淺談如何在UG建模中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

張騰騰

摘 要：技工院校的學(xué)生，厭學(xué)情緒明顯，學(xué)習(xí)積極性不高，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣成為技工院校教師必須面對(duì)的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。本文闡述了如何讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣為起點(diǎn)，利用UG繪圖軟件作為輔助工具，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多種信息化教學(xué)手段，通過學(xué)生自主建立模型讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：技校生 學(xué)習(xí)興趣 UG 建模

興趣是學(xué)生的學(xué)習(xí)關(guān)鍵，直接影響學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，沒有興趣學(xué)生也就沒有學(xué)習(xí)的動(dòng)力。相反，學(xué)生若對(duì)某一學(xué)科產(chǎn)生興趣，就會(huì)專心致志地去探討它，這對(duì)教學(xué)效率的提升有很大作用。如今技工院校在校學(xué)生生源質(zhì)量不高，基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)積極性不高，特別是理論課的學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生缺乏興趣，對(duì)課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)感到厭倦。通過近幾年的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為造成學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的原因主要有以下兩點(diǎn)。

一是主觀原因。部分技工院校學(xué)生常常以自我為中心，缺乏正確的道德觀念及對(duì)道德行為的正確判斷，缺乏正確的“三觀”認(rèn)識(shí)，以至于產(chǎn)生諸多不良習(xí)慣，逐步走向錯(cuò)誤的極端。不少學(xué)生以自己的喜好作為標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)判是非，而且還缺乏一定的毅力，遇到困難就退縮，甚至不敢正視困難。二是客觀原因。首先，技工院校學(xué)生的家庭條件一般比較普通，家長(zhǎng)的文化素質(zhì)不高，沒有精力也沒有能力輔導(dǎo)孩子，導(dǎo)致他們?nèi)狈W(xué)習(xí)目標(biāo)的正確引導(dǎo)。其次，讀書無用論對(duì)學(xué)生產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響，得到了不少學(xué)生的認(rèn)同，許多學(xué)生不為自己的個(gè)人前途著想，上學(xué)就是應(yīng)付父母和老師，加上自控力差，沉迷于網(wǎng)絡(luò)及手機(jī)游戲。此外，個(gè)別教師在教學(xué)模式及方法上存在枯燥乏味、單調(diào)呆板等問題，教學(xué)內(nèi)容照本宣科，學(xué)生只是被動(dòng)地聽講。同時(shí)，在課程安排上理論課比例過重，理論與實(shí)踐結(jié)合不密切，讓學(xué)生逐漸失去了學(xué)習(xí)動(dòng)力。因此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的積極性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)當(dāng)中成為技工院校教師面對(duì)的一個(gè)難點(diǎn)，也是一個(gè)亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。針對(duì)上述狀況，本文圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)這一根本出發(fā)點(diǎn)，探討在實(shí)踐教學(xué)中，利用UG繪圖軟件為輔助教學(xué)工具，借助多媒體、微信客戶端及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多種信息化教學(xué)手段，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自主選擇生活中的典型模型，自主參與到建立模型的整個(gè)過程中，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的興趣。教學(xué)過程中以典型型腔類零件——煙灰缸為建模模型，具體教學(xué)設(shè)想如下。

一、找準(zhǔn)目標(biāo)，精準(zhǔn)定位

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，UG作為CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAID（計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)）的集成軟件，擁有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能以及大量數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到建模生產(chǎn)周期的自動(dòng)化。在學(xué)生學(xué)習(xí)了UG相關(guān)理論課后，教師可以給班級(jí)每個(gè)學(xué)生布置一個(gè)任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生尋找生活中常見的簡(jiǎn)單模型進(jìn)行建模。在日常生活中，這樣的模型很多，比如水杯、臉盆、中性筆、桌子、椅子、水管、臺(tái)燈、汽車……這些物品均可以使用UG軟件進(jìn)行繪制，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的另一面。當(dāng)每個(gè)學(xué)生提交一個(gè)模型后，將班級(jí)分成幾個(gè)小組討論，最終確定以典型型腔類零件——煙灰缸為建模模型。型腔類零件是基于成型產(chǎn)品外表面的零件，在日常生活中種類繁多，煙灰缸就是其中的一種典型型腔類零件，它的主要作用是盛煙灰，讓吸煙者增加環(huán)保意識(shí)。通過對(duì)該模型建模，教師讓學(xué)生掌握型腔類零件的整個(gè)建模過程，同時(shí)也對(duì)學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固應(yīng)用。

