項目教學法在UG課程中的實踐應用
——以營口職業技術學院為例

劉 明,齊 薇

(營口職業技術學院 機電工程學院,遼寧 營口 115000)

UG(Unigraphics NX)是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統繪圖軟件,是高職院校機電工程專業一門重要的專業基礎課程,它以實踐教學為主,在教學中需要學生的主動參與,通過不斷地實踐來培養學生獨立解決問題的能力.以往,UG課程大多采用任務驅動法來進行教學,但是教學效果不理想.項目教學法優于任務驅動法,它將教學項目分解成各個教學任務,將這些教學任務安排到各章節模塊中,讓學生在做中學、學中做,知行結合,使學生學會利用理論來指導實踐,利用實踐更好地檢驗理論,最終學有所成[1].在UG課程教學中應用這一方法,任課教師需要明確自己的地位,逐漸從教學主體中讓位出來,積極發揮引導作用,使學生從以往的被動學習地位變為主體地位,充分調動學生的學習積極性[2],更有利于提高學生的繪圖能力和設計能力.本文以營口職業技術學院(以下簡稱“營口職院”)為例,論述項目教學法在UG課程中的具體應用,以供借鑒.

1 UG課程的項目設置

UG課程項目設置的最終目的是讓學生在完成項目的過程中有目標、循序漸進地掌握知識、提高能力.UG課程項目大多來自于工廠實踐,所以在設置學習項目時需要將教學目標與生產崗位實際需求結合起來,以生產實際為導向,并根據學生所具備的有關機械制圖的看圖識圖能力來確定難易程度.教學項目可以按機械生產崗位的具體任務來設置,一個項目對應一個崗位職責,將若干個項目構成一個完整的教學過程.教師還要充分考慮每名學生的能力,將項目再細化成若干個任務.營口職院根據現有的教材和崗位實際需求,將UG課程教學項目中的基礎項目內容設置為齒輪嚙合、閥座、虎鉗、鼠標和二級齒輪減速器.

2 項目教學法在UG課程中的實施步驟

2.1 實例展示

應用項目教學法,教師在課前會將項目實例做成動畫視頻,使學生通過視頻能清晰地看到裝配體的結構組成,以及每個零部件的繪制步驟和所用命令及方法,這樣有的放矢地向學生介紹學習目標,使學生在學習新知識點之前就明確了學習目標.以二級齒輪減速器項目教學為例,教師為學生展示實例動畫視頻,主要是采用爆炸視圖的方式展示各零部件的形狀及相對位置關系,并告知學生這個生動的動畫視頻就是用學習軟件UG制作而成的,目的是讓學生了解實例繪制過程中需要注意的問題,特別是裝配步驟的操作技巧,以及此軟件的強大功能和作用等,從而使學生在進行項目學習時執行繪圖步驟更加規范、科學、合理.

2.2 任務細化

在實施項目教學法教授課程時,需要對學習任務進行細化.這里仍以二級齒輪減速器為例,將整個實例操作內容劃分成7部分,包括建模、裝配、曲面設計、草圖繪制、尺寸標注、工程制圖及數控加工.根據學生的學習情況將學生劃分為5個學習小組,每組5～6人.

教師要審閱各小組的任務細分計劃,看是否可行、是否符合每名學生的自身特點和能力水平,確保能保質保量并按時完成任務.各小組要做到人人都有事情做、人人都是學習的主導者,要讓每個學生都意識到自己的懈怠會影響全組的成績,這樣學生在對待自己的任務分工時會格外認真.

各學習小組分配到項目后,根據實例項目內容并結合小組成員的知識掌握情況,經討論后進行任務細化,具體到每一位組員的分工,如零件圖(底座、上蓋、主動軸、從動軸、齒輪嚙合、螺栓、螺母)和裝配圖的識圖、三維實體形狀的確定、各零件的建模、草圖繪制、零件裝配、展示各零件裝配關系的爆炸視圖的制作、工程制圖的生成及尺寸的標注.各小組成員要依據每個人的知識水平分配工作,做到分工明確、合理有效.每個小組都要有自己的任務目標、時間分配及責任制度,以增強組員的責任心和集體合作精神.要求各組在16學時內完成任務,并形成電子版材料上交給教師.

2.3 過程指導

在整個教學過程中,教師要做好檢查指導工作.教師要指導學生根據實例要求進行讀圖、識圖、繪圖、裝配、視圖爆炸分解和剖視分析等,檢查學生所用命令、尺寸設定、裝配順序、建模是否正確.檢查指導要做到查缺補漏有效和錯誤糾正及時,讓學生每一步的完成都有據可依、有理可循.

2.4 鞏固加深

實例項目完成后,各組學生通過經驗交流會發現自身的不足之處,或繪圖形狀出錯,或繪圖尺寸有誤,或裝配精度有誤.學生由于繪圖經驗不足,出現上述問題很正常,所以及時鞏固加深所學內容尤為必要.當二級齒輪減速器繪制完成后,每名學生都有了一次實戰經驗,也是信心倍增、成就感十足的時刻,此時正適合進行下一個類似項目——閥座的任務劃分和繪制,建模、裝配、爆炸視圖等各個環節的完成都可以借鑒二級齒輪減速器的制作過程,及時趁熱打鐵、舉一反三,更能加深學生的印象,從而更好地掌握知識點.

2.5 考核評價

繪制完成裝配體,即完成各部分零件圖的繪制和總成圖的裝配后,在裝配圖的爆炸演示和零件圖尺寸檢查過程中各小組成員要認真觀察,教師要引導學生做出客觀公正的評價.為了評價公正、公平,要進行學生小組自評、組間互評和教師評價,通過教師與學生共評從而確定最終的考核成績.

3 項目教學法的實踐效果

營口職院自2018年開始在UG課程中應用項目教學法,通過多次班級內部考核賽和學院舉辦的UG課程繪圖大賽,使大多數學生能夠熟練運用其掌握的繪圖技巧,有序、快速、靈活、高質量地完成繪圖操作,同時也培養了他們的主動學習意識及團隊合作精神.營口職院在遼寧省職業院校三維建模數字化設計與制造技能大賽、遼寧省創新創業大賽和“挑戰杯”遼寧省大學生課外學術科技作品競賽等眾多大賽中均取得佳績,反映出學生的學習效果顯著.以該課程為主要研究方向完成畢業設計的學生平均每年上升6%,說明該課程深受學生喜愛,對學生實踐技能的提高大有裨益.畢業生實踐技能的不斷提高,為其好就業、就好業、穩定就業打下堅實的基礎.

4 結語

將項目教學法應用于UG課程,能夠激發學生學習興趣,讓學生積極主動地參與到學習任務中去,目標明確,有的放矢.同時,項目案例貼合實際,學生能夠學以致用,有效地促進學生創新創造能力的提高.此外,實施項目化教學還能增強學生的責任感和團結協作精神,值得推廣應用.