)到學(xué)習(xí)課程的重要性。案例化教學(xué)，就是利用多媒體的手段，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際操作能力，快學(xué)、快練，從知識(shí)和技能上實(shí)現(xiàn)就業(yè)目標(biāo)。

二、案例化教學(xué)思路

學(xué)生學(xué)習(xí)UG軟件的目的是設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品。所以教學(xué)形式也應(yīng)該著眼于實(shí)際工業(yè)需求，循序漸進(jìn)、由淺入深，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)配合相應(yīng)的案例，或者相應(yīng)的案例展開(kāi)成若干知識(shí)點(diǎn)，這樣有利于學(xué)生達(dá)到對(duì)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用，理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生從枯燥的、繁多的命令學(xué)習(xí)中擺脫出來(lái)，正真體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)。

根據(jù)UG課程標(biāo)準(zhǔn)中教學(xué)的任務(wù)和特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容分成了基礎(chǔ)知識(shí)和案例分析兩個(gè)部分。在每一個(gè)教學(xué)案例中，案例分析都是必要的也是必須的，實(shí)際教學(xué)時(shí)從空間線架、曲面特征、實(shí)體特征等方面選擇有代表性的案例進(jìn)行詳細(xì)的分析講解，讓學(xué)生區(qū)別在不同類型建模方法中需要著重掌握的知識(shí)點(diǎn)有哪些，操作中的主要注意事項(xiàng)有哪些，模型生成條件容易出錯(cuò)的地方在哪里，如此，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)少走彎路，可以適當(dāng)設(shè)置幾個(gè)障礙，這樣很好地激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，真正的動(dòng)腦，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了積極性，使學(xué)生脫離課本文字的束縛，真正的在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)，真正的把被動(dòng)緊張的學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)輕松的學(xué)習(xí)，另外，我們應(yīng)教會(huì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中過(guò)程中，注意知識(shí)的積累，把培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，放在教育教學(xué)的首要地位。

三、案例教學(xué)實(shí)踐

（一）基礎(chǔ)知識(shí)

（1）UG軟件基本功能介紹。包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件裝配、模具設(shè)計(jì)、NC加工、工程圖設(shè)計(jì)、模流分析、自動(dòng)測(cè)量和機(jī)構(gòu)仿真等多種功能。

（2）軟件的操作界面、基本操作及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置。讓學(xué)生對(duì)軟件界面及軟件運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)置，熟練掌握軟件啟動(dòng)及關(guān)閉的流程；學(xué)習(xí)記憶對(duì)象參數(shù)、用戶界面參數(shù)和可視化參數(shù)的設(shè)置數(shù)據(jù)等，讓每一位學(xué)生定制一個(gè)屬于自己的用戶角色并能與系統(tǒng)角色進(jìn)行流暢切換。

（3）主要功能命令分析與解讀。學(xué)生對(duì)軟件界面、基本參數(shù)及基本操作有了一定的認(rèn)識(shí)后，讓學(xué)生就主要的功能命令進(jìn)行用法的分析區(qū)分，可以借助常見(jiàn)基本圖案或基本體進(jìn)行講解，并加以區(qū)分記憶，例如空間曲線和曲線的區(qū)別，直接草圖與草圖的區(qū)別。

（二）案例分析

讓學(xué)生親自參與到課程案例零件模型的收集和選取中，講解零件的種類、模型的類型，典型零件的特征等。要求學(xué)生了解零件設(shè)計(jì)加工的過(guò)程，熟悉軟件相關(guān)命令與零件加工制造的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

以連桿類零件（如圖1 連桿零件）的設(shè)計(jì)制造為例，講解連桿零件的用途、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及加工定位需要注意的事項(xiàng)等。重點(diǎn)掌握在軟件建模中特征建模順序?qū)α慵Y(jié)構(gòu)的影響以及草圖重用與特征關(guān)系等問(wèn)題。

以拉桿軸類零件（如圖2 拉桿軸零件）的設(shè)計(jì)制造為例，講解軸類零件的用途、設(shè)計(jì)特點(diǎn)等，掌握軟件中草圖平面與基準(zhǔn)面之間的關(guān)系，基準(zhǔn)平面的創(chuàng)建方法以及學(xué)習(xí)軸上銷孔、小平面、鍵槽及退刀槽等特征的建模方法。

以LED燈（如圖3 LED燈零件）的設(shè)計(jì)為例，講解曲面的常用術(shù)語(yǔ)及曲面的分類和曲面的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握軟件中創(chuàng)建基本曲面的常用方法：直紋曲面、通過(guò)曲線組及通過(guò)曲線網(wǎng)格等通過(guò)創(chuàng)建LED燈曲面模型，從側(cè)面培養(yǎng)了學(xué)生們善于觀察、善于思考的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性。

以凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖4 凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)裝配體）的裝配為例，講解裝配術(shù)語(yǔ)、裝配約束，學(xué)習(xí)自底向上裝配與自頂向下裝配的方法，重點(diǎn)掌握軟件中的約束類型及其各個(gè)類型之間的細(xì)微區(qū)別，通過(guò)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配操作過(guò)程，體會(huì)軟件強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能。

四、結(jié)語(yǔ)

案例教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)對(duì)于學(xué)生們個(gè)人綜合素質(zhì)的提高也起到了積極的作用，案例教學(xué)法把我們平時(shí)感到很枯燥的理論知識(shí)及軟件操作命令有機(jī)的融合到了案例的制作過(guò)程中，讓我們不知不覺(jué)的學(xué)習(xí)和記憶了案例中包含知識(shí)和技能。在案例的選擇時(shí)，由于諸多的優(yōu)點(diǎn)的存在，使得我們?cè)谶x擇案例時(shí)就要更加的典型和具有代表性，既要包含明確的知識(shí)點(diǎn)又要與實(shí)際企業(yè)案例相結(jié)合，在案例的實(shí)施過(guò)程中教師要多與學(xué)生互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與案例選擇，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。通過(guò)實(shí)踐再次證明，案例教學(xué)是一種應(yīng)用廣泛且行之有效的教學(xué)方法。

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作者簡(jiǎn)介：蔚剛（1978-），男，漢族，碩士，講師，主要從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造方面的研究工作。