二、自主分析，自行設(shè)計(jì)

確定了煙灰缸模型之后，將班級(jí)學(xué)生分成幾個(gè)小組，每組學(xué)生在家中找一個(gè)該模型，分析它的結(jié)構(gòu)，多角度仔細(xì)觀察它的外形，用相關(guān)測(cè)量工具如刻度尺、游標(biāo)卡尺、千分尺、量角器等測(cè)量模型的相關(guān)尺寸，其中一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)測(cè)量尺寸，另一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)做好記錄。團(tuán)隊(duì)協(xié)作是讓學(xué)生通過共同參與、交流協(xié)助來完成測(cè)量任務(wù)。在兩個(gè)學(xué)生測(cè)量的過程中，教師可以對(duì)其進(jìn)行指導(dǎo)，盡可能將模型的所有尺寸測(cè)量出來。尺寸測(cè)量完畢后，利用機(jī)械制圖相關(guān)知識(shí)在圖紙上繪制其三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖）。圖樣設(shè)計(jì)完成后，將每個(gè)學(xué)生的圖樣在課堂上進(jìn)行一一展示，指出其優(yōu)點(diǎn)和不足，特別是分析每張圖樣中的尺寸是否全部標(biāo)注，最后確定其中一個(gè)學(xué)生的圖樣為建立模型的圖樣。教師可將該圖樣放入教案中，上課后分發(fā)給每個(gè)學(xué)生。

三、理實(shí)結(jié)合，建立模型

此過程需要教師先從理論課講起，教師可在課前設(shè)計(jì)布置學(xué)習(xí)任務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或微信客戶端推送相關(guān)課件，介紹UG軟件相關(guān)的理論知識(shí)，例如如何進(jìn)入草圖環(huán)境繪制草圖，如何對(duì)模型進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)，如何進(jìn)行倒圓角及布爾運(yùn)算過程等知識(shí)點(diǎn)。在自學(xué)課程相關(guān)資源階段，要求學(xué)生自學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源，自學(xué)手機(jī)微信相關(guān)資源。在課前自學(xué)過程中，學(xué)生有任何問題都可以通過微信群或者網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與老師同學(xué)交流討論。課前教學(xué)最后一個(gè)環(huán)節(jié)是教師收集教學(xué)共性問題，通過微信及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)參與交流與問題答疑，以及檢查學(xué)生是否完成課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，從而發(fā)現(xiàn)和收集學(xué)生在課前自學(xué)過程中集中反映的問題，等到上課后教師依次來解決這些問題。這些理論知識(shí)學(xué)完后，教師讓學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作，從而將理論與實(shí)踐充分地結(jié)合起來，具體建立模型步驟如下。

第一步：打開UG軟件，單擊“草圖”按鈕，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。繪制一個(gè)直徑為100mm的圓，然后退出草圖狀態(tài)。選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，彈出拉伸對(duì)話框，選擇拔模角為20度，點(diǎn)擊確定按鈕。

第二步：以零件的上表面為基準(zhǔn)平面繪制一個(gè)直徑為55mm的圓，然后退出草圖狀態(tài)，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，布爾運(yùn)算選擇求差，深度為15mm，點(diǎn)擊確定按鈕。

第三步：以XZ平面為基準(zhǔn)平面繪制一個(gè)直徑為10mm的圓，然后退出草圖狀態(tài)，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，布爾運(yùn)算選擇求差，貫穿幾何體側(cè)面，點(diǎn)擊確定按鈕。

第四步：點(diǎn)擊工具欄中的“實(shí)例特征”圖標(biāo)，在對(duì)話框中選擇“環(huán)型陣列”選項(xiàng)，選擇直徑為10mm的槽，將陣列個(gè)數(shù)項(xiàng)改為6，角度項(xiàng)改為60度，點(diǎn)擊確定按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇“點(diǎn)和方向”選項(xiàng)，彈出矢量構(gòu)造器對(duì)話框，方向選擇Z軸，彈出點(diǎn)構(gòu)造器對(duì)話框，在此對(duì)話框中可以選擇自動(dòng)判斷的點(diǎn)中的圓心選項(xiàng)，陣列出6個(gè)直徑為10mm的槽，點(diǎn)擊確定按鈕。

