对中职《UG NX》的教学探究

[摘 要]为了适应制造业的发展，培养更多的适用型技能人才，越来越多的职业院校、职业培训机构将UG NX作为一门主要的专业课程开设，为使机制中职枯燥的专业课程变得生动易懂，使课堂上复杂的理论分析更容易被学生所接受，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系，文章将NX（UG）软件应用于多门专业课程中进行辅助教学，这一教学改革提高了学生主动学习、创新和工程实践的意识。

[关键词]中职院校 NX（UG） 教学改革

中图分类号：G72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0010-01

UG NX 是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件之一。许多世界领先的制造商用其进行概念设计、工业设计、机械设计、模具设计、数控编程加工等工作，特别是在国内的模具设计与数控编程行业中，UG NX已经成为了主流的设计编程软件。为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，我校结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系，本人总结目前教学方式及一些教学改进措施。

一、目前学校的教学方法与思路

在本校，UG NX课程均在实习课堂上完成，即作为实习项目来教学。实习场地选择在机房，这样可以使学生有更多的动手操作时间，在机房上课也更能活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。教师在上这门课时，均采用多媒体教学，边讲解边示范演示。讲完功能指令后就布置练习或者讲解一些相关的例子，作为课堂练习或课后作业。这种讲授课方法，大部分学生在课堂上或短时间内都能接受，但过段时间后学生就会把所学知识忘记的非常透彻。或是老师所举例子，都能按老师操作方法完成图，但是采用相同的功能指令，换个类似的图让学生完成时，往往又不能独立操作成功。针对以上问题，本人经过多次的实验和长时间的观察，总结得出了以下几方面原因：

1.实习课时太少，学生自己动手时间短

从以往的授课计划表可以得知，教学内容非常丰富、充实，但实习课时较少。UG NX 每个模块的功能指令都特别多，而且每个指令都有相应的对话框，对话框内又有各种参数选项，因此，要完全讲解每一个指令的应用，需要一定的时间。但是，由于课时已定，因此，学生动手操作的时间就相对减少了。

2.缺少学生动手操作环节

大部分老师上课都是采用边讲解边示范演示的方法，讲完指令后就列出一些相对应的例子，讲完实例，学生画完后就进入下一课题了，缺少让学生自由发挥、自由抄画模型的环节。

3.缺少相应的基础知识

学生在实习UG NX 课题前，没有学习相应的基础知识。比如，学生从没有接触过计算机绘图、计算机辅助设计课程的学习，直接进入UG NX课题的实习。由于UG NX功能非常强大，在绘画方面需具备一定的空间思维能力及平面绘图基础。如果没有这几基础知识，那么，入门就比较困难，需要很长的时间。但课时有限，因此给上课老师带来很大的教学压力，且上课效果不佳。又如：学生在实习UG NX 课题前，从没有接触过数控铣床、加工中心，甚至连数控铣削原理都不懂的，就直接学习UG NX数控编程（CAM）。这样会给专业老师带来更大的教学压力，老师需要从铣削原理、加工基础讲起，即使教师把这课上得再好，也只是纸上谈兵，学生到实践中还是不知如何下手。

二、教学改革方案

根据以上几个问题，本人提出以下相应的教学调整，具体方案如下：

1、增加实习课时，分阶段实习 ，增加零件抄画、机床连接操作环节

跟数控铣床、数控车床实习一样，分初、中级与高级两个阶段实习，每个阶段至少120学时，初、中级阶段主要实习零件的三维实体造型、简单曲面造型、工程图、装配基础、二维加工。高级阶段主要实习曲面造型、三维加工等。

每实习完一章节，学生除了要完成一些实例外，还要自己动手测绘零件。如，学完三维实体造型后，让学生自己准备一把塑料卡尺，动手测绘教室内的桌椅和电脑显示器，或者指导老师准备好一些零件模型等。通过实体模型测绘，调动学生学习的主观能动性，增强了学生的自信心、愉悦感和满足感。还可以把学到的功能指令、构图方法运用到实际模型抄画中去。加深了他们对所学知识的理解，学得更加牢固。学完自动编程章节后，让学生到数控铣削车间实习一周，进行与机床连接操作。学生在计算机上用UG NX编完程序后，直接传到机床上进行加工。指导老师鼓励学生根据自己需要和兴趣，自主地选择编程方法，大胆、自由地去尝试。这样可以使学生了解每种刀路的走刀方式和加工出来的效果，更进一步的加深学生对刀路的认识，掌握什么样的零件采用什么样的刀路合适，为学生今后走进工厂更快地上手编程加工打下扎实的基础。

2、 NX软件在“机械制图”课程中的应用――NX 三维造型模块

在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。

3、在“数控机床编程”课程中的应用――NX加工模块

部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。

手工编程虽然有以下几个优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模―指定工艺方案―进入CAM环境―创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点―设定参数―生成刀轨并验证―机床后置处理―数控程序（NC代码）。

4.加强专业教师队伍建设

学校宗旨是教好学生，培养更多的高技能人才。因此教师除了有良好的教学技能外，还要具备相关的理论知识和一定的实践操作能力，解决实际生产问题的能力。为了适应先进制造业的发展，UG NX软件在不断地更新，不断地增加新功能。因此，专业教师也要不断地学习，学校也要定期给教师提供技能提升的培训机会，全方位加强专业教师队伍建设。

结语

把NX（UG）软件应用于 “机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，应增加实习课时，分阶段实习 ，增加零件抄画、机床连接操作环节，且充分合理地选用NX软件的相应模块，满足不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]程德蓉，何玉林，李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业，2011（6）.

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[3]严潮红，夏建生，王旭华，等.基于UG NX的工程本科应用型人才培养[J].盐城工学院学报：社会科学版，2010（3）.