“畫三維圖，創(chuàng)空間夢”三維造型在中職教學(xué)中的探索

魏榮杰

摘要：隨著我國科技的不斷進步，導(dǎo)致了我國工業(yè)化的程度逐漸加大，因此這就需要更為專業(yè)全面的數(shù)控人員。在現(xiàn)代職業(yè)教育中，三維軟件教學(xué)課程的開設(shè)正是緊跟時代的步伐。本文著重分析了通過三維造型課程的教學(xué)，結(jié)合相關(guān)企業(yè)交流合作學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有初入職場的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中職數(shù)控UG4.0 ； 職業(yè)教學(xué)

中圖分類號：U5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0411-01

余姚作為中國最具幸福感城市，具有中國輕工模具城，中國塑料城兩大支柱產(chǎn)業(yè)。作為數(shù)控專業(yè)的學(xué)生，一般都會從事模具相關(guān)行業(yè)，而三維軟件在模具市場已經(jīng)都得了廣泛應(yīng)用。對于初入職場的中職畢業(yè)生，掌握三維軟件的使用，能更好地順應(yīng)市場的需求，增強市場競爭力。但在一般中職學(xué)校都是為了教學(xué)改革開設(shè)三維軟件課程，難以取得真正的教學(xué)效果。

筆者近年來一直從事UG4.0課程教學(xué)，勵志通過自己的企業(yè)工作經(jīng)驗改變現(xiàn)有的三維教學(xué)模式，并創(chuàng)導(dǎo)“畫三維圖，創(chuàng)空間夢”的指導(dǎo)思想?，F(xiàn)就UG4.0軟件教學(xué)在中職數(shù)控專業(yè)中進行以下探討：

1 職場教育與課堂教學(xué)相結(jié)合

1.1 職業(yè)崗位職責(zé)

中職生作為即將走上社會的新生代，面對專業(yè)軟件的學(xué)習(xí)時，態(tài)度不堅定，停留在學(xué)生學(xué)習(xí)觀念中，缺乏崗位意識。而企業(yè)的最終目的是效益，不能在自己崗位上勝任的學(xué)生，缺乏了企業(yè)的利用價值，從而會走上“優(yōu)勝劣汰”的道路。因此筆者在首次上課期間，對學(xué)生進行崗位教學(xué)，并闡述崗位職責(zé)，使得學(xué)生馬上進入“工作”狀態(tài)。通過學(xué)生職場教學(xué)，不僅解決課堂紀律問題，而且增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.2 三維行業(yè)趨勢介紹

當(dāng)今行業(yè)以UG、PROE和CITIA為主流三維軟件，UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。筆者在首次上課期間，介紹余姚模具行業(yè)的發(fā)展趨勢，并對UG軟件的應(yīng)用進行著重強調(diào)。同時對從業(yè)人員的工資待遇進行一一闡述，使學(xué)生對UG軟件的學(xué)習(xí)充滿激情。課后與學(xué)生聊天時，他們會UG軟件的相關(guān)問題進行提問，并琢磨著自己的職業(yè)規(guī)劃。

2 教學(xué)模塊與教學(xué)手段相適宜

UG4.0主要功能可分為工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、NC加工和模具設(shè)計。本校開設(shè)的課程為UG4.0產(chǎn)品設(shè)計。UG4.0包括了世界上最強大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用模塊。UG4.0具有高性能的機械設(shè)計和制圖功能，為制造設(shè)計提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。UG4.0優(yōu)于通用的設(shè)計工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計系統(tǒng)、鈑金模塊、專用塑料件設(shè)計模塊和其他行業(yè)設(shè)計所需的專業(yè)應(yīng)用程序。

筆者根據(jù)本校的教學(xué)情況對UG4.0教學(xué)模塊進行了以下分類：

二維草圖

零件建模

工程制圖

零件裝配

逆向造型

2.1 UG4.0二維草圖、機械制圖與AUTOCAD相銜接，學(xué)生學(xué)以自用

隨著新課改的進行，我校對機械專業(yè)進行了相應(yīng)課程改變。把原本高二學(xué)習(xí)的AUTOCAD課程調(diào)整到高一新學(xué)期進行教學(xué)，把機械制圖課程與AUTOCAD課程同時進行，增強學(xué)生機械制圖的實際應(yīng)用能力。筆者在課余時間開設(shè)了UG4.0興趣班，招收對三維制圖充滿激情的學(xué)生，從二維草圖開始進行教學(xué)。通過興趣班的開設(shè)，增強了UG4.0軟件學(xué)習(xí)的影響力，觸動學(xué)生加入學(xué)習(xí)的積極性。在高二課程開設(shè)后，筆者選用了一本“任務(wù)驅(qū)動，案例教學(xué)”的UG書籍作為教材，利用任務(wù)驅(qū)動法和案例教學(xué)法對學(xué)生進行教學(xué)，利用案例分析，層層演示，步步引導(dǎo)，使學(xué)生掌握UG4.0草圖指令的使用方法。筆者同時利用興趣班學(xué)生以“以老帶新”的方法進行互助學(xué)習(xí)，并相互監(jiān)督，共同進步。為了增強學(xué)生的UG4.0二維草圖的實際應(yīng)用能力，筆者選用AUTOCAD課程題目進行練習(xí)，學(xué)生先自學(xué)，再演示，老師則進行補充教學(xué)。

