张鉴隆 邝 芸 秦 禹 叶立清
(广东岭南职业技术学院,广州 510663)
信息化命令宝典在UG课程体系中的应用研究
张鉴隆 邝 芸 秦 禹 叶立清
(广东岭南职业技术学院,广州 510663)
项目化教学模式是UG课程体系广泛采用的方式。针对教学中会碰到的知识结构不够完整的问题,采用命令宝典的方式对教学进行有效补充,再结合信息化的教学手段进行使用和推广,以提升教学效果。
项目化教学 UG课程体系 命令宝典 信息化
中国制造2025引领着中国制造业及相关产业未来10年的发展。其中,智能制造是五项重点工程之一。数字化设计与制造技术是智能制造的重要组成部分。在这样的大环境下,职业院校也逐渐加大有关数字化设计与制造的课程比重,以更好地培养学生的数字化设计与制造技能。以市场和行业发展为导向,大多数职业院校选择的数字化设计与制造软件都是企业一线在用的主流设计软件,如UG NX(Siemens NX)、Pro/ENGINEER、SolidWorks等。
提高该类课程的教学效果,使学生在学习这类课程时既能掌握设计方法,又能系统地积累设计软件的知识体系与技能结构,是广大职业教育的教师关心且需要解决的问题。
UG NX是高度集成的CAD/CAM/CAE数字化设计与制造软件,在制造业有着相当广泛的应用,如产品设计、模具设计、数控编程等工作中都会用到。对应于企业中的运用,职业院校中的UG NX的教学情景通常也按模块化划分,可分为UG NX产品设计、UG NX工程出图、UG NX模具设计、UG NX数控编程等。
在制造类各专业的专业基础和专业核心课程中,多门课程可以依托UG NX软件组织教学。例如:《三维建模与工程制图》《机械设计与体现》《产品三维设计》等课程,可搭建以UG NX为主线的专业课程体系。
以《三维建模与工程制图》为例。该课程的改革是将UG的基础建模和UG工程出图的模块应用到工程制图中,改变传统的手工制图方式。借助三维软件能直观呈现产品的三维形态特点,辅助学生对产品进行形体分析,有利于学生更清晰地理解制图中投影的有关知识,培养学生的空间想象力。同时,将UG工程出图的方法替代传统的手工作图和AutoCAD二维绘图,借助UG软件强大而便捷的投影和视图制作功能,能大大提高工程出图的效率,提高图纸的效果和质量。
在《三维建模与工程制图》中,工程制图的知识与标准规范较多,学生重点是要掌握出图的规范和方法,掌握识读图纸和制作图纸的技能。由于时间问题,UG软件操作方面的知识将难免出现讲解不到位现象。这种情况下,需要学生自行学习软件命令的用法,或者在完成任务时需要用到某个命令时能方便查阅到该命令的使用方法。这种方式能帮助学生在课外自行把UG软件命令的操作学得更明白、更深入。
“项目教学法”是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。以工作为导向的项目化教学是现今高职教育所推崇的一种教学方式,有助于学生提前接触工作内容,掌握并积累相关工作方法。
在UG课程体系中,各课程的教学设计都尽量考虑与制造业实际工作中UG软件的应用相结合,即各单元的教学内容都对应于具体工作中要完成的工作任务,以项目化教学的模式展开教学。
以《产品三维建模》为例。该课程制造类专业的专业核心课程主要培养学生综合运用三维设计软件对产品进行设计与建模的能力。本课程依托UG NX软件,着重介绍产品三维建模的思路与技巧,并把产品功能与结构设计的方法镶嵌其中。课程教学的设计全程采用项目法教学,即每一单元都以一个项目任务的方式提出,学生在每一单元都需要完成一个具体项目的建模设计,通过完成项目来获取知识与技能,从而提高相应的工作能力。以该课程项目九——回形针三维建模为例。该项目要完成日常办公最常用的产品——回形针的三维建模,产品图纸如图1所示。
图1 回形针图纸
通过完成该项目,学生要掌握对这种带扫掠形态特征的产品设计建模的方法与技巧,如图2所示,为一些常见的扫掠形态产品。
图2 带扫掠形态特征的产品
完成项目的关键,在于是否能准确地将该类产品的截面形状和引导线找出并绘制。在回形针项目的引导线绘制中,会用到基准面的应用。而在UG NX软件中,基准面的用途相当广泛,有着各种不同的参数条件,对应于各种不同的使用场合。该项目中,需用到偏置基准面和成角度基准面,而其它类型基准则无需用到。因此,在教学组织过程中,会重点讲解这两种基准面的用法,至于其他类型的基准面,则一带而过。这样学生要想更全面地掌握基准面的各种用法,就得自行找相关的资料来学习和提高。
“工欲善其事,必先利其器。”对UG课程体系的课程而言,UG软件工具命令操作使用的方法和技巧,对学生后劲的成长会有比较重要的作用。然而,在项目化教学过程中,这一部分往往会被忽略或者讲解得不够详细、不够系统。与传统的知识讲授式教学方法相比,知识的零散化、片面化、缺乏体系,是项目化教学法普遍存在的问题。
