利用U G對(duì)五年制高職機(jī)械類課程教學(xué)改革

高佳楠，袁越錦

（陜西科技大學(xué)，陜西 西安 710000）

近年來，五年制高職教育順應(yīng)高等教育大眾化的時(shí)代要求，發(fā)展迅速，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。但是五年制學(xué)生普遍年齡小，表現(xiàn)欲強(qiáng)，可塑性強(qiáng)，心理素質(zhì)不穩(wěn)定，素質(zhì)良莠不齊。在機(jī)械類專業(yè)課程的教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)是老師講、學(xué)生聽，很多事物的形狀要依靠老師的描繪和模型展示，而模型有限又不可以細(xì)致的分析研究，這種教學(xué)方法對(duì)空間想象能力差、基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的五年制高職的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)起來浮躁乏味，難以理解，長(zhǎng)期以往就會(huì)漸漸失去對(duì)機(jī)械的興趣。且五年制高職的學(xué)生大都是沒有考上高中的孩子，普遍有厭學(xué)的情緒，不喜歡在教室里面學(xué)習(xí)，但是他們大都動(dòng)手能力強(qiáng)，喜歡玩電腦游戲，對(duì)計(jì)算機(jī)有天生的興趣，對(duì)動(dòng)手的事物熱情比較高。為了提高他們的學(xué)習(xí)積極性同時(shí)使老師更好地上課，老師可以在教學(xué)中運(yùn)用UG軟件來輔助教學(xué)。

1 利用UG在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

機(jī)械制圖這門課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)識(shí)圖和繪制機(jī)械圖樣的能力，該課傳統(tǒng)的教學(xué)方法是以正投影法為基礎(chǔ)的幾何畫法及其教學(xué)體系，簡(jiǎn)而言之是從幾何元素（點(diǎn)、線、面）——物（體）——圖樣，這種方法使學(xué)生讀圖、畫圖始終處于一個(gè)抽象思維與想象的環(huán)境中，不符合目前教學(xué)形式，教學(xué)效果差，教學(xué)效率低。利用UG輔助教學(xué)，既以“體”為中心，從三維物體入手，把按照點(diǎn)、線、面，在三維空間中直接去認(rèn)識(shí)和感知空間幾何元素，將抽象的二維轉(zhuǎn)化為三維，從而實(shí)現(xiàn)物與圖的熟練轉(zhuǎn)換，真正行之有效地發(fā)展和提高學(xué)生的空間想象力和創(chuàng)造力，從而突破機(jī)械制圖課程學(xué)習(xí)的瓶頸，促進(jìn)課程教學(xué)核心目標(biāo)（即識(shí)圖和繪圖能力）的實(shí)現(xiàn)。

2 利用UG在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)技能是機(jī)械類專業(yè)的技術(shù)人才應(yīng)具有的最基本的技能之一?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是高職高專機(jī)電一體化專業(yè)的主干課程，將機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)以UG軟件為載體，通過課程教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的練習(xí)，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、開拓視野具有一定的實(shí)際意義。

在實(shí)際教學(xué)中，利用UG軟件中建模模塊定義相應(yīng)的變量與幾何參數(shù)進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)；利用裝配模塊中的約束和裝配方法進(jìn)行裝配的設(shè)計(jì)；利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)的干涉分析，跟蹤零件的運(yùn)動(dòng)軌跡，分析機(jī)構(gòu)中零件的速度，加速度，作用力與力矩，結(jié)果可以指導(dǎo)修改零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或修改零件的材料；利用電子表格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件和通用零件的管理和設(shè)計(jì)等，為機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)帶來新的變化。把UG軟件引人到《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程當(dāng)中，使學(xué)生掌握最新的設(shè)計(jì)方法，能使學(xué)生更加深入地理解設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)想象力，為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 利用UG對(duì)數(shù)控加工工藝與編程的輔助教學(xué)

數(shù)控加工技術(shù)課程是機(jī)械專業(yè)骨干課程，主要是要求學(xué)生掌握工藝參數(shù)的制定、掌握編程的方法等。在實(shí)際的教學(xué)中，往往出現(xiàn)以下問題：①學(xué)生根據(jù)二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維幾何體的過程困難，無形中增加了編程和制定加工工藝參數(shù)的難度；②學(xué)生們通過死記硬背各種指令，指令的應(yīng)用和編程小竅門等，效率低；③手動(dòng)編程的效率很低，容易出錯(cuò)；④對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的零件，編程的過程中編程的難度較大，計(jì)算較多，很多同學(xué)無法完成。

在UG軟件中，首先對(duì)需要加工的零件進(jìn)行三維建模；其次進(jìn)行加工工藝分析，以合理的加工步驟得到刀具路徑，通過三維模擬仿真加工，顯示刀具路徑和刀具形狀以檢驗(yàn)走刀軌跡，如果發(fā)現(xiàn)不合理的地方，可以立即修正；最后通過相應(yīng)機(jī)床的后處理生成數(shù)控加工的程序，將得到的數(shù)控加工程序?qū)氲较鄳?yīng)的機(jī)床即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工；對(duì)于復(fù)雜的零件，利用UG（CAD/CAM）模塊程序自動(dòng)生成，大大減少了計(jì)算工作量，縮短新產(chǎn)品的工藝準(zhǔn)備時(shí)間，避免手動(dòng)編程的出錯(cuò)率，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，加工仿真過程真實(shí)有趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)課程的學(xué)習(xí)起到了促進(jìn)作用。

4 結(jié)語(yǔ)

通過運(yùn)用UG軟件功能進(jìn)行機(jī)械類課程輔助教學(xué)的改革與探索，取得了很好的教學(xué)效果。不僅可以提高學(xué)生對(duì)很多課程內(nèi)容的理解和掌握，而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和軟件的操控能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有比較現(xiàn)實(shí)的意義。相信隨著教學(xué)改革的深入，UG軟件在教學(xué)中將會(huì)越來越廣泛的被運(yùn)用。通過不斷地探索和學(xué)習(xí)，總結(jié)更多的經(jīng)驗(yàn)和方法，使UG軟件在更多課程的教學(xué)中得到有效的運(yùn)用。

［1］焦麗麗.UG軟件用于機(jī)械專業(yè)課程的教學(xué)改革［J］.裝備制造技術(shù)，2008，（12）：198-199.

［2］高淼.基于工學(xué)結(jié)合的“機(jī)械 CAD/CAM（UG）”教學(xué)改革與探索［J］.成功（教育），2012，（2）.