基于學生主體的“模具計算機輔助設計”課程單元教學設計

張小聰

以學生為主體的教學設計突出學生是教學過程中的主體，強調學生是獲取知識、提升技能的主體，重視學生開拓能力與開拓精神的培養(yǎng)。本文以模具計算機輔助設計課程中閥柄三維建模為例，詳述以學生為主體的單元教學設計。

一、情況說明

1.教學環(huán)境與條件

本單元教學學時為4課時連排，每課時40分鐘。本課程教學全部為機房教學，要求電腦安裝有UG軟件，教師機安裝有教學系統(tǒng)教師端，學生機安裝有教學系統(tǒng)學生端。

2.學情說明

本課程是模具專業(yè)二年一期所開設，學習本課程前學生已經學習過機械類基礎課程以及二維繪圖軟件等課程。學習本課程后學生將學習模具設計與制造的有關課程，包括使用軟件進行模具設計的課程。本單元教學前學生已經學習了UG的草圖繪制，基本幾何體的創(chuàng)建等內容。

二、單元設計的基本原則

本單元教學設計遵循以下基本原則：注重引導學生進行知識遷移，避免讓學生完全依樣畫葫蘆；合理安排時間，盡量讓學生多動手；節(jié)奏安排不要過于緊湊，要讓學生有自由發(fā)揮的空間；學生動手操作時要允許走動和討論；鼓勵提前完成的學生主動指導其他同學，鼓勵有問題的學生主動向其他同學請教；提倡創(chuàng)新。

三、本單元教學目標

本單元教學的能力目標：會使用拉伸命令進行建模；會使用旋轉命令進行建模。本單元教學的知識目標：掌握拉伸命令的使用場合；掌握旋轉命令的使用場合。本單元教學的素質目標：培養(yǎng)學生與他人協作的精神；培養(yǎng)學生的開拓精神。

四、本單元的重點與難點

本單元的重點是讓學生理解拉伸和旋轉使用的場合，熟悉拉伸和旋轉的建模步驟。通過在本單元安排需要多次拉伸旋轉的案例來突出重點，在課堂練習和課后練習中也安排相應的題目加深學生的印象。

本單元的難點是拉伸減材料的操作和旋轉軸的確定，這個難點可以通過教師演示和學生體驗相結合的辦法來解決。

五、教學流程

1.教師介紹本單元總體任務

根據給定的尺寸進行閥柄的三維數字建模。

2.學生熟悉圖紙

通過教學系統(tǒng)教師端將圖紙發(fā)送給學生，讓學生分組熟悉閥柄結構和尺寸，允許學生互相討論。

3.引入所需知識

通過提問等形式對學生的分析進行總結，引出閥柄建模所需的知識點----拉伸和旋轉。

4.教師介紹拉伸和旋轉的基本操作

通過簡單的拉伸體和旋轉體的創(chuàng)建介紹拉伸和旋轉的基本操作。

5.學生熟悉拉伸和旋轉的基本操作

學生利用拉伸和旋轉命令隨心所欲地創(chuàng)建任意對象，從而熟悉拉伸和旋轉的基本操作。

6.學生確定閥柄的建模方案

分組討論確定閥柄的建模方案，并向教師匯報方案。只要方案可行，教師不用評價方案的優(yōu)劣，讓學生自己在建模過程中感受和體會。

7.學生根據確定的方案進行建模

建模過程中教師對學生進行指導，輔助學生解決非共性的問題。

8.教師對建模結果進行檢查評價

教師要逐個對學生的建模結果進行檢查打分，主要依據建模的正確性、方案的優(yōu)劣性和完成的時間長短。然后對學生進行組別和個別的評價，比較方案的優(yōu)劣性。

9.教師進行示范操作

教師根據最佳方案演示閥柄的建模過程，特別是學生出錯或問題較多的地方要突出強調。

10.學生糾正錯誤

有錯誤的學生進行糾正，未完成的學生繼續(xù)完成建模，沒有問題的學生對閥柄自行改良或者探究同樣的方案有無不同的操作方法。

11.教師發(fā)布拓展練習題目

請根據給定的尺寸完成機件的建模。

12.學生完成拓展練習

教師巡回指導，提醒需要使用到拉伸減材料。

13.教師演示

教師演示機件的建模過程，強調巡查過程發(fā)現的問題。

14.學生糾正完成拓展練習

對有錯誤的學生進行糾正，未完成的學生繼續(xù)完成建模，沒有問題的學生可以探究有無不同的建模方法。

15.教師歸納總結

總結學生容易出錯的地方，強調解決問題的方法，布置課后練習。

從教學流程可以看出，本單元的教學設計以閥柄的建模為載體，突出了學生是教學過程中的主體，重視學生開拓精神的培養(yǎng)，達到了教學的目的，提升了學生的知識和技能，為學生日后的發(fā)展奠定了良好的基礎。

（作者單位：湖南機電職業(yè)技術學院）