高職《UG NX三維造型設計》課程教學研究

汪雨蓉

摘要：《UG NX三維造型設計》是我校機械類專業(yè)開設的一門專業(yè)核心課程，在工學結合、“互聯網+”背景下，該課程要求學生通過使用UG三維造型設計軟件進行零件建模、產品裝配以及完成工程制圖，具備工業(yè)產品數字化設計的基本能力。該文基于案例教學法從教學模式的建立到教學實施，通過教學評價探討課程的教學效果，實踐表明：該教學模式能更好地突出課堂教學效率，激發(fā)學生的三維建模興趣，培養(yǎng)自主學習，提高創(chuàng)新思維能力。

關鍵詞：案例教學法;UG軟件;三維造型設計;課程教學

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）26-0238-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

當今網絡信息快速發(fā)展，計算機輔助設計（CAD）技術[1]已成為必不可少的核心技術之一。機械制造企業(yè)非常重視三維CAD技術的應用，為推進校企合作、工學結合[2]人才培養(yǎng)模式的改革，各高職院校機械類專業(yè)相繼開設“三維造型設計”課程，并設有相關的學生職業(yè)技能大賽賽項。盡管如此，目前高職教育的質量、規(guī)模還不能很好地適應社會發(fā)展的需要，部分高職院校畢業(yè)生不能很好地滿足工作崗位對相關技能人才的需求。高職學生普遍存在理論知識體系不飽滿、自主學習能力差、理實一體化薄弱的特點，而《UG NX三維造型設計》課程要求學生將工學思維與文學審美結合融入機械零件的設計中，對教學提出了更高的要求。因此，開展相應的教學研究勢在必行。

為促使學生迅速適應職業(yè)崗位，筆者以就業(yè)為導向[2]，于2019年秋季學期開始，將“互聯網+”思維融入課堂教學，應用功能強大的三維造型軟件，研究案例教學法[1-3]在“三維造型設計”課程中的應用，探索高教改革下高職課堂教學的新模式，充分體現“案例導向、任務驅動”的教學理念[4]，促使學生能主動學習，增強三維機械零件設計技能，全面提升造型審美和解決問題的能力。

2 教學模式

案例教學法是一種通過獨特的案例形式，引導學生“做中學、學中思、思中練”的教學方法，注重問題的求解過程，有助于啟發(fā)學生對特殊情景的思考，培養(yǎng)和發(fā)展學生主動參與到課堂討論。高職教育中，《UG NX三維造型設計》課程是機械類專業(yè)學生掌握的一門專業(yè)技能型課程，重在培養(yǎng)學生靈活運用UG軟件實現零件產品三維造型設計的能力，具備一定的崗位技能。

筆者圍繞UG NX12.0的“零件建模”“產品裝配”和“工程制圖”3個基本模塊以及“GB標準定制”“GC工具箱”等功能，以企業(yè)產品工程設計為背景，教學情景為單元，學習任務為驅動，造型案例學習和操作應用為主體，研究案例教學法在教學中的實施效果。課堂教學教法上：講練結合、案例演示、理實一體，教師對半分配課時，1/2課時由授課者講解理論及演示案例，1/2課時由學習者實操訓練、內化知識。期末考核評估[5]由考勤+考評+考試3部分組成，平時的課堂考勤占比10%;對于考評，教師對學生自主完成的訓練案例進行評分，占比40%;對于考試，采用機房上機實操改革考試方式，占比50%。

3 教學實施

在教學模式的指導下，啟動案例教學法實施教學內容。案例教學最突出的特點是情景案例的運用，《UG NX三維造型設計》教學案例是根據企業(yè)產品開發(fā)設計要求和UG軟件的功能特點來設計的。

3.1 選擇案例

根據教學目標和高職學生的認知規(guī)律，遵從由簡至繁、由淺入深、由易到難、由基礎到高級逐步過渡的原則，設計適用的教學案例素材提高教學質量。課程安排的部分情景教學案例及考核的知識技能分布如表1所示，包括示教案例和訓練案例。

3.2 實施案例

我校實驗實訓條件優(yōu)越，建有三維造型設計實訓基地，給教學研究提供便利的實施環(huán)境。為驗證案例教學法的實施效果，以我校機電一體化19030班、19031班、19032班為教學對象，從任務的布置到任務的分析，再到任務的完成，引導學生開展個性化學習。課中教師演示講授表1中所示的示教案例，學生模仿完成后再自主練習完成訓練案例，示教案例和訓練案例具有相似性，實施過程中學生不僅可以舉一反三、鞏固考核的知識點及造型命令，還可以訓練三維造型設計的思維模式。

案例實施中的幾點創(chuàng)新：（1）機房裝有極域課堂管理軟件，連接教師端和學生端，教師對教室內的計算機進行控制，便于實現教師端電腦屏幕的投屏、案例素材的共享，學生作業(yè)的提交，學生動態(tài)的監(jiān)控等;（2）學生遇到命令操作上的疑惑，可進入優(yōu)慕課平臺[4][6]觀看教師已上傳的講解視頻，捷徑高效地解決問題;（3）允許學生之間相互討論交流，形成臨時的課堂互幫互助小組，培養(yǎng)組內成員的團隊協(xié)作精神;（4）教師在課堂中因材施教，時刻關注學生的學習狀態(tài)，針對學生的不同問題個性指導，將普遍存在的共性問題提出來專門講解;（5）課堂結合案例的講解，引入課程思政，引導學生在造型設計中精益求精，培養(yǎng)學生的造型審美、縝密的設計思維和嚴謹的工作態(tài)度，面對困難能迎難而上;（6）教師現場打分評估學生要提交的課堂作業(yè)，作為平時成績的一部分，讓學生有一種你追我趕的緊迫感。最后統(tǒng)一講評并總結作業(yè)中出現的共性問題。

3.3 實施評價

隨機調查一體化19030、19031、19032班的學生，案例教學法實施之后頗具績效。從整個教學過程來看，由于每次的課堂評分占期末考核的2/5，學生普遍反映這會調動大家參與課堂的積極性，每節(jié)課緊張又充實，擁有知識的獲得感;從學生的課堂訓練來看，課堂效率有所提高，作業(yè)完成速度有提升，學生由被監(jiān)督學習變?yōu)橹鲃訉W習，課堂作業(yè)的質量提升了6個百分點;從期末考核成績來看，不及格率降低了近10個百分點。

4 教學特色

從課堂與學生的關系出發(fā)，筆者通過設計教學模式和實施教學內容，歸納出以下幾點教學特色：