项目教学法在UG零件设计课程中的应用

摘 要 项目教学法是起源于德国的先进职业教育理念。UG零件设计作为一门实践性很强的课程，需要学生的积极参与并发挥主动性。将UG零件设计这门课程分解为多个项目进行教学，其目的是将UG零件设计的基本方法和技能融于具体项目之中，使学生在完成任务的过程中充分发掘自己的潜能，提高分析、解决实际问题的综合能力。

关键词 UG零件设计 项目教学法 教学改革

随着我国模具行业的迅速发展，企业对模具类专业人才的需求不断上升，许多高职院校纷纷开设了模具设计与制造专业。受传统教育模式的影响，模具设计与制造专业的核心课程UG的教学往往只重视基本命令的识记与操作，而忽略了学生对知识和技能的运用。不能很好地把所学的知识应用到实际的学习和工作中，更不用说能做到举一反三。因此，作为高职教师就应该寻找一种符合自身教育特点的教学方法。项目教学法把理论与实践教学有机地结合起来，鼓励学生通过实践活动获得知识，激发学生的学习动机，发掘学生的创造潜能，因而得到很多高等职业院校教师和学生的青睐，逐步成为高等职业教育教学改革的发展方向。本文主要介绍项目教学法在UG零件设计课程中的应用。

一、UG零件设计项目式教学的可行性

UG零件设计是一门理论和实践性都很强的课程，就其内容来讲主要包括：二维草图、三维实体造型、三维曲面造型、装配、工程图、运动仿真等。可以将这些知识点按照从简单到复杂，从单一到综合的原则融入教学的能力目标中，用项目的方式组织起来进行教学。UG零件设计属于软件应用与机械设计相结合的综合课程，要求学生具有一定的机械设计基础和一定的读图能力。另外，必须有专门的电脑机房和多媒体教室，这样教师可以再适当的时候对实施本项目所涉及到的命令进行讲解和演示，学生也可以通过多媒体展示自己的成果，并请教师进行评价和总结。有了这些具备的实训条件，实施项目式教学应该是完全可行的。

二、UG零件设计课程项目设计

项目教学中，项目的设计尤为重要。教师通过分析教学内容，分解教学任务，将要讲授的知识蕴含于所设计的项目之中，学生通过完成项目达到掌握所学知识的目的。所设计的项目必须有一定的应用价值，还必须有一定的难度。学生完成这个项目不是对已有知识和技能的运用，而是利用已有知识在一定范围内学习新的知识和技能，解决过去从未遇到过的实际问题。这里将UG零件设计课程一共设计成6个项目，具体内容如下：

1.二维草图

UG二维草图的创建是NX特征建模的一个重要方法，比较适用于创建截面较复杂的特征建模。确定二维草图项目如下：让学生从正五边形、螺母、垫片零件做起，考查他们对直线、圆、曲线、草图约束、几何约束等知识的掌握情况；接着，以学生个人的兴趣爱好为前提，内容不限，让学生自己设计绘制一些零件或日常用品的轮廓线，如冷冲模的上模座、下模座、水杯轮廓线、啤酒瓶轮廓线等，这样既考查了学生对草图的绘制、编辑能力，又彰显了学生的个性。这些项目都源于日常生活或其他课程，实用性很强，能够激发学生的学习兴趣。

2.三维实体造型

学生在掌握了二维草图的创建之后，还要学会三维实体造型。本部分内容采取分组学习的形式，分组的依据为：学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等。每组5―6 人，并设立组长，全面负责小组的学习讨论和落实工程项目的安排。所选取的项目可以是一台减速器、一副冷冲压模具、一副塑料成型模具或其它产品。小组采用协作学习的方式，在组长的指挥下，对各成员进行分工，每个成员负责该产品中1―2个零件的设计。这样完全调动了学生的主动性，并培养他们的团队合作精神。

3.三维曲面造型

曲面造型UG设计的一项重要内容，主要用于汽车、航空、日常产品的曲面设计。确定三维曲面造型项目如下：让学生从空间曲线的搭建开始，然后利用所搭建的曲线生成相应的曲面，最后用缝合、修剪、补片等操作生成实体。学生根据自己的兴趣爱好设计一件小产品（头盔外壳、水壶、饮料瓶、手机万能充电器外壳等）。

4.装配

在进行新产品开发时，当已完成了零（部）件的设计后，就可以把所有零件组装起来，这种虚拟现实的装配方式称作虚拟装配。学生利用UG系统的装配模块对项目二中所设计的零件进行装配。熟练掌握组件的定位，配对设计，并对装配模型进行间隙分析、重量、质量管理等操作，装配完成后可以建立爆炸图，还可以生成相应的装配工程图。

5.工程图

工程图是UG的主要模块之一。用户可以将所设计的零件或产品生成相应的工程图。学生根据所选零件的大小和复杂程度创建合适的图纸，添加所需的视图，并进行尺寸和公差的标注。本项目主要考察学生正确创建工程图的能力，创建尺寸、尺寸公差及几何公差的能力，标注基准符号及表面粗糙度的能力，添加文字注释的能力。

6.运动仿真

UG运动仿真模块可以对任何二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。本项目的设计以平面机构的运动仿真为主。学生可以自己设计一些常见的机构并进行运动仿真，如：四杆机构、凸轮机构、圆柱齿轮机构等。该项目要求学生把零散的知识应用于一个实际的项目中，有利于提高学生的综合能力；能解决现实生活中的实际问题，学生可以进一步了解仿真模块的实用价值，从而提高学习UG的兴趣。

三、UG零件设计课程项目实施

本课程项目的具体实施过程如下：

(1)向学生展示教学项目，让学生归纳总结项目中所运用到的知识点，确定项目的目标和任务。

(2)在教师的启发下,学生找出项目的解决方案及操作步骤并制定实施计划。

(3)学生按照项目的实施计划，独立或以小组的形式完成项目的制作。

(4)教师对学生完成的项目进行共同讨论，评判在项目中出现的问题，并在教师的指导下加以解决。

(5)学生对自己的项目进行修改和完善，最终完成项目。

(6)学生和教师共同评价完成的项目，使学生发现他人的优点，看到自己的不足，能够把原理性知识技能与操作性知识技能进行有效的整合，形成综合知识能力的提升。

实践证明，在UG零件设计教学中运用项目教学法调动了学生学习的主动性、创造性、积极性，切实提高了学生的专业综合素质。学生的学习由被动转化为主动，提高了学习兴趣，因此，项目教学是高等院校UG教学改革的重要方向。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].教育科学出版社,2007.

[2]丁琦,杨龙.项目教学在计算机基础实训课程中的应用.煤炭技术,2010.03（212）

[3]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008,(11)