李章國(guó)

摘 要： 本文從探索項(xiàng)目教學(xué)法在UG教學(xué)中應(yīng)用研究的角度，闡述了項(xiàng)目教學(xué)法在UG教學(xué)中的應(yīng)用方法，并針對(duì)在UG教學(xué)應(yīng)用中存在的不足提出應(yīng)對(duì)措施，體現(xiàn)UG教學(xué)中的一種新的教育理念、教學(xué)方法和教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目教學(xué) UG 教學(xué)應(yīng)用

UG軟件是大型3D軟件，功能模塊眾多且功能強(qiáng)大，各模塊實(shí)施統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，全參數(shù)化設(shè)計(jì)，可提供從CAD設(shè)計(jì)、CAE分析、CAM制造、CAPP輔助工藝應(yīng)用等各項(xiàng)服務(wù)；在教學(xué)中很容易進(jìn)入一個(gè)誤區(qū)，每節(jié)課程內(nèi)容針對(duì)一個(gè)域。每個(gè)教學(xué)內(nèi)容是針對(duì)一個(gè)或某幾個(gè)命令而設(shè)計(jì)一個(gè)任務(wù)讓學(xué)生做。這種驗(yàn)證式教學(xué)和模擬式教學(xué)降低學(xué)生的求知欲望，限制他們創(chuàng)新和創(chuàng)造力的發(fā)揮，同時(shí)這種教學(xué)方法缺乏課程整體設(shè)計(jì)，缺乏系統(tǒng)性。各個(gè)模塊互相脫離。背離“UG高度集成，為企業(yè)提供的是一體化的服務(wù)”的目標(biāo)，培養(yǎng)出來的學(xué)生往往存在“熟悉UG命令，會(huì)操作軟件，但不會(huì)運(yùn)用軟件做工作”；那么如何在課程內(nèi)容上反映專業(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新方法，避免理論與實(shí)踐相脫離，教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際相分離的狀況，注重職業(yè)情境中實(shí)踐智慧的形成，培養(yǎng)學(xué)生在復(fù)雜的工作過程中做出判斷并采取行動(dòng)的綜合職業(yè)能力呢？我們采用以工作任務(wù)為導(dǎo)向，采取項(xiàng)目教學(xué)法模塊化教學(xué)使得教學(xué)富有成效，以零件項(xiàng)目為載體，以UG軟件為CAD/CAM手段，采用循序漸進(jìn)的工程案例模擬企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，組織教學(xué)。

一、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)理念

傳統(tǒng)教學(xué)：重學(xué)科結(jié)構(gòu)，輕工作過程；重理論知識(shí)，輕職業(yè)能力；重課堂教學(xué)，輕現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)；形式單一，學(xué)生缺乏興趣；教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)能力分離。

項(xiàng)目教學(xué)：現(xiàn)在教學(xué)以項(xiàng)目案例為主要教學(xué)載體，以典型零件設(shè)計(jì)工作過程及任務(wù)為導(dǎo)向，以職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的形成為目標(biāo)。

二、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)方法

（一）師范講解法

通過老師上課的講解與示范操作，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有深刻的感性認(rèn)識(shí)。在學(xué)生進(jìn)行具體的三維造型、機(jī)械零件設(shè)計(jì)和自動(dòng)編程過程中，指導(dǎo)老師將各項(xiàng)操作的要領(lǐng)逐一傳授給學(xué)生，讓學(xué)生通過對(duì)各項(xiàng)工序的操作演練，提高自己的操作技能。

（二）分組討論法

在每個(gè)項(xiàng)目案例教學(xué)前，預(yù)先把圖紙和任務(wù)布置給學(xué)生，讓學(xué)生以小組團(tuán)隊(duì)的方式進(jìn)行討論，由團(tuán)隊(duì)組織匯總小組成員的意見，最終制定一個(gè)造型設(shè)計(jì)或加工方案。

（三）師生角色互換法

讓學(xué)生充當(dāng)課堂的主導(dǎo)者，把一個(gè)班級(jí)分成若干個(gè)個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)目標(biāo)任務(wù)。各團(tuán)隊(duì)派代表上臺(tái)講授知識(shí)，主講完成后，團(tuán)內(nèi)成員可以補(bǔ)充，聽講的學(xué)生和老師可以提問。學(xué)生講完后，先由學(xué)生點(diǎn)評(píng)，然后老師再點(diǎn)評(píng)，指出存在的優(yōu)點(diǎn)和不足。

（四）自主型學(xué)習(xí)法

通過網(wǎng)絡(luò)課程（國(guó)家精品課程網(wǎng)，模具網(wǎng)，我要自學(xué)網(wǎng)等）、資源庫(kù)（系網(wǎng)站）和教學(xué)錄像（多媒體光碟）等內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)行自主型的學(xué)習(xí)及研究。

