浅谈如何在UG建模中激发学生学习兴趣

张腾腾

摘 要：技工院校的学生，厌学情绪明显，学习积极性不高，如何激发学生的学习兴趣成为技工院校教师必须面对的一个现实问题。本文阐述了如何让学生产生学习兴趣为起点，利用UG绘图软件作为辅助工具，借助网络教学平台等多种信息化教学手段，通过学生自主建立模型让学生产生学习兴趣的教学方法。

关键词：技校生 学习兴趣 UG 建模

兴趣是学生的学习关键，直接影响学习质量和学习效率，没有兴趣学生也就没有学习的动力。相反，学生若对某一学科产生兴趣，就会专心致志地去探讨它，这对教学效率的提升有很大作用。如今技工院校在校学生生源质量不高，基础差，学习积极性不高，特别是理论课的学习，大多数学生缺乏兴趣，对课堂上学习的知识感到厌倦。通过近几年的教学实践，笔者认为造成学生学习现状的原因主要有以下两点。

一是主观原因。部分技工院校学生常常以自我为中心，缺乏正确的道德观念及对道德行为的正确判断，缺乏正确的“三观”认识，以至于产生诸多不良习惯，逐步走向错误的极端。不少学生以自己的喜好作為标准来评判是非，而且还缺乏一定的毅力，遇到困难就退缩，甚至不敢正视困难。二是客观原因。首先，技工院校学生的家庭条件一般比较普通，家长的文化素质不高，没有精力也没有能力辅导孩子，导致他们缺乏学习目标的正确引导。其次，读书无用论对学生产生了极大的负面影响，得到了不少学生的认同，许多学生不为自己的个人前途着想，上学就是应付父母和老师，加上自控力差，沉迷于网络及手机游戏。此外，个别教师在教学模式及方法上存在枯燥乏味、单调呆板等问题，教学内容照本宣科，学生只是被动地听讲。同时，在课程安排上理论课比例过重，理论与实践结合不密切，让学生逐渐失去了学习动力。因此，如何激发学生的学习兴趣，提高他们的积极性，让学生主动参与到课堂教学当中成为技工院校教师面对的一个难点，也是一个亟待解决的现实问题。针对上述状况，本文围绕学生学习理论知识这一根本出发点，探讨在实践教学中，利用UG绘图软件为辅助教学工具，借助多媒体、微信客户端及网络教学平台等多种信息化教学手段，在学习理论知识的基础上，让学生自主选择生活中的典型模型，自主参与到建立模型的整个过程中，进而激发学生的兴趣。教学过程中以典型型腔类零件——烟灰缸为建模模型，具体教学设想如下。

一、找准目标，精准定位

随着计算机信息技术的应用，UG作为CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）、CAD（计算机辅助设计）、CAID（计算机辅助工业设计）的集成软件，拥有强大的设计功能以及大量数据处理能力，实现了从设计到建模生产周期的自动化。在学生学习了UG相关理论课后，教师可以给班级每个学生布置一个任务，让每个学生寻找生活中常见的简单模型进行建模。在日常生活中，这样的模型很多，比如水杯、脸盆、中性笔、桌子、椅子、水管、台灯、汽车……这些物品均可以使用UG软件进行绘制，教师要引导学生善于发现生活中的另一面。当每个学生提交一个模型后，将班级分成几个小组讨论，最终确定以典型型腔类零件——烟灰缸为建模模型。型腔类零件是基于成型产品外表面的零件，在日常生活中种类繁多，烟灰缸就是其中的一种典型型腔类零件，它的主要作用是盛烟灰，让吸烟者增加环保意识。通过对该模型建模，教师让学生掌握型腔类零件的整个建模过程，同时也对学习的相关理论知识进行巩固应用。

二、自主分析，自行设计

确定了烟灰缸模型之后，将班级学生分成几个小组，每组学生在家中找一个该模型，分析它的结构，多角度仔细观察它的外形，用相关测量工具如刻度尺、游标卡尺、千分尺、量角器等测量模型的相关尺寸，其中一个学生负责测量尺寸，另一个学生负责做好记录。团队协作是让学生通过共同参与、交流协助来完成测量任务。在两个学生测量的过程中，教师可以对其进行指导，尽可能将模型的所有尺寸测量出来。尺寸测量完毕后，利用机械制图相关知识在图纸上绘制其三视图（主视图、俯视图、左视图）。图样设计完成后，将每个学生的图样在课堂上进行一一展示，指出其优点和不足，特别是分析每张图样中的尺寸是否全部标注，最后确定其中一个学生的图样为建立模型的图样。教师可将该图样放入教案中，上课后分发给每个学生。

