任務(wù)驅(qū)動式高職UG軟件教學(xué)方法探討

任清海 REN Qing-hai；付婭琦 FU Ya-qi

（安陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系，安陽 455000）

（Mechanica1 and E1ectrica1 Engineering Department，Anyang Vocationa1&Technica1 Co11ege，Anyang 455000，China）

0 引言

隨著計算機輔助設(shè)計與制造（AD/CAM）技術(shù)的飛速發(fā)展和日益普及，CAD/CAM課程已成為機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)主干課程[1]。UG是目前主流三維CAD/CAM/CAE設(shè)計軟件，因此UG課程的教學(xué)如何體現(xiàn)高職教育的特色，全面提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，成為各所高職院校的討論熱點。在實際的UG軟件教學(xué)過程中，作者在教法上進行了有效的探索，提出了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法。

1 高職UG軟件教學(xué)改革的必要性

1.1 高職學(xué)生特點的要求 高職學(xué)生就是培養(yǎng)國家未來的技術(shù)型人員，不但要具有一定的理論知識，又必須具備一定的專業(yè)技術(shù)和技能，特別是機械類專業(yè)學(xué)生，要求具備良好的實際操作能力和處理實際問題的能力。

但目前的高職學(xué)生普遍存在著基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)目的不明確、學(xué)習(xí)習(xí)慣不健全、動手能力不足、存在畏難情緒等特點，所以在高職教學(xué)過程中采用傳統(tǒng)的高校教學(xué)方法是行不通的，必須進行教學(xué)改革。所以選擇一種符合高職學(xué)生特點的教學(xué)方法是高職教育的必然要求。

1.2 UG NX軟件特點的要求 UG軟件作為知名的計算機輔助設(shè)計與制造軟件，廣泛應(yīng)用于我國的機械、航空航天等眾多領(lǐng)域，是CAD/CAM軟件中功能最強的，技術(shù)最成熟的軟件之一。作為未來裝備制造業(yè)從業(yè)者的機械類專業(yè)高職學(xué)生，掌握該軟件的應(yīng)用是必備的技能之一。但是，由于UG內(nèi)容豐富，功能強大，對于高職學(xué)生來說普遍感到難學(xué)，因此，UG軟件的教學(xué)需要改革，需要選擇合適的教學(xué)方法。

2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法及特點

2.1 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，它通過完成特定任務(wù)的方式讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識和培養(yǎng)相應(yīng)的解決問題的能力。針對具體的課程而言，任務(wù)驅(qū)動就是教師把課程的教學(xué)內(nèi)容融合設(shè)計成實例，以實例為任務(wù)驅(qū)動，通過學(xué)生的學(xué)和做，從而使學(xué)生掌握相應(yīng)的科學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在課程教學(xué)實際過程中，教師以具體實例為任務(wù)驅(qū)動，先進行任務(wù)分析，在分析的基礎(chǔ)上講授相關(guān)知識點，然后同學(xué)生一起共同完成任務(wù)或讓學(xué)生自己去完成具體的任務(wù)。使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握相應(yīng)的知識和技能[2]。

2.2 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的特點 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法具有如下特點：①教學(xué)模式的改變。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師講授學(xué)生聽講的以教定學(xué)的被動填鴨式教學(xué)，常常表現(xiàn)出“臺上老師滔滔不絕，下面學(xué)生昏昏欲睡”。而任務(wù)驅(qū)動教學(xué)是以蘊含系統(tǒng)知識的任務(wù)為驅(qū)動、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)改變傳統(tǒng)的被動教學(xué)為學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、以學(xué)定教的新型教學(xué)模式。②學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的改變。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)通過學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計從而為學(xué)生提供體驗知識實踐的情境和頓悟知識疑問的情境，使學(xué)生圍繞任務(wù)開展課程知識體系的學(xué)習(xí)，最終以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗來總結(jié)課程知識的掌握情況。任務(wù)驅(qū)動改變了學(xué)生被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生處于實踐、思考、運用、解決問題的主動學(xué)習(xí)狀態(tài)。③教師對課程知識的駕馭能力要求提高。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)要求教師首先要合理的設(shè)計任務(wù)，并且任務(wù)的難度、知識點的覆蓋面情況都要符合高職學(xué)生的特點并符合教學(xué)大綱要求。這都要求教師對課程知識體系有很好的把握，才能夠設(shè)計出合理的任務(wù)，從而使學(xué)生在完成任務(wù)后達到掌握相應(yīng)知識體系的目的。如果沒有對整個知識體現(xiàn)的很好的駕馭，往往導(dǎo)致學(xué)生對課程知識學(xué)習(xí)造成“只見樹木，不見森林”片面性、給人支離破碎的感覺。

3 高職UG軟件教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動法的應(yīng)用

本文以UG軟件課程中的平面零件銑削加工任務(wù)為例，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，分別從一下幾個環(huán)節(jié)具體實施。