三、項(xiàng)目教學(xué)法在UG教學(xué)“汽輪機(jī)葉輪數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目的應(yīng)用

以“汽輪機(jī)葉輪數(shù)字化教學(xué)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目教學(xué)分為以下幾個(gè)階段進(jìn)行

（一）咨詢準(zhǔn)備，詳細(xì)計(jì)劃。

1.本項(xiàng)目的職業(yè)任務(wù)描述

根據(jù)產(chǎn)品圖紙要求，以小組或獨(dú)立工作形式，用UG軟件完成汽輪機(jī)葉輪數(shù)字化設(shè)計(jì)（葉輪主體截面繪制，葉輪主體葉片繪制，葉輪中孔特征創(chuàng)建）。

2.本項(xiàng)目的教學(xué)目的

（1）通過學(xué)生在對(duì)汽輪機(jī)葉輪數(shù)字化設(shè)計(jì)過程中，學(xué)習(xí)和掌握直接生成實(shí)體和由二維圖再生成三維實(shí)體的兩種混合使用方法；

（2）掌握UG設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技巧與思路，提高UG軟件的應(yīng)用水平，加深對(duì)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的理解；

（3）掌握基于草圖的參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、團(tuán)隊(duì)合作，助學(xué)為樂的精神。

3.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

（1）能力（技能）目標(biāo)

①能熟練運(yùn)用幾何建模、特征建模和參數(shù)化建模等方法完成中等復(fù)雜零件的數(shù)字化設(shè)計(jì)；

②能運(yùn)用零部件之間的關(guān)聯(lián)性設(shè)計(jì)建模。

（2）知識(shí)目標(biāo)

①掌握數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本思路與方法；

②掌握特征建模和參數(shù)化建模技術(shù)；

③掌握幾何建模中線框建模、曲面建模、實(shí)體建模的基本方法。

（3）素質(zhì)目標(biāo)

①經(jīng)驗(yàn)分享，助學(xué)為樂；

②嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)合作。

（二）方案決策與執(zhí)行實(shí)施。

1.本項(xiàng)目的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法

重點(diǎn)：葉輪主體截面繪制，葉輪主體葉片繪制，葉輪中孔特征，幾何建模、特征建模和參數(shù)化建模方法，基于草圖的參數(shù)化設(shè)計(jì)，基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)和基于裝配的參數(shù)化設(shè)計(jì)。

難點(diǎn)：汽輪機(jī)葉輪數(shù)字化建模思路與方案的確定；綜合運(yùn)用學(xué)得的知識(shí)進(jìn)行三維造型。

2.解決方法

（1）課后、先讓學(xué)生以小組形式初步熟悉圖紙，相互討論、學(xué)習(xí)，在共同學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讀懂圖紙；

（2）課堂上教師引導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、特征的分析，歸納共性問題，進(jìn)行解答、講解；

（3）在此基礎(chǔ)上教師根據(jù)項(xiàng)目要求有針對(duì)性地介紹基礎(chǔ)知識(shí)和UG的相關(guān)功能；

（4）教師示范講解、操作→學(xué)生聽講、練習(xí)操作→教師指導(dǎo)并糾正錯(cuò)誤，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生、組與組之間互動(dòng)，共同完成汽輪機(jī)葉輪的數(shù)字化設(shè)計(jì)。

四、項(xiàng)目教學(xué)不足與改進(jìn)，特色與創(chuàng)新

（一）循序漸進(jìn)的工程案例。

模擬企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，以典型零件為項(xiàng)目主要載體，以UG軟件為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造手段，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、組織教學(xué)，建立工作任務(wù)與知識(shí)、技能的聯(lián)系，獲得機(jī)械產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)、CAM自動(dòng)編程和數(shù)控加工職業(yè)的從業(yè)能力和職業(yè)資格。

（二）全程的“教中學(xué)、學(xué)中練、練中做、做中學(xué)”教學(xué)模式。

按照工作過程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程，在完成基礎(chǔ)教學(xué)中的曲線構(gòu)圖、草繪曲線、三維實(shí)體項(xiàng)目、數(shù)字化設(shè)計(jì)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，完成三者綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目，全面推行“教中學(xué)、學(xué)中練、練中做、做中學(xué)”高技能人才培養(yǎng)教學(xué)模式。

（三）注重課堂教學(xué)的延伸與拓展。

通過工學(xué)結(jié)合或引入企業(yè)項(xiàng)目，讓學(xué)生體驗(yàn)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造工作過程中的職業(yè)氛圍與情境，在參與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程中提升軟件的應(yīng)用、數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作能力。