三、理实结合，建立模型

此过程需要教师先从理论课讲起，教师可在课前设计布置学习任务，通过网络教学平台或微信客户端推送相关课件，介绍UG软件相关的理论知识，例如如何进入草图环境绘制草图，如何对模型进行拉伸、旋转，如何进行倒圆角及布尔运算过程等知识点。在自学课程相关资源阶段，要求学生自学网络平台资源，自学手机微信相关资源。在课前自学过程中，学生有任何问题都可以通过微信群或者网络教学平台与老师同学交流讨论。课前教学最后一个环节是教师收集教学共性问题，通过微信及网络教学平台参与交流与问题答疑，以及检查学生是否完成课前预习内容，从而发现和收集学生在课前自学过程中集中反映的问题，等到上课后教师依次来解决这些问题。这些理论知识学完后，教师让学生进行上机操作，从而将理论与实践充分地结合起来，具体建立模型步骤如下。

第一步：打开UG软件，单击“草图”按钮，进入草图绘制状态。绘制一个直径为100mm的圆，然后退出草图状态。选择主菜单上的“拉伸”按钮，弹出拉伸对话框，选择拔模角为20度，点击确定按钮。

第二步：以零件的上表面为基准平面绘制一个直径为55mm的圆，然后退出草图状态，选择主菜单上的“拉伸”按钮，布尔运算选择求差，深度为15mm，点击确定按钮。

第三步：以XZ平面为基准平面绘制一个直径为10mm的圆，然后退出草图状态，选择主菜单上的“拉伸”按钮，布尔运算选择求差，贯穿几何体侧面，点击确定按钮。

第四步：点击工具栏中的“实例特征”图标，在对话框中选择“环型阵列”选项，选择直径为10mm的槽，将阵列个数项改为6，角度项改为60度，点击确定按钮，在弹出的对话框中选择“点和方向”选项，弹出矢量构造器对话框，方向选择Z轴，弹出点构造器对话框，在此对话框中可以选择自动判断的点中的圆心选项，阵列出6个直径为10mm的槽，点击确定按钮。

第五步：点击工具栏中的“倒圆角”按钮，对工件的凹槽底面倒直径为9mm的圆角，设置倒圆角半径为9mm，再对直径为10mm的槽倒圆角，设置倒圆角半径为2mm。

第六步：点击工件下表面的边，选择主菜单上的“拉伸”按钮，向下“拉伸”5mm。从而生成烟灰缸最终模型效果。

教学课程中可采用情境教学法、小组讨论法和实例演示法等多种教学手段，并综合运用多媒体课件、微信和网络教学平台等多种信息化教学手段。在学生建模过程中，教师先进行示范，然后让某个学生做一下示范和展示。展示交流是為了分享每个学生的建模成果，也让学生通过展示讲解，使知识与技能得到进一步的内化和提升。当每个学生建模结束后，要求每个学生以自己的名字命名上交，教师需要对每个学生所建立的模型仔细检查，检查每个学生是否完成了任务，尺寸绘制是否正确等。

四、再接再厉，学以致用

每个学生通过建立烟灰缸模型，不但掌握了UG软件绘图的一些相关命令，而且在使用软件建立模型的过程中获得了知识，主动参与到整个教学过程中。教师应以此为契机，让学生互评，同时教师也提出相应的评价，对学生的成绩进行考核，并提出课外拓展运用任务，让每个学生对课堂上剩余的日常生活模型进行设计，确定尺寸，重新建立模型。在建立新模型的过程中，教师可以在网络教学平台或微信客户端推送新的任务，让每个学生去探索新的建模命令，例如在建立水杯模型的时候会用到“旋转”命令，在建立弯管模型的时候会用到“扫掠”命令，在建立“汽车”模型时会对汽车曲面进行分析等。这些命令都是学生在学习原有命令的基础上，在模型建立的过程中经常用到的。

本文通过利用UG软件为辅助工具，从绘制草图开始，利用拉伸、布尔运算、阵列主要特征及倒角命令，最终得到烟灰缸模型。在整个教学过程中，教师采用翻转课堂的教学模式，让学生成为课堂的主人，并提出一个问题，让学生充分地展示自己，且不对学生进行限制，学生分组集体讨论，各抒己见，得到最终的解决办法。当然，激发学生兴趣离不开理论与实践相结合的教学模式，为了更好地适应职业教育发展的需要，培养全方位高技能人才，教育改革要继续深化，讲练结合，采用任务驱动教学方式，特别是加强实践教学，全面加强对学生动手能力的培养，有针对性地进行课堂教学，创设丰富多样的问题情境来引导学生，化繁为简，让学生真正地掌握知识。以上是笔者结合技工院校学生实际情况所作的一堂教学案例课，通过综合运用多种信息化教学手段，实现课堂的翻转教学，使线上与线下相结合，课前、课中与课后学习相结合，实现多元化学习评价，通过学中做、做中学，激发学生学习兴趣，提升了学生的专业技能。但这只是其中某一方面，还需要每一个职业教育工作者从其他方面不断地对教学模式进行探索。

参考文献：

[1]康鹏.UG NX 7.0产品建模实例教程[M].北京：清华大学出版社，2006.

[2]付祥.关于提高中职学生学习兴趣的思考[J].安徽农学通报，2013（5）.

[3]曹焕军.如何培养中职学生的学习兴趣[J].考试周刊，2011（75）.

[4]黄秀聪.如何提高中职学生的学习兴趣[J].教育学文摘，2016（8）

（作者单位：泰安技师学院）