基于学生主体的“模具计算机辅助设计”课程单元教学设计

张小聪

以学生为主体的教学设计突出学生是教学过程中的主体，强调学生是获取知识、提升技能的主体，重视学生开拓能力与开拓精神的培养。本文以模具计算机辅助设计课程中阀柄三维建模为例，详述以学生为主体的单元教学设计。

一、情况说明

1.教学环境与条件

本单元教学学时为4课时连排，每课时40分钟。本课程教学全部为机房教学，要求电脑安装有UG软件，教师机安装有教学系统教师端，学生机安装有教学系统学生端。

2.学情说明

本课程是模具专业二年一期所开设，学习本课程前学生已经学习过机械类基础课程以及二维绘图软件等课程。学习本课程后学生将学习模具设计与制造的有关课程，包括使用软件进行模具设计的课程。本单元教学前学生已经学习了UG的草图绘制，基本几何体的创建等内容。

二、单元设计的基本原则

本单元教学设计遵循以下基本原则：注重引导学生进行知识迁移，避免让学生完全依样画葫芦；合理安排时间，尽量让学生多动手；节奏安排不要过于紧凑，要让学生有自由发挥的空间；学生动手操作时要允许走动和讨论；鼓励提前完成的学生主动指导其他同学，鼓励有问题的学生主动向其他同学请教；提倡创新。

三、本单元教学目标

本单元教学的能力目标：会使用拉伸命令进行建模；会使用旋转命令进行建模。本单元教学的知识目标：掌握拉伸命令的使用场合；掌握旋转命令的使用场合。本单元教学的素质目标：培养学生与他人协作的精神；培养学生的开拓精神。

四、本单元的重点与难点

本单元的重点是让学生理解拉伸和旋转使用的场合，熟悉拉伸和旋转的建模步骤。通过在本单元安排需要多次拉伸旋转的案例来突出重点，在课堂练习和课后练习中也安排相应的题目加深学生的印象。

本单元的难点是拉伸减材料的操作和旋转轴的确定，这个难点可以通过教师演示和学生体验相结合的办法来解决。

五、教学流程

1.教师介绍本单元总体任务

根据给定的尺寸进行阀柄的三维数字建模。

2.学生熟悉图纸

通过教学系统教师端将图纸发送给学生，让学生分组熟悉阀柄结构和尺寸，允许学生互相讨论。

3.引入所需知识

通过提问等形式对学生的分析进行总结，引出阀柄建模所需的知识点----拉伸和旋转。

4.教师介绍拉伸和旋转的基本操作

通过简单的拉伸体和旋转体的创建介绍拉伸和旋转的基本操作。

5.学生熟悉拉伸和旋转的基本操作

学生利用拉伸和旋转命令随心所欲地创建任意对象，从而熟悉拉伸和旋转的基本操作。

6.学生确定阀柄的建模方案

分组讨论确定阀柄的建模方案，并向教师汇报方案。只要方案可行，教师不用评价方案的优劣，让学生自己在建模过程中感受和体会。

7.学生根据确定的方案进行建模

建模过程中教师对学生进行指导，辅助学生解决非共性的问题。

8.教师对建模结果进行检查评价

教师要逐个对学生的建模结果进行检查打分，主要依据建模的正确性、方案的优劣性和完成的时间长短。然后对学生进行组别和个别的评价，比较方案的优劣性。

9.教师进行示范操作

教师根据最佳方案演示阀柄的建模过程，特别是学生出错或问题较多的地方要突出强调。

10.学生纠正错误

有错误的学生进行纠正，未完成的学生继续完成建模，没有问题的学生对阀柄自行改良或者探究同样的方案有无不同的操作方法。

11.教师发布拓展练习题目

请根据给定的尺寸完成机件的建模。

12.学生完成拓展练习

教师巡回指导，提醒需要使用到拉伸减材料。

13.教师演示

教师演示机件的建模过程，强调巡查过程发现的问题。

14.学生纠正完成拓展练习

对有错误的学生进行纠正，未完成的学生继续完成建模，没有问题的学生可以探究有无不同的建模方法。

15.教师归纳总结

总结学生容易出错的地方，强调解决问题的方法，布置课后练习。

从教学流程可以看出，本单元的教学设计以阀柄的建模为载体，突出了学生是教学过程中的主体，重视学生开拓精神的培养，达到了教学的目的，提升了學生的知识和技能，为学生日后的发展奠定了良好的基础。

（作者单位：湖南机电职业技术学院）