3.1 任務(wù)的提出 CAM就是計算機輔助制造，它通過待制造零件的幾何造型、機床加工信息等的輸入，經(jīng)計算機特定處理而輸出零件加工過程中的刀具的運動CAM軌跡和數(shù)控程序。在UG CAM課程中，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)控編程能力是該部分課程的教學(xué)目標，但是加工程序編制本身很抽象，為此，授課教師需要通過具體的實例任務(wù)講解CAM相關(guān)知識，幫助學(xué)生理解相關(guān)編程知識、軟件操作的同時，培養(yǎng)解決實際問題的能力。因此本次的任務(wù)就是平面零件銑削加工編程，它要求采用UG NX6.0的CAM功能編制生成各工序的刀具軌跡和數(shù)控加工程序。

3.2 任務(wù)分析 任務(wù)給出后，教師要引導(dǎo)大家對任務(wù)進行分析和討論，讓學(xué)生去思考應(yīng)該怎樣完成以及運用什么樣的知識去完成，而不是著急去講解任務(wù)如何完成。通過教師和學(xué)生之間進行充分交流、探討、進而推演出最佳的問題解決方案，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。針對本次任務(wù)而言，由于該零件是平面零件，可以采用三軸數(shù)控加工中心進行加工，因此完成該任務(wù)，需要綜合應(yīng)用數(shù)控加工工藝、刀具、數(shù)控機床、夾具等知識，通過UG NX6.0/CAM生成數(shù)控加工程序。

3.3 完成任務(wù)所需的相關(guān)知識 根據(jù)對任務(wù)的分析，學(xué)生已經(jīng)了解了完成任務(wù)所需的相關(guān)知識，這樣在教師教學(xué)過程中和學(xué)生的學(xué)習(xí)中就能做到有的放矢。在該階段，教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)該任務(wù)的相關(guān)知識，為任務(wù)的實施奠定基礎(chǔ)。本次平面零件銑削加工的相關(guān)知識主要有：UG/CAM加工環(huán)境初始化操作、刀具組的創(chuàng)建操作、幾何體坐標的創(chuàng)建操作、加工方法創(chuàng)建操作、刀具軌跡的創(chuàng)建操作等。

3.4 任務(wù)的實施 在本次的平面零件銑削加工任務(wù)實施的過程中，根據(jù)前面相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生完成創(chuàng)建毛坯→創(chuàng)建設(shè)置父節(jié)點組→創(chuàng)建操作→設(shè)置參數(shù)→生成刀具軌跡并校驗→后置處理成數(shù)控加工程序等軟件操作，讓學(xué)生理解每個步驟的操作方法和具體含義。隨后再讓學(xué)生獨立完成該任務(wù)，在學(xué)生獨立完成任務(wù)任務(wù)過程中總會遇到各種各樣的困難，教師要注意觀察并及時引導(dǎo)、幫助，確保學(xué)生可以獨立完成任務(wù)。

3.5 學(xué)習(xí)小結(jié)和點評 任務(wù)完成后的總結(jié)和評價是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法比不可少的環(huán)節(jié)。教師結(jié)合教學(xué)目標對學(xué)生完成任務(wù)的情況給出評價，可以促使學(xué)生認真反思，得到不斷提高和發(fā)展，也是對教學(xué)效果的價值判斷。也就是任務(wù)總結(jié)和評價可以從整體上調(diào)節(jié)、控制教學(xué)活動的進行，引導(dǎo)教學(xué)方向、檢驗教學(xué)效果，保證教學(xué)目標的實現(xiàn)[3]。針對本次的平面零件銑削加工任務(wù)，在任務(wù)完成后，教師首先帶領(lǐng)同學(xué)們回顧任務(wù)實施的整個過程，總結(jié)涉及到的知識點，以及各個知識的實際應(yīng)用情況，然后把本任務(wù)中的知識和解決問題的方法引申到企業(yè)生產(chǎn)實際中，讓學(xué)生領(lǐng)會到所學(xué)的東西不是紙上談兵，而是有著血和肉的實際作用。

4 對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的反思

實踐證明，在UG軟件教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法可以使學(xué)生掌握課程大綱的知識點，同時使學(xué)生學(xué)會了對知識的靈活運用。另外，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，改變了以往高職學(xué)生厭學(xué)的現(xiàn)象。但是，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法不是萬能的，并不是適合任何課程的教學(xué)，同時在設(shè)計任務(wù)時，不能是對課程知識體系的簡單分割?？梢哉f，有效地設(shè)計任務(wù)題目是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法成敗的關(guān)鍵，因此在設(shè)計任務(wù)是要注意：①知識點的涵蓋廣度和深度的適宜性；②任務(wù)的成就感和趣味性的統(tǒng)一；③靈活與具體的結(jié)合。

[1]楊德輝.UG NX6.0實用教程[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.

[2]白琳.基于任務(wù)驅(qū)動的Visua1 Basic程序設(shè)計教學(xué)方法研究[J].科教文匯，2012，11.

[3]戚建蓮.任務(wù)驅(qū)動法在大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用應(yīng)用研究[D].河北大學(xué)，2010.