2.2 零件建模，學(xué)生求同存異

零件建模是根據(jù)零件圖紙進行三維繪制。零件建模是UG4.0三維課程中的重點，同時也是難點。中職生的空間想象能力差，空間分析能力薄弱，難以把平面圖三維化。因此筆者在建模教學(xué)初期，把零件實物和零件圖紙一一展示在學(xué)生面前，增強他們的直觀意識，同時制作相應(yīng)的微課進行視頻教學(xué)，使學(xué)生初步掌握基本命令的使用。復(fù)雜零件的建模講究的制圖思路，因此如何正確快速的繪制三維圖紙難點。筆者則是通過引導(dǎo)學(xué)生先觀察二維圖紙，想象三維圖的大體，再分析如何進行建模（一般從零件的幾何特征，建模思路以及所使用的軟件命令）。在學(xué)習(xí)一段時間的零件建模后，筆者通過任務(wù)驅(qū)動法要求學(xué)生對所畫圖紙進行分類，讓他們求同存異，分析建模思路，增強建模技巧。

2.3 工程制圖，學(xué)生自我挑戰(zhàn)

機械制圖作為中職機械專業(yè)的主干課程。UG4.0工程制圖是學(xué)生充分發(fā)揮自己的領(lǐng)域。筆者在學(xué)習(xí)初期一般以抄畫二維圖為主，訓(xùn)練學(xué)生使用軟件命令的熟練度，機械制圖專業(yè)知識涉及較少。三維建模一般都是通過二維圖紙進行轉(zhuǎn)化，工程制圖則可以通過三維模型進行二維制圖。模型變化萬千，視圖表現(xiàn)形式各不相同，因此在工程制圖學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是對自己的挑戰(zhàn)，如何完美表現(xiàn)視圖，標注尺寸與技術(shù)要求的填寫，把機械制圖專業(yè)知識得到真正應(yīng)用。在教學(xué)過程中，筆者通過三維圖分發(fā)，學(xué)生自我調(diào)節(jié)，自我練習(xí)，自我思考，教師逐個指導(dǎo)，逐個分析，逐個總結(jié)，再則對學(xué)生練習(xí)作用進行比較性評價，使學(xué)生直觀感受知識點，并逐步掌握。

2.4 零件裝配，學(xué)生重塑自我

零件裝配包含機械制圖、零件測量等相關(guān)專業(yè)知識，知識點較多，是學(xué)生重塑自我的關(guān)鍵，使學(xué)生掌握機械知識的多面性。筆者通過自己企業(yè)設(shè)計產(chǎn)品讓學(xué)生練習(xí)，讓學(xué)生掌握零件裝配順序，并對關(guān)鍵裝配點進行指導(dǎo)，配合方式的選用得到強化。通過實際產(chǎn)品練習(xí)，學(xué)生真正掌握零件的實際應(yīng)用，并對空間思維得到強化。

2.5 逆向造型，學(xué)生創(chuàng)造自我

逆向造型是通過實物測量，把實物三維化的設(shè)計方式。公司的產(chǎn)品開發(fā)過程很多都是從原有產(chǎn)品進行借鑒，取其精華去其糟粕，因此逆向造型完美解決工程技術(shù)人員的技術(shù)難題。筆者利用余姚當(dāng)?shù)氐闹袊p工模具城，對產(chǎn)品測繪店進行走訪，并對產(chǎn)品進行收集保留，同時拷貝相關(guān)點云圖。學(xué)生對當(dāng)今流行產(chǎn)品相當(dāng)感覺興趣，并充滿激情，但畢竟沒有真正的工作經(jīng)驗，同時逆向造型涉及較復(fù)雜曲面功能，練習(xí)工程中難免會碰到荊棘。因此筆者進行多方面的激勵，挖掘?qū)W生潛力，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造自我的空間。

3 實地考察與教學(xué)過程相輔助

“閉門造車”的教學(xué)方式一直存在于中職教學(xué)過程中，“紙上談兵”的教學(xué)手段一直在演練。

中國夢的思想一直存在筆者心中，只有走出去，看看當(dāng)今主流產(chǎn)品設(shè)計，讓“畫三維圖，創(chuàng)空間夢”的理念得到真正實現(xiàn)。筆者通過自己聯(lián)系，學(xué)校組織，多次帶學(xué)生進行企業(yè)走訪交流，學(xué)習(xí)企業(yè)文化，企業(yè)7S管理模式，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)流程。

4 結(jié)束語

三維設(shè)計是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計平臺的基礎(chǔ)。它是建立在平面和二維設(shè)計的基礎(chǔ)上，讓設(shè)計目標更立體化，更形象化的一種新興設(shè)計方法。UG4.0課程秉著服務(wù)當(dāng)?shù)厥袌鼋?jīng)濟，培養(yǎng)中職生空間想象能力和三維設(shè)計應(yīng)用，使學(xué)生具有出入職場的能力。

參考文獻

[1]曹文聰. 淺談中職教育CAD/CAM 教學(xué)模式的改革[J]. 中國科技創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，11.

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