第五步：點(diǎn)擊工具欄中的“倒圓角”按鈕，對(duì)工件的凹槽底面倒直徑為9mm的圓角，設(shè)置倒圓角半徑為9mm，再對(duì)直徑為10mm的槽倒圓角，設(shè)置倒圓角半徑為2mm。

第六步：點(diǎn)擊工件下表面的邊，選擇主菜單上的“拉伸”按鈕，向下“拉伸”5mm。從而生成煙灰缸最終模型效果。

教學(xué)課程中可采用情境教學(xué)法、小組討論法和實(shí)例演示法等多種教學(xué)手段，并綜合運(yùn)用多媒體課件、微信和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等多種信息化教學(xué)手段。在學(xué)生建模過程中，教師先進(jìn)行示范，然后讓某個(gè)學(xué)生做一下示范和展示。展示交流是為了分享每個(gè)學(xué)生的建模成果，也讓學(xué)生通過展示講解，使知識(shí)與技能得到進(jìn)一步的內(nèi)化和提升。當(dāng)每個(gè)學(xué)生建模結(jié)束后，要求每個(gè)學(xué)生以自己的名字命名上交，教師需要對(duì)每個(gè)學(xué)生所建立的模型仔細(xì)檢查，檢查每個(gè)學(xué)生是否完成了任務(wù)，尺寸繪制是否正確等。

四、再接再厲，學(xué)以致用

每個(gè)學(xué)生通過建立煙灰缸模型，不但掌握了UG軟件繪圖的一些相關(guān)命令，而且在使用軟件建立模型的過程中獲得了知識(shí)，主動(dòng)參與到整個(gè)教學(xué)過程中。教師應(yīng)以此為契機(jī)，讓學(xué)生互評(píng)，同時(shí)教師也提出相應(yīng)的評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行考核，并提出課外拓展運(yùn)用任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生對(duì)課堂上剩余的日常生活模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定尺寸，重新建立模型。在建立新模型的過程中，教師可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)或微信客戶端推送新的任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生去探索新的建模命令，例如在建立水杯模型的時(shí)候會(huì)用到“旋轉(zhuǎn)”命令，在建立彎管模型的時(shí)候會(huì)用到“掃掠”命令，在建立“汽車”模型時(shí)會(huì)對(duì)汽車曲面進(jìn)行分析等。這些命令都是學(xué)生在學(xué)習(xí)原有命令的基礎(chǔ)上，在模型建立的過程中經(jīng)常用到的。

本文通過利用UG軟件為輔助工具，從繪制草圖開始，利用拉伸、布爾運(yùn)算、陣列主要特征及倒角命令，最終得到煙灰缸模型。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，讓學(xué)生成為課堂的主人，并提出一個(gè)問題，讓學(xué)生充分地展示自己，且不對(duì)學(xué)生進(jìn)行限制，學(xué)生分組集體討論，各抒己見，得到最終的解決辦法。當(dāng)然，激發(fā)學(xué)生興趣離不開理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，為了更好地適應(yīng)職業(yè)教育發(fā)展的需要，培養(yǎng)全方位高技能人才，教育改革要繼續(xù)深化，講練結(jié)合，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式，特別是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，全面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，有針對(duì)性地進(jìn)行課堂教學(xué)，創(chuàng)設(shè)豐富多樣的問題情境來引導(dǎo)學(xué)生，化繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生真正地掌握知識(shí)。以上是筆者結(jié)合技工院校學(xué)生實(shí)際情況所作的一堂教學(xué)案例課，通過綜合運(yùn)用多種信息化教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)教學(xué)，使線上與線下相結(jié)合，課前、課中與課后學(xué)習(xí)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多元化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，通過學(xué)中做、做中學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生的專業(yè)技能。但這只是其中某一方面，還需要每一個(gè)職業(yè)教育工作者從其他方面不斷地對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行探索。

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（作者單位：泰安技師學(xué)院）