UGNX三維造型設(shè)計課程教學(xué)探索

時間:2022-10-21 10:16:43

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UGNX三維造型設(shè)計課程教學(xué)探索

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

關(guān)鍵詞:案例教學(xué)法;UG軟件;三維造型設(shè)計;課程教學(xué)

1引言

當今網(wǎng)絡(luò)信息快速發(fā)展,計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)[1]已成為必不可少的核心技術(shù)之一。機械制造企業(yè)非常重視三維CAD技術(shù)的應(yīng)用,為推進校企合作、工學(xué)結(jié)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(shè)“三維造型設(shè)計”課程,并設(shè)有相關(guān)的學(xué)生職業(yè)技能大賽賽項。盡管如此,目前高職教育的質(zhì)量、規(guī)模還不能很好地適應(yīng)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(guān)技能人才的需求。高職學(xué)生普遍存在理論知識體系不飽滿、自主學(xué)習(xí)能力差、理實一體化薄弱的特點,而《UGNX三維造型設(shè)計》課程要求學(xué)生將工學(xué)思維與文學(xué)審美結(jié)合融入機械零件的設(shè)計中,對教學(xué)提出了更高的要求。因此,開展相應(yīng)的教學(xué)研究勢在必行。為促使學(xué)生迅速適應(yīng)職業(yè)崗位,筆者以就業(yè)為導(dǎo)向[2],于2019年秋季學(xué)期開始,將“互聯(lián)網(wǎng)+”思維融入課堂教學(xué),應(yīng)用功能強大的三維造型軟件,研究案例教學(xué)法[1-3]在“三維造型設(shè)計”課程中的應(yīng)用,探索高教改革下高職課堂教學(xué)的新模式,充分體現(xiàn)“案例導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)理念[4],促使學(xué)生能主動學(xué)習(xí),增強三維機械零件設(shè)計技能,全面提升造型審美和解決問題的能力。

2教學(xué)模式

案例教學(xué)法是一種通過獨特的案例形式,引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)、學(xué)中思、思中練”的教學(xué)方法,注重問題的求解過程,有助于啟發(fā)學(xué)生對特殊情景的思考,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動參與到課堂討論。高職教育中,《UGNX三維造型設(shè)計》課程是機械類專業(yè)學(xué)生掌握的一門專業(yè)技能型課程,重在培養(yǎng)學(xué)生靈活運用UG軟件實現(xiàn)零件產(chǎn)品三維造型設(shè)計的能力,具備一定的崗位技能。筆者圍繞UGNX12.0的“零件建?!薄爱a(chǎn)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(chǎn)品工程設(shè)計為背景,教學(xué)情景為單元,學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動,造型案例學(xué)習(xí)和操作應(yīng)用為主體,研究案例教學(xué)法在教學(xué)中的實施效果。課堂教學(xué)教法上:講練結(jié)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(xué)習(xí)者實操訓(xùn)練、內(nèi)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(xué)生自主完成的訓(xùn)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(xué)實施

在教學(xué)模式的指導(dǎo)下,啟動案例教學(xué)法實施教學(xué)內(nèi)容。案例教學(xué)最突出的特點是情景案例的運用,《UGNX三維造型設(shè)計》教學(xué)案例是根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計要求和UG軟件的功能特點來設(shè)計的。

3.1選擇案例

根據(jù)教學(xué)目標和高職學(xué)生的認知規(guī)律,遵從由簡至繁、由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到高級逐步過渡的原則,設(shè)計適用的教學(xué)案例素材提高教學(xué)質(zhì)量。課程安排的部分情景教學(xué)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(xùn)練案例。

3.2實施案例

我校實驗實訓(xùn)條件優(yōu)越,建有三維造型設(shè)計實訓(xùn)基地,給教學(xué)研究提供便利的實施環(huán)境。為驗證案例教學(xué)法的實施效果,以我校機電一體化19030班、19031班、19032班為教學(xué)對象,從任務(wù)的布置到任務(wù)的分析,再到任務(wù)的完成,引導(dǎo)學(xué)生開展個性化學(xué)習(xí)。課中教師演示講授表1中所示的示教案例,學(xué)生模仿完成后再自主練習(xí)完成訓(xùn)練案例,示教案例和訓(xùn)練案例具有相似性,實施過程中學(xué)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(xùn)練三維造型設(shè)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(xué)生端,教師對教室內(nèi)的計算機進行控制,便于實現(xiàn)教師端電腦屏幕的投屏、案例素材的共享,學(xué)生作業(yè)的提交,學(xué)生動態(tài)的監(jiān)控等;(2)學(xué)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(xué)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(nèi)成員的團隊協(xié)作精神;(4)教師在課堂中因材施教,時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),針對學(xué)生的不同問題個性指導(dǎo),將普遍存在的共性問題提出來專門講解;(5)課堂結(jié)合案例的講解,引入課程思政,引導(dǎo)學(xué)生在造型設(shè)計中精益求精,培養(yǎng)學(xué)生的造型審美、縝密的設(shè)計思維和嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,面對困難能迎難而上;(6)教師現(xiàn)場打分評估學(xué)生要提交的課堂作業(yè),作為平時成績的一部分,讓學(xué)生有一種你追我趕的緊迫感。最后統(tǒng)一講評并總結(jié)作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題。

