“情景教學+任務驅動”在《UG》三維造型教學中的運用

翁惠清

【摘要】為了實現《UG》課程“教師引導，學生主導”的教學目的，提高學生的學習興趣和實踐能力，本文提出構建基于“情景式+任務驅動”的課堂教學模型，重點介紹該模型案例的引入，結合小組分層教學討論及課內課外自主進行實踐教學。

【關鍵詞】任務驅動;情景教學;小組分層教學;自主學習

《UG》軟件廣泛應用于汽車、模具、日用消費品、數控加工、電子工業等領域，因而非常有必要讓中職學生在就業前學會這個軟件的使用，培養學生在企業從事產品開發設計的專業技能。根據學生在一、二年級學過《CAD》、《CAM》這兩門軟件課程的基礎上，具備一定的繪圖能力及三維建模的概念，因此對學習這一門課程，主要教學目的是使學生掌握《UG》的建模方法和造型思路，熟悉該軟件的使用特點。由于《UG》相對其它軟件具有功能強悍，界面復雜，構圖嚴謹、又要求運用約束命令較高的靈活性，因而在《UG》教學具有很大的挑戰。

一、課堂教學存在的問題分析

經過一個學期的教學，在教學過程主要存在困難如下：

1.學生還習慣性停留在《CAD》、《CAM》的構圖建模思維導致學生難于入門

在初始學習階段，學生習慣性地還停留在《CAD》的二維繪圖方法，《CAM》的構圖建模思維，不會運用《UG》構圖的特點，使用尺寸約束、幾何約束進行構圖。由于不習慣《UG》構圖方法，所以在剛學習這一軟件時出現相當部分畫簡單的幾段圓弧及線段組成的簡約圖形畫不出的情況。

2.“老師邊畫邊講，學生聽方式”導致學習效果參差不齊

傳統課堂教學方式基本是在實訓室用? ?軟件“老師邊畫邊講，學生聽講”的方式，教師按照教學大綱要求及教學計劃安排的學習任務，讓學生模仿老師畫圖步驟，從而使學習悟性強的學生畫得快，出現問題及時舉手向老師提問疑問，找到解決問題的方法，因而很快掌握每一節課的學習任務，而悟性較弱的學生認為老師畫得太快，跟不上節奏，希望老師一點點地教，讓他們慢慢學，畫圖速度也相對慢。這種越學到后期兩極分化就越明顯，優生越學越好，畫圖速度越來越快，不用老師講解，可以看視頻獨立完成相應練習。而小部分接受力弱的學生進步不明顯，不能獨立完成每次課的學習任務。

3.考核方式單一，體現不出學生職業綜合素質的培養

對于專業課程的考核方式，基本上是學生作業，每次課畫圖的完成情況，期中期末成績，這些側重在學習成績的測試忽略了平時教學的其它學生的課堂表現等方面。這樣會造成學生只是針對知識點學習及繪圖技能的培養，而不利于學生的職業綜合能力的培養。

通過以上教學困難的原因分析，使得在《UG》在教學過程中存在著亟待解決的問題，需要更加靈活多樣的教學模式和考核方式。

二、“情景式+任務驅動”教學模式

為了實現“以學生為主體，教師為引導”的教學改革，本文的主要研究方法融合了情景式教學法和任務驅動教學法交差進行，學生在課堂上分組討論，自主看微課視頻學習的教學方法。在課后，及時根據學生課堂表現，將學生的合作能力、課堂作業完成情況、學習態度、紀律以及最后的期中期末考核成績等進行加權成績判定。

1.情景式教學

為了讓學生掌握UG的建模特點和造型思路，突出UG的“操作命令學習”和“造型思路分析”這兩個學習重點，解決學生對本課程難于入門的問題：

本課程以企業產品工程設計為背景，將三維造型案例學習和操作應用作為主體，模仿企業產品模型的設計過程，并且根據學生學習基礎與思維特點，對本學期《UG》課程的內容進行精心組織與安排，知識點由簡單到復雜，設置八個學習情景，分別為：

（1）基本實體—槽鋼、支架、配件、墊塊

（2）草圖—零件曲線

（3）掃描特性—軸座、V帶輪、彈簧

（4）成型特性和基準特征—法蘭盤、鉗身、階梯軸、花鍵套

（5）特征操作—手機蓋、把手、一級齒輪減速箱蓋

（6）曲面建模—水罐、飲料瓶

（7）GC工具箱—齒輪建模和彈簧建模

（8）裝配—萬向輪、一級圓柱齒輪減速器

學習情境的任務是難度由淺入深的任務訓練，穿插是命令操作和知識學習，格命令與任務相結合，互為線索。

2.任務驅動教學法

以“情景式”教學方法為引導，將每次課要學習的知識點融入到具體的學習任務當中，學生通過完成一個個具體的任務，從而掌握知識內容，并通過任務設計、任務呈現、任務實施和任務評價等 4 個環節的教學實現教學目標。

3.分組討論

為解決學生差異化的問題，以“情景式”教學和“任務驅動”教學法為前提，將學生分成好、中、差三個層次的學習能力，并根據學生性格內向與外向特點進行搭配，將學生分成八組，每一組有5、或6人，旨在小組合作進行探討與研究，優生輔導差生，讓每位同學加入到課堂內外教學中，增加每位學生的興趣和學習主動性。

4.任務驅動，自主學習

（1）在課前，讓學生們以通過預習，以閱讀教材，看微課視頻等形式，將每次課要教學的學習任務有初步的認識，學生自己先用作業本做出構圖與建模步驟，讓學生對下一次要學習的任務有造型思路，體現以學生為主導，教師為輔導的教學模式。

（2）在上課時，學生聽完老師的講解，掌握本次課的重點內容，對在預習有疑難的問題及時與老師溝通與解決，讓學生自己研究微課的畫圖步驟，完成繪圖任務。

5.靈活的考核機制

為解決考核單一問題，本課程擬采用小組合作學習的課堂表現、作業完成和期中末考核相結合的方式來進行考核，每項考核內容的權重重新分配。對學生在小組合作學習的平時表現，如學生的提出的問題，對小組內外對同伴的幫助、及學生在每次課完成的學習任務等，組長對組員評價，教師對八位組長評價及考核，體現綜合學生素質加大考核權重，考核結果適當減小權重。

本文對當前數控專業軟件課程《UG》存在的問題進行了剖析，提出以“情景式+任務驅動”的教學解決方法，結合分組討論、自主學習等方式，讓學生在實際應用中學習，提高學生的學習興趣與主動性， 在最后考核評價中加強對平時表現，真正實現“教師引導，學生主導”的教學改革。

【參考文獻】

[1] 於星? 黃益華：UG NX 8.0 CAD情境教程? 大連理工大學出版社：2014第1版

[2]王旭艷，賈小東，李霞：創設問題情境培養學生探究能力[J] .實驗室研究與探索，2009，28（4）：172-174，185.