项目教学法在UG课程中的实践应用——以营口职业技术学院为例

刘 明,齐 薇

(营口职业技术学院 机电工程学院,辽宁 营口 115000)

UG(Unigraphics NX)是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统绘图软件,是高职院校机电工程专业一门重要的专业基础课程,它以实践教学为主,在教学中需要学生的主动参与,通过不断地实践来培养学生独立解决问题的能力.以往,UG课程大多采用任务驱动法来进行教学,但是教学效果不理想.项目教学法优于任务驱动法,它将教学项目分解成各个教学任务,将这些教学任务安排到各章节模块中,让学生在做中学、学中做,知行结合,使学生学会利用理论来指导实践,利用实践更好地检验理论,最终学有所成[1].在UG课程教学中应用这一方法,任课教师需要明确自己的地位,逐渐从教学主体中让位出来,积极发挥引导作用,使学生从以往的被动学习地位变为主体地位,充分调动学生的学习积极性[2],更有利于提高学生的绘图能力和设计能力.本文以营口职业技术学院(以下简称“营口职院”)为例,论述项目教学法在UG课程中的具体应用,以供借鉴.

1 UG课程的项目设置

UG课程项目设置的最终目的是让学生在完成项目的过程中有目标、循序渐进地掌握知识、提高能力.UG课程项目大多来自于工厂实践,所以在设置学习项目时需要将教学目标与生产岗位实际需求结合起来,以生产实际为导向,并根据学生所具备的有关机械制图的看图识图能力来确定难易程度.教学项目可以按机械生产岗位的具体任务来设置,一个项目对应一个岗位职责,将若干个项目构成一个完整的教学过程.教师还要充分考虑每名学生的能力,将项目再细化成若干个任务.营口职院根据现有的教材和岗位实际需求,将UG课程教学项目中的基础项目内容设置为齿轮啮合、阀座、虎钳、鼠标和二级齿轮减速器.

2 项目教学法在UG课程中的实施步骤

2.1 实例展示

应用项目教学法,教师在课前会将项目实例做成动画视频,使学生通过视频能清晰地看到装配体的结构组成,以及每个零部件的绘制步骤和所用命令及方法,这样有的放矢地向学生介绍学习目标,使学生在学习新知识点之前就明确了学习目标.以二级齿轮减速器项目教学为例,教师为学生展示实例动画视频,主要是采用爆炸视图的方式展示各零部件的形状及相对位置关系,并告知学生这个生动的动画视频就是用学习软件UG制作而成的,目的是让学生了解实例绘制过程中需要注意的问题,特别是装配步骤的操作技巧,以及此软件的强大功能和作用等,从而使学生在进行项目学习时执行绘图步骤更加规范、科学、合理.

2.2 任务细化

在实施项目教学法教授课程时,需要对学习任务进行细化.这里仍以二级齿轮减速器为例,将整个实例操作内容划分成7部分,包括建模、装配、曲面设计、草图绘制、尺寸标注、工程制图及数控加工.根据学生的学习情况将学生划分为5个学习小组,每组5～6人.

教师要审阅各小组的任务细分计划,看是否可行、是否符合每名学生的自身特点和能力水平,确保能保质保量并按时完成任务.各小组要做到人人都有事情做、人人都是学习的主导者,要让每个学生都意识到自己的懈怠会影响全组的成绩,这样学生在对待自己的任务分工时会格外认真.

各学习小组分配到项目后,根据实例项目内容并结合小组成员的知识掌握情况,经讨论后进行任务细化,具体到每一位组员的分工,如零件图(底座、上盖、主动轴、从动轴、齿轮啮合、螺栓、螺母)和装配图的识图、三维实体形状的确定、各零件的建模、草图绘制、零件装配、展示各零件装配关系的爆炸视图的制作、工程制图的生成及尺寸的标注.各小组成员要依据每个人的知识水平分配工作,做到分工明确、合理有效.每个小组都要有自己的任务目标、时间分配及责任制度,以增强组员的责任心和集体合作精神.要求各组在16学时内完成任务,并形成电子版材料上交给教师.

2.3 过程指导

在整个教学过程中,教师要做好检查指导工作.教师要指导学生根据实例要求进行读图、识图、绘图、装配、视图爆炸分解和剖视分析等,检查学生所用命令、尺寸设定、装配顺序、建模是否正确.检查指导要做到查缺补漏有效和错误纠正及时,让学生每一步的完成都有据可依、有理可循.

2.4 巩固加深

实例项目完成后,各组学生通过经验交流会发现自身的不足之处,或绘图形状出错,或绘图尺寸有误,或装配精度有误.学生由于绘图经验不足,出现上述问题很正常,所以及时巩固加深所学内容尤为必要.当二级齿轮减速器绘制完成后,每名学生都有了一次实战经验,也是信心倍增、成就感十足的时刻,此时正适合进行下一个类似项目——阀座的任务划分和绘制,建模、装配、爆炸视图等各个环节的完成都可以借鉴二级齿轮减速器的制作过程,及时趁热打铁、举一反三,更能加深学生的印象,从而更好地掌握知识点.

2.5 考核评价

绘制完成装配体,即完成各部分零件图的绘制和总成图的装配后,在装配图的爆炸演示和零件图尺寸检查过程中各小组成员要认真观察,教师要引导学生做出客观公正的评价.为了评价公正、公平,要进行学生小组自评、组间互评和教师评价,通过教师与学生共评从而确定最终的考核成绩.

3 项目教学法的实践效果

营口职院自2018年开始在UG课程中应用项目教学法,通过多次班级内部考核赛和学院举办的UG课程绘图大赛,使大多数学生能够熟练运用其掌握的绘图技巧,有序、快速、灵活、高质量地完成绘图操作,同时也培养了他们的主动学习意识及团队合作精神.营口职院在辽宁省职业院校三维建模数字化设计与制造技能大赛、辽宁省创新创业大赛和“挑战杯”辽宁省大学生课外学术科技作品竞赛等众多大赛中均取得佳绩,反映出学生的学习效果显著.以该课程为主要研究方向完成毕业设计的学生平均每年上升6%,说明该课程深受学生喜爱,对学生实践技能的提高大有裨益.毕业生实践技能的不断提高,为其好就业、就好业、稳定就业打下坚实的基础.

4 结语

将项目教学法应用于UG课程,能够激发学生学习兴趣,让学生积极主动地参与到学习任务中去,目标明确,有的放矢.同时,项目案例贴合实际,学生能够学以致用,有效地促进学生创新创造能力的提高.此外,实施项目化教学还能增强学生的责任感和团结协作精神,值得推广应用.