项目教学法在高职UG教学中的应用

李章国

摘 要： 本文从探索项目教学法在UG教学中应用研究的角度，阐述了项目教学法在UG教学中的应用方法，并针对在UG教学应用中存在的不足提出应对措施，体现UG教学中的一种新的教育理念、教学方法和教学模式。

关键词： 项目教学 UG 教学应用

UG软件是大型3D软件，功能模块众多且功能强大，各模块实施统一数据库，全参数化设计，可提供从CAD设计、CAE分析、CAM制造、CAPP辅助工艺应用等各项服务；在教学中很容易进入一个误区，每节课程内容针对一个域。每个教学内容是针对一个或某几个命令而设计一个任务让学生做。这种验证式教学和模拟式教学降低学生的求知欲望，限制他们创新和创造力的发挥，同时这种教学方法缺乏课程整体设计，缺乏系统性。各个模块互相脱离。背离“UG高度集成，为企业提供的是一体化的服务”的目标，培养出来的学生往往存在“熟悉UG命令，会操作软件，但不会运用软件做工作”；那么如何在课程内容上反映专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法，避免理论与实践相脱离，教学内容与企业实际相分离的状况，注重职业情境中实践智慧的形成，培养学生在复杂的工作过程中做出判断并采取行动的综合职业能力呢？我们采用以工作任务为导向，采取项目教学法模块化教学使得教学富有成效，以零件项目为载体，以UG软件为CAD/CAM手段，采用循序渐进的工程案例模拟企业产品设计与制造工作过程中的职业氛围与情境，设计教学活动，组织教学。

一、项目教学设计理念

传统教学：重学科结构，轻工作过程；重理论知识，轻职业能力；重课堂教学，轻现场教学；形式单一，学生缺乏兴趣；教学内容与职业能力分离。

项目教学：现在教学以项目案例为主要教学载体，以典型零件设计工作过程及任务为导向，以职业能力和职业素养的形成为目标。

二、项目教学设计方法

（一）师范讲解法

通过老师上课的讲解与示范操作，学生对教学内容有深刻的感性认识。在学生进行具体的三维造型、机械零件设计和自动编程过程中，指导老师将各项操作的要领逐一传授给学生，让学生通过对各项工序的操作演练，提高自己的操作技能。

（二）分组讨论法

在每个项目案例教学前，预先把图纸和任务布置给学生，让学生以小组团队的方式进行讨论，由团队组织汇总小组成员的意见，最终制定一个造型设计或加工方案。

（三）师生角色互换法

让学生充当课堂的主导者，把一个班级分成若干个个团队，每个团队完成一个目标任务。各团队派代表上台讲授知识，主讲完成后，团内成员可以补充，听讲的学生和老师可以提问。学生讲完后，先由学生点评，然后老师再点评，指出存在的优点和不足。

（四）自主型学习法

通过网络课程（国家精品课程网，模具网，我要自学网等）、资源库（系网站）和教学录像（多媒体光碟）等内容，让学生进行自主型的学习及研究。

三、项目教学法在UG教学“汽轮机叶轮数字化教学设计”项目的应用

以“汽轮机叶轮数字化教学设计”项目教学分为以下几个阶段进行

（一）咨询准备，详细计划。

1.本项目的职业任务描述

根据产品图纸要求，以小组或独立工作形式，用UG软件完成汽轮机叶轮数字化设计（叶轮主体截面绘制，叶轮主体叶片绘制，叶轮中孔特征创建）。

2.本项目的教学目的

（1）通过学生在对汽轮机叶轮数字化设计过程中，学习和掌握直接生成实体和由二维图再生成三维实体的两种混合使用方法；

（2）掌握UG设计产品的技巧与思路，提高UG软件的应用水平，加深对数字化产品设计方法的理解；

（3）掌握基于草图的参数化设计、基于特征的参数化设计的方法，同时培养学生严谨细致、团队合作，助学为乐的精神。

3.教学目标设计

（1）能力（技能）目标

①能熟练运用几何建模、特征建模和参数化建模等方法完成中等复杂零件的数字化设计；

②能运用零部件之间的关联性设计建模。

（2）知识目标

①掌握数字化产品设计的基本思路与方法；

②掌握特征建模和参数化建模技术；

③掌握几何建模中线框建模、曲面建模、实体建模的基本方法。

（3）素质目标

①经验分享，助学为乐；

②严谨创新，团队合作。

（二）方案决策与执行实施。

1.本项目的重点、难点及解决方法

重点：叶轮主体截面绘制，叶轮主体叶片绘制，叶轮中孔特征，几何建模、特征建模和参数化建模方法，基于草图的参数化设计，基于特征的参数化设计和基于装配的参数化设计。

难点：汽轮机叶轮数字化建模思路与方案的确定；综合运用学得的知识进行三维造型。

2.解决方法

（1）课后、先让学生以小组形式初步熟悉图纸，相互讨论、学习，在共同学习的基础上，读懂图纸；

（2）课堂上教师引导和帮助学生进行产品结构、特征的分析，归纳共性问题，进行解答、讲解；

（3）在此基础上教师根据项目要求有针对性地介绍基础知识和UG的相关功能；

（4）教师示范讲解、操作→学生听讲、练习操作→教师指导并纠正错误，教师与学生、学生与学生、组与组之间互动，共同完成汽轮机叶轮的数字化设计。

四、项目教学不足与改进，特色与创新

（一）循序渐进的工程案例。

模拟企业产品设计与制造工作过程中的职业氛围与情境，以典型零件为项目主要载体，以UG软件为数字化设计与制造手段，设计教学活动、组织教学，建立工作任务与知识、技能的联系，获得机械产品三维造型设计、CAM自动编程和数控加工职业的从业能力和职业资格。

（二）全程的“教中学、学中练、练中做、做中学”教学模式。

按照工作过程设计学习过程，在完成基础教学中的曲线构图、草绘曲线、三维实体项目、数字化设计项目的基础上，完成三者综合设计项目，全面推行“教中学、学中练、练中做、做中学”高技能人才培养教学模式。

（三）注重课堂教学的延伸与拓展。

通过工学结合或引入企业项目，让学生体验企业产品设计与制造工作过程中的职业氛围与情境，在参与产品的设计与制造过程中提升软件的应用、数控机床的实际操作能力。