以培养学生创新能力为目标的《UG软件应用》教学改革

本文为陕西省教育科学“十三五”规划2016年度课题（编号：SGH16V038）

【摘 要】 该文认为，随着信息化和智能制造的不断发展，《UG软件应用》课程在高职院校机械类专业中占有重要地位，但该课程的传统教学模式存在一定的弊端，不能满足专业岗位要求。该文以培养满足社会与时代需求的技能创新型人才为目标，结合该课程在教学实施中存在的难点，对课程的教学内容、教学方法、考核标准等进行探索与改革，加强了学生在教学中的地位，提高了教学质量及学生的创新能力。对于高职院校相关课程的改革有着重要参考意义。

【关键词】 《UG软件应用》；创新能力；职业院校；教学改革

一、改革背景

《UG软件应用》课程是各职业院校机械类专业的核心课程，但目前，该课程仅被当做一门工具课程来讲授，只要求学生掌握基本的绘图命令，再加上教学方法和教学模式墨守成规，学生在毕业时只能应用该软件进行简单的零部件的建模、简单零件的加工，在就业时不能满足工作岗位要求，也不能向更高层次的岗位发展。基于这种情况，如何适应知识与技术的创新，培养出满足社会与时代需求的高技能创新型人才是UG课程进行教学改革的主要目标。[1]

本文以我校数控技术专业为例，针对UG课程教学上存在的问题，根据数控技术专业岗位要求和相关职业技能标准，将UG软件课程与其它相关课程有机结合，并增强实践环节。以培养学生的创新能力为目标，深化教学改革，完善教学体系，从而增强学生的创新与实践能力，提升学生的就业竞争力。

二、教学改革

1、教学内容改革

UG软件功能强大、模块众多，因此应该根据专业特点和学生层次选择合适的教学内容。对于数控技术专业的学生应该重点掌握产品的三维造型设计和自动编程加工，因此学生所学的主要功能模块应该为建模、装配和加工三个模块，其它模块可作为课后拓展进行了解。

根据专业对应工作岗位及岗位工作群，进行典型工作任务分析，重构领域转换为课程内容。因此本教学团队编写了《UG NX10.0三维建模及自动编程项目教程》，该教材将知识点碎片化，实际案例任务，内容项目化。项目依托专业，根据岗位要求确定学生要掌握的UG软件的基本模块知识，所选任务贴近专业，全书包括四个项目，24个子任务。每一节课都设置一个任务，让学生带着任务来学习，书内配备二维码，将所有知识点信息化，将手机变为学生的学习工具，提高学生学习兴趣和自主学习能力。

2、教学方法改革

根据以往教学中存在问题和学生实际情况，本课程采用以下几种教学方法来进行教学。

（1）任务驱动教学法：任务驱动教学方法就是教师通过课程内容设置一个任务目标，并提供相关的资讯，学生围绕这一任务展开教学实践活动，并能通过自主探索完成设定的目标，从而掌握各种教学资源，并能对其进行灵活运用。[3]在该模式中，学生不再是被动学习，而是学习过程中的主导者，教师是教学过程中的策动者，辅助学生学习。在整个学习过程中，能够激发学生的学习兴趣，发挥其主观能动性，让学生在体验和创造过程中学习，培养学生的创新能力。

（2）理实一体化教学方法：理实一体化教学方法是在原有的只讲授理论知识的同时加入实践教学环节。[4]高职院校是培养技术技能型人才，因此实践教学占有很大的比例，UG课程利用CAD/CAM实训室、虚拟仿真教室和数控加工实训中心实现理实一体化的教学环境，并在每个任务中加入实训环节，让学生学完理论知识可以立即去进行实践，让学生在理論学习中掌握技能，在实践中理解理论知识，在做的过程中发现问题、分析问题、解决问题，从而使学生通过各种实践训练来提升自身的综合技能、实践能力以及创新精神。

3、课程考核评价方式改革

该课程传统的考核方法为平时表现（40%）+期末考试（60%），这种评价方式不能全面来评价学生，容易产生学生抄作业及考试之前临时突击的现象，不利于学生学习发展。

改进后的UG软件应用课程的考核评价方法主要通过多种形式来考察学生的知识掌握程度、知识运用能力以及实践动手能力。考核以任务为模块，每个任务完成后，学生填写任务报告，并进行自评、小组互评和教师评价，综合网络课程平台中学生在资源学习、课堂表现（学生课堂的提问及发言等）、头脑风暴、讨论答疑等环节的得分，以及学生此单元的学习雷达图进行阶段性全过程综合评价。

4、课外教学方法改革

培养学生的创新能力和创新精神，除了进行上述教学方法和教学模式等的改革外，还要学以致用，拓展到课外环节。因此，在学习此课程之外，举办各种有助于提高学生创新技能的活动。

（1）创办CAD/CAM协会。协会的学生主要为机械大类的大一到大三学生，利用课余时间学习UG软件相关知识，主要讲授负责人为学生，是以学生带动学生自主学习的课外学习平台。

（2）举办三维产品造型设计大赛。学院和CAD/CAM协会每年都会面向学院请全体学生举办三维产品造型设计大赛，对于不同专业、不同年级的学生作品设定不同的评判标准，选出优秀作品进行奖励，并为后续省级和国家级比赛储备和培养人才。大赛对于培养学生的创新能力有着不可替代的作用，在提高学生创新能力的同时也培养了团队精神。

三、课程教学改革实践

以项目三平面加工中的任务三：十字槽加工为例来对教学改革进行实践，任务图纸如图1所示。

十字槽零件是典型的双面加工零件，涵盖双面加工及加工边界创建等多个知识点，任务的选取贴近专业且有利于调动学生积极性。

课前，教师发布任务书，学生登陆蓝墨云班课平台通过观看微课和电子教材学习相关知识；课中，分组讨论十字槽零件的加工方案；学生利用微课、动画、PPT、等信息化资源完成零件的自动编程加工、仿真加工及实际加工，教师进行巡回指导，对重难点能进行详细讲解；最后，通过班课平台统计的学生资源学习、课堂表现、讨论答疑及学生本单元学习雷达图，完成阶段性全过程考核评价；课后，在蓝墨云班课平台布置课后拓展任务，学生通过在线交流平台、微信群和教师及企业专家进行答疑互动，完成任务。

整个学习过程中以学生为主体，让学生自由发挥，对于不合适的加工方法进行分析，对于合适的进行鼓励和肯定，完成自动编程后直接进行实际加工验证，实现理实一体化的教学模式，培养了学生的探索精神和创新能力。

四、结论

以培养高职院校学生的创新能力为目标，通过对《UG软件应用》课程的教学模式进行改革。采用项目教学方法，使用信息化的教学手段，让学生掌握基本的软件应用能力，并将软件与其他课程相融合，适应数控技术专业岗位需求；同时还提高了学生的学习兴趣、自主学习能力，达到了教学改革的目的，培养了学生的应用创新能力。

【参考文献】

[1] 应必娣.培养学生创新能力的教学改革[J].实验室科学，2015（03）228-230.

[2] 刘雪花.以培养创新能力为目标的单片机教学改革探索[J].信息技术，2016（31）15-16.

[3] 高瑾，王丽.“做中学”在“UG三维造型与模具设计”课程教学改革中的探索与实践[J].机械职业教育，2014（3）46-48.

[4] 覃秀凤.基于CDIO理念的“UG软件应用”课程教学改革[J].装备制造技术，2017.04.187-188.

【作者简介】

徐家忠（1970-）男，陕西镇安人，陕西国防工业职业技术学院副教授，硕士，主要从事模具设计和CAD/CAM方面的研究.endprint