“情景教学+任务驱动”在《UG》三维造型教学中的运用

翁惠清

【摘要】为了实现《UG》课程“教师引导，学生主导”的教学目的，提高学生的学习兴趣和实践能力，本文提出构建基于“情景式+任务驱动”的课堂教学模型，重点介绍该模型案例的引入，结合小组分层教学讨论及课内课外自主进行实践教学。

【关键词】任务驱动;情景教学;小组分层教学;自主学习

《UG》软件广泛应用于汽车、模具、日用消费品、数控加工、电子工业等领域，因而非常有必要让中职学生在就业前学会这个软件的使用，培养学生在企业从事产品开发设计的专业技能。根据学生在一、二年级学过《CAD》、《CAM》这两门软件课程的基础上，具备一定的绘图能力及三维建模的概念，因此对学习这一门课程，主要教学目的是使学生掌握《UG》的建模方法和造型思路，熟悉该软件的使用特点。由于《UG》相对其它软件具有功能强悍，界面复杂，构图严谨、又要求运用约束命令较高的灵活性，因而在《UG》教学具有很大的挑战。

一、课堂教学存在的问题分析

经过一个学期的教学，在教学过程主要存在困难如下：

1.学生还习惯性停留在《CAD》、《CAM》的构图建模思维导致学生难于入门

在初始学习阶段，学生习惯性地还停留在《CAD》的二维绘图方法，《CAM》的构图建模思维，不会运用《UG》构图的特点，使用尺寸约束、几何约束进行构图。由于不习惯《UG》构图方法，所以在刚学习这一软件时出现相当部分画简单的几段圆弧及线段组成的简约图形画不出的情况。

2.“老师边画边讲，学生听方式”导致学习效果参差不齐

传统课堂教学方式基本是在实训室用   软件“老师边画边讲，学生听讲”的方式，教师按照教学大纲要求及教学计划安排的学习任务，让学生模仿老师画图步骤，从而使学习悟性强的学生画得快，出现问题及时举手向老师提问疑问，找到解决问题的方法，因而很快掌握每一节课的学习任务，而悟性较弱的学生认为老师画得太快，跟不上节奏，希望老师一点点地教，让他们慢慢学，画图速度也相对慢。这种越学到后期两极分化就越明显，优生越学越好，画图速度越来越快，不用老师讲解，可以看视频独立完成相应练习。而小部分接受力弱的学生进步不明显，不能独立完成每次课的学习任务。

3.考核方式单一，体现不出学生职业综合素质的培养

对于专业课程的考核方式，基本上是学生作业，每次课画图的完成情况，期中期末成绩，这些侧重在学习成绩的测试忽略了平时教学的其它学生的课堂表现等方面。这样会造成学生只是针对知识点学习及绘图技能的培养，而不利于学生的职业综合能力的培养。

通过以上教学困难的原因分析，使得在《UG》在教学过程中存在着亟待解决的问题，需要更加灵活多样的教学模式和考核方式。

二、“情景式+任务驱动”教学模式

为了实现“以学生为主体，教师为引导”的教学改革，本文的主要研究方法融合了情景式教学法和任务驱动教学法交差进行，学生在课堂上分组讨论，自主看微课视频学习的教学方法。在课后，及时根据学生课堂表现，将学生的合作能力、课堂作业完成情况、学习态度、纪律以及最后的期中期末考核成绩等进行加权成绩判定。

1.情景式教学

为了让学生掌握UG的建模特点和造型思路，突出UG的“操作命令学习”和“造型思路分析”这两个学习重点，解决学生对本课程难于入门的问题：

本课程以企业产品工程设计为背景，将三维造型案例学习和操作应用作为主体，模仿企业产品模型的设计过程，并且根据学生学习基础与思维特点，对本学期《UG》课程的内容进行精心组织与安排，知识点由简单到复杂，设置八个学习情景，分别为：

（1）基本实体—槽钢、支架、配件、垫块

（2）草图—零件曲线

（3）扫描特性—轴座、V带轮、弹簧

（4）成型特性和基准特征—法兰盘、钳身、阶梯轴、花键套

（5）特征操作—手机盖、把手、一级齿轮减速箱盖

（6）曲面建模—水罐、饮料瓶

（7）GC工具箱—齿轮建模和弹簧建模

（8）装配—万向轮、一级圆柱齿轮减速器

学习情境的任务是难度由浅入深的任务训练，穿插是命令操作和知识学习，格命令与任务相结合，互为线索。

2.任务驱动教学法

以“情景式”教学方法为引导，将每次课要学习的知识点融入到具体的学习任务当中，学生通过完成一个个具体的任务，从而掌握知识内容，并通过任务设计、任务呈现、任务实施和任务评价等 4 个环节的教学实现教学目标。

3.分组讨论

为解决学生差异化的问题，以“情景式”教学和“任务驱动”教学法为前提，将学生分成好、中、差三个层次的学习能力，并根据学生性格内向与外向特点进行搭配，将学生分成八组，每一组有5、或6人，旨在小组合作进行探讨与研究，优生辅导差生，让每位同学加入到课堂内外教学中，增加每位学生的兴趣和學习主动性。

4.任务驱动，自主学习

（1）在课前，让学生们以通过预习，以阅读教材，看微课视频等形式，将每次课要教学的学习任务有初步的认识，学生自己先用作业本做出构图与建模步骤，让学生对下一次要学习的任务有造型思路，体现以学生为主导，教师为辅导的教学模式。

（2）在上课时，学生听完老师的讲解，掌握本次课的重点内容，对在预习有疑难的问题及时与老师沟通与解决，让学生自己研究微课的画图步骤，完成绘图任务。

5.灵活的考核机制

为解决考核单一问题，本课程拟采用小组合作学习的课堂表现、作业完成和期中末考核相结合的方式来进行考核，每项考核内容的权重重新分配。对学生在小组合作学习的平时表现，如学生的提出的问题，对小组内外对同伴的帮助、及学生在每次课完成的学习任务等，组长对组员评价，教师对八位组长评价及考核，体现综合学生素质加大考核权重，考核结果适当减小权重。

本文对当前数控专业软件课程《UG》存在的问题进行了剖析，提出以“情景式+任务驱动”的教学解决方法，结合分组讨论、自主学习等方式，让学生在实际应用中学习，提高学生的学习兴趣与主动性， 在最后考核评价中加强对平时表现，真正实现“教师引导，学生主导”的教学改革。

【参考文献】

[1] 於星  黄益华：UG NX 8.0 CAD情境教程  大连理工大学出版社：2014第1版

[2]王旭艳，贾小东，李霞：创设问题情境培养学生探究能力[J] .实验室研究与探索，2009，28（4）：172-174，185.