李章國

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

關(guān)鍵詞： 項目教學(xué) UG 教學(xué)應(yīng)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(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，全參數(shù)化設(shè)計，可提供從CAD設(shè)計、CAE分析、CAM制造、CAPP輔助工藝應(yīng)用等各項服務(wù)；在教學(xué)中很容易進入一個誤區(qū)，每節(jié)課程內(nèi)容針對一個域。每個教學(xué)內(nèi)容是針對一個或某幾個命令而設(shè)計一個任務(wù)讓學(xué)生做。這種驗證式教學(xué)和模擬式教學(xué)降低學(xué)生的求知欲望，限制他們創(chuàng)新和創(chuàng)造力的發(fā)揮，同時這種教學(xué)方法缺乏課程整體設(shè)計，缺乏系統(tǒng)性。各個模塊互相脫離。背離“UG高度集成，為企業(yè)提供的是一體化的服務(wù)”的目標(biāo)，培養(yǎng)出來的學(xué)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(nèi)容上反映專業(yè)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)、新工藝和新方法，避免理論與實踐相脫離，教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實際相分離的狀況，注重職業(yè)情境中實踐智慧的形成，培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜的工作過程中做出判斷并采取行動的綜合職業(yè)能力呢？我們采用以工作任務(wù)為導(dǎo)向，采取項目教學(xué)法模塊化教學(xué)使得教學(xué)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(yè)產(chǎn)品設(shè)計與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，設(shè)計教學(xué)活動，組織教學(xué)。

一、項目教學(xué)設(shè)計理念

傳統(tǒng)教學(xué)：重學(xué)科結(jié)構(gòu)，輕工作過程；重理論知識，輕職業(yè)能力；重課堂教學(xué)，輕現(xiàn)場教學(xué)；形式單一，學(xué)生缺乏興趣；教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)能力分離。

項目教學(xué)：現(xiàn)在教學(xué)以項目案例為主要教學(xué)載體，以典型零件設(shè)計工作過程及任務(wù)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的形成為目標(biāo)。

二、項目教學(xué)設(shè)計方法

（一）師范講解法

通過老師上課的講解與示范操作，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有深刻的感性認(rèn)識。在學(xué)生進行具體的三維造型、機械零件設(shè)計和自動編程過程中，指導(dǎo)老師將各項操作的要領(lǐng)逐一傳授給學(xué)生，讓學(xué)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(xué)前，預(yù)先把圖紙和任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)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(shè)計或加工方案。

（三）師生角色互換法

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

（四）自主型學(xué)習(xí)法

通過網(wǎng)絡(luò)課程（國家精品課程網(wǎng)，模具網(wǎng)，我要自學(xué)網(wǎng)等）、資源庫（系網(wǎng)站）和教學(xué)錄像（多媒體光碟）等內(nèi)容，讓學(xué)生進行自主型的學(xué)習(xí)及研究。

三、項目教學(xué)法在UG教學(xué)“汽輪機葉輪數(shù)字化教學(xué)設(shè)計”項目的應(yīng)用

以“汽輪機葉輪數(shù)字化教學(xué)設(shè)計”項目教學(xué)分為以下幾個階段進行

（一）咨詢準(zhǔn)備，詳細(xì)計劃。

1.本項目的職業(yè)任務(wù)描述

根據(jù)產(chǎn)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(shù)字化設(shè)計（葉輪主體截面繪制，葉輪主體葉片繪制，葉輪中孔特征創(chuàng)建）。

2.本項目的教學(xué)目的

（1）通過學(xué)生在對汽輪機葉輪數(shù)字化設(shè)計過程中，學(xué)習(xí)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(shè)計產(chǎn)品的技巧與思路，提高UG軟件的應(yīng)用水平，加深對數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計方法的理解；

（3）掌握基于草圖的參數(shù)化設(shè)計、基于特征的參數(shù)化設(shè)計的方法，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、團隊合作，助學(xué)為樂的精神。

3.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

（1）能力（技能）目標(biāo)

①能熟練運用幾何建模、特征建模和參數(shù)化建模等方法完成中等復(fù)雜零件的數(shù)字化設(shè)計；

②能運用零部件之間的關(guān)聯(lián)性設(shè)計建模。

（2）知識目標(biāo)

①掌握數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計的基本思路與方法；

②掌握特征建模和參數(shù)化建模技術(shù)；

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(zhì)目標(biāo)

①經(jīng)驗分享，助學(xué)為樂；

②嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新，團隊合作。

（二）方案決策與執(zhí)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(shù)化建模方法，基于草圖的參數(shù)化設(shè)計，基于特征的參數(shù)化設(shè)計和基于裝配的參數(shù)化設(shè)計。

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

2.解決方法

（1）課后、先讓學(xué)生以小組形式初步熟悉圖紙，相互討論、學(xué)習(xí)，在共同學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讀懂圖紙；

（2）課堂上教師引導(dǎo)和幫助學(xué)生進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、特征的分析，歸納共性問題，進行解答、講解；

（3）在此基礎(chǔ)上教師根據(jù)項目要求有針對性地介紹基礎(chǔ)知識和UG的相關(guān)功能；

（4）教師示范講解、操作→學(xué)生聽講、練習(xí)操作→教師指導(dǎo)并糾正錯誤，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、組與組之間互動，共同完成汽輪機葉輪的數(shù)字化設(shè)計。

四、項目教學(xué)不足與改進，特色與創(chuàng)新

（一）循序漸進的工程案例。

模擬企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，以典型零件為項目主要載體，以UG軟件為數(shù)字化設(shè)計與制造手段，設(shè)計教學(xué)活動、組織教學(xué)，建立工作任務(wù)與知識、技能的聯(lián)系，獲得機械產(chǎn)品三維造型設(shè)計、CAM自動編程和數(shù)控加工職業(yè)的從業(yè)能力和職業(yè)資格。

（二）全程的“教中學(xué)、學(xué)中練、練中做、做中學(xué)”教學(xué)模式。

按照工作過程設(shè)計學(xué)習(xí)過程，在完成基礎(chǔ)教學(xué)中的曲線構(gòu)圖、草繪曲線、三維實體項目、數(shù)字化設(shè)計項目的基礎(chǔ)上，完成三者綜合設(shè)計項目，全面推行“教中學(xué)、學(xué)中練、練中做、做中學(xué)”高技能人才培養(yǎng)教學(xué)模式。

（三）注重課堂教學(xué)的延伸與拓展。

通過工學(xué)結(jié)合或引入企業(yè)項目，讓學(xué)生體驗企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，在參與產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程中提升軟件的應(yīng)用、數(shù)控機床的實際操作能力。