3.3實施評價

隨機調(diào)查一體化19030、19031、19032班的學(xué)生,案例教學(xué)法實施之后頗具績效。從整個教學(xué)過程來看,由于每次的課堂評分占期末考核的2/5,學(xué)生普遍反映這會調(diào)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(xué)生的課堂訓(xùn)練來看,課堂效率有所提高,作業(yè)完成速度有提升,學(xué)生由被監(jiān)督學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),課堂作業(yè)的質(zhì)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(xué)特色

從課堂與學(xué)生的關(guān)系出發(fā),筆者通過設(shè)計教學(xué)模式和實施教學(xué)內(nèi)容,歸納出以下幾點教學(xué)特色:

4.1滿足教學(xué)需要

設(shè)計的每個教學(xué)案例,都使用“學(xué)習(xí)目標—理論指導(dǎo)—任務(wù)實踐(示教案例到訓(xùn)練案例)—課堂考核—任務(wù)總結(jié)”的教學(xué)組織。(1)學(xué)習(xí)目標:課堂中強調(diào)要了解的UG繪圖命令和掌握的實際應(yīng)用技能,使學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標。(2)理論指導(dǎo):講解本節(jié)課的基礎(chǔ)知識和要掌握的軟件技能,根據(jù)造型命令的難易程度選用不同的講解方式。例如,對于較抽象難理解的命令,用小例子的方式演示講解,化抽象為具體。(3)任務(wù)實踐:是課堂的核心內(nèi)容,以學(xué)生為主體,列舉多個案例,讓學(xué)生在實踐練習(xí)中內(nèi)化知識點,學(xué)會應(yīng)用軟件功能。例如設(shè)計的示教案例和訓(xùn)練案例,就是很好的課堂練習(xí)素材。(4)課堂考核:教師通過隨堂打分,考核學(xué)生對本節(jié)課堂知識的掌握情況,一對一指導(dǎo)學(xué)生解決出現(xiàn)的個性問題,最后列出共性問題清單,再次強化理解。(5)任務(wù)總結(jié):回顧課堂內(nèi)容,列出案例學(xué)習(xí)過程中需要注意的重點和難點,關(guān)注本節(jié)需要掌握的新知識。

4.2滿足就業(yè)需要

在每個任務(wù)中,精心挑選與實際應(yīng)用緊密相關(guān)的知識點和教學(xué)案例,從而讓學(xué)生在完成應(yīng)用案例后掌握到對應(yīng)的專業(yè)技能,為從業(yè)上崗奠定基礎(chǔ)。

4.3增強學(xué)生興趣

設(shè)計學(xué)習(xí)案例的難易程度,遵從由簡至繁、由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到高級逐步過渡的原則,教師在一定時間內(nèi)完成理論指導(dǎo),給學(xué)生騰出動手操作的時間,從而增強學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能輕松學(xué)習(xí)掌握相關(guān)技能。

5結(jié)束語

《UGNX三維造型設(shè)計》課程教學(xué)研究表明,案例教學(xué)法適用于UG軟件和三維機械零件設(shè)計的學(xué)習(xí)?;诎咐虒W(xué)法的教學(xué)模式將UG軟件的操作命令和課程理論知識融入情景案例,引入課堂訓(xùn)練,充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生的思維模式得到系統(tǒng)的訓(xùn)練,從而提高軟件的操作能力和知識的綜合運用能力。案例教學(xué)法注重具體案例的操作應(yīng)用,實施過程靈活多變,有助于開啟學(xué)生的散發(fā)性和創(chuàng)造性思維,教學(xué)中根據(jù)高職學(xué)生的特點選用典型的案例素材,更能滿足現(xiàn)代高職教育的教學(xué)要求。

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作者:汪雨蓉 單位:楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院