学生在UG课程体系各课程的学习中,在进行具体项目学习时,能操作UG软件来完成项目任务。但是,一旦更换项目,就无法进行或者不知道应该用什么命令来完成新的项目,又或者在使用命令过程中不明确命令的操作步骤,不明确命令的参数应该如何设置才能达到项目中的效果。这是项目化教学普遍存在的问题。针对这个问题,需要用补充知识的方式来完善学生的知识结构。按照传统的学习模式,在完成项目或者项目完成后,学生需要通过书籍来补充相关知识。对于UG课程体系中的课程来说,即UG软件工具命令的操作与使用方法。市面上,也有很多有关UG方面的书籍。但在现今项目化教学的大趋势和环境下,绝大多数UG书籍也是重项目、重案例,谈化命令操作的讲解,纵使涉及到命令讲解,也比较简单,不便于学生学习与查阅。同时,在现代电子读物盛行与知识视频化、信息化的年代,高职类学生更是不喜欢通过阅读书籍的方式来获取某个命令的操作方法,他们更喜欢通过阅读电子书和教学视频的方式来学习要想的知识。
在这种情况下,研究并制作UG NX命令宝典,对UG课程体系的教学会有很好的作用和意义。旨在保持项目化教学的模式下,增加对UG命令操作这一部分的知识进行归纳、总结与提炼,将教学过程中所需用到的UG命令的操作方法、注意事项、技巧等方面的知识制作成完整的教学资源,满足学生在课内、课外进行细致且深入的学习。
UG命令宝典中的命令讲解,通常结合两种方式开展。一种方式是做成文字版的命令使用说明,这部分有点类似书籍,但对命令的介绍与讲解会更加全面且完整,其中包括命令的功能、用途、使用方法、参数解释及使用注意事项等内容。另一种方式是做成命令的教学视频,用来直观把命令的使用方法、技巧、要点等内容进行讲解与示范。学生在完成课堂项目或课外项目时,若能结合这两种方式的命令宝典进行学习,必定会对项目所需的支撑知识有更加系统的理解与掌握,对UG软件应用的知识与技能体系有更加全面的掌握,从而使学生的知识与技能结构也更为系统。
为了方便学生使用UG命令宝典,结合现代信息化的教学手段制作宝典,网络教学平台和微课教学成为现今及往后的发展趋势。这是一种很好、很帖合教育技术发展的方式,是年轻一代学生最喜欢的学习方式。这种方式可以让学生能随时随地进行知识的查漏补缺,从而不断完善自己的知识结构。
网络教学平台是一种将课程学习资料整合起来的学习平台,能方便地将教学课件、文件、教学视频展示给学生,并按教学计划来设置具体的学习进度,安排学习的作业与考试,进行教与学的互动。UG命令宝典可以作为网络教学平台的一部分资源,供学生在线或下载查阅并学习,也可以进行课堂之外的师生之间的互动。
微课是一种将知识碎片化的学习方式,跟命令宝典的出发点是一致的。命令宝典的教学视频恰好可以做成微课形式,短短几分钟就把一个工具命令讲解完。学生可以通过手机随时随地打开微课中的UG命令宝典,在完成项目或其他任务时,将需要用到的、自己还没掌握好的知识即时打开进行查阅和学习。
教学实践证明,信息化的UG命令宝典对UG课程体系的各门课程的项目化教学具有较好的促进作用。有了命令宝典,老师能将命令讲解的时间大大缩短,将节省的时间用来讲解完成项目思路和方法上,从而促进学生形成良好的工作思维和能力。同时,信息化的命令宝典,也方便了学生学习,无形中加长了学生的学习和钻研时间,促使学生获取更多的学习成效。
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Research on the Application of Information Command in UG Course System
ZHANG Jianlong, KUANG Yun, QIN Yu, YE Liqing
(Guangdong Lingnan Vocational and Technical College, Guangzhou 510663)
Project-based teaching model is widely used in the UG curriculum system. In order to solve the problem of insufficient knowledge structure in teaching, we use Command Binding to supplement the teaching effectively.
project-based teaching, UG course system, command collection, informatization