《UG NX機械產品設計》課程項目化教學的改革研究

潘志國　杜宏偉

【摘 要】針對以往課程教學中存在的問題，本文對《UG NX機械產品設計》課程的項目化教學改革進行詳細的探討，包括項目選取、項目實施、項目完成后的評價等，并對該課程項目化教學的效果進行分析與總結。

【關鍵詞】項目化教學；教學改革；評價體系

Study on Teaching Reform of UG NX Mechanical Product Design Based on Project Teaching

PAN Zhi-guo DU Hong-wei

（Qingdao Agricultural University， Qingdao Shandong 266109， China）

【Abstract】According to the existent problems in the course of UG NX mechanical product design， project teaching reform of UG NX mechanical product design were discussed， which included project selection， project implementation， project evaluation， etc. The effect that in project teaching were summarized and analyzed.

【Key words】Project teaching； Teaching reform； Evaluation system

以學校名校工程建設為契機，針對以往《UG NX機械產品設計》課程教學中存在的問題，本文對該課程進行了項目化教學改革與實踐，希望能為相關課程的項目化教學提供參考。

1 當前教學方法存在的主要問題分析

《UG NX機械產品設計》過去采用課堂講授+上機練習方式，選用教材多從基礎命令講起，配以小的教學案例供學生練習。其存在的主要問題如下：

1.1 教學內容單調乏味，不能學以致用

教學中以教材內容為主線進行講解，分模塊分章節介紹內容。從基礎命令講起雖然方便學生課下復習，但是卻造成了授課內容相對枯燥，缺少實際綜合應用，對學生的學習興趣和學習積極性調動不足。

1.2 缺少對學生創新意識和能力的培養

原有教學方法只是教學生怎么用三維機械設計軟件把現有的東西進行建模，很少去考慮為什么要這樣設計，怎么去設計開發或者改進一款新的產品，使其在功能或者效率上有所提高，只是用三維機械產品設計軟件進行建模。

1.3 缺少團隊協作的意識和能力的培養

學生以個人學習為主，很少以小組的形式相互討論、共同學習，其優點是個人學習能力較強，但團隊協作能力較差，不能集思廣益，對將來的學習和工作造成不良的影響。

2 項目化教學方法特點及在該課程應用的可行性分析

《UG NX機械產品設計》是一門應用性很強的課程，按照學校名校工程建設中培養應用型人才的目標，在綜合分析了各種教學法優缺點的基礎上，提出了將項目化教學法引入《UG NX機械產品設計》課程的教學中。

在機電產品設計開發初級階段，企業大都是以建立數字樣機為主，然后再利用數字樣機對產品性能指標進行分析優化和仿真模擬，并通過數字模型輔助加工制造。由于該課程面向機械產品設計，通過計算機建立模型仿真。通過一個機械產品設計貫穿整個教學環節，讓學生在規定的時間里獨立完成一個完整的機械產品的設計與開發，將教學內容融入到具體的項目中，用項目來驅動學生的學習，培養學生的自主學習能力、實際應用能力、團隊協作能力和創新能力。

3 項目化教學法在《UG NX機械產品設計》課程的改革實踐

3.1 《UG NX機械產品設計》課程的項目選取

本門課教學通過一個大項目串聯起來，然后根據內容分解成零件、裝配、工程圖和曲面設計四大部分。將零件模塊根據機械零件特點分成五類小項目：軸套類零件設計、輪盤類零件設計、叉架類零件設計、箱體類零件設計、標準件和常用件零件設計；裝配分為裝配設計和爆炸圖設計兩類小項目；工程圖分為生成視圖、尺寸與注釋兩類小項目；曲面設計分為網格曲面、掃掠兩類小項目。所有的小項目合計11類，每一類小項目占用4個學時；教師會采用啟發式、引導式教學方法為學生演示每一類小項目的設計思路、方法、所用特征命令，安排學生類似項目進行練習。

3.2 《UG NX機械產品設計》課程項目實施

該課程以一個大項目作為案例將11類小項目串聯起來，每類小項目包含不同的題目供教師示范和學生練習，以提高其軟件應用的熟練程度。學生以4-5人為一組挑選一個大項目在課下完成，每個大項目涵蓋了課程的重點知識；大項目可以選擇學生較為熟悉或者感興趣的機械產品或者機電產品概念設計來完成，方案由項目小組自行完成，各項目小組在規定的時間內完成大項目的設計并作項目匯報演示?？稍趨R報結束后提問，對作品創新性、結構合理性、功能和用途等進行討論?！禪G NX機械產品設計》項目化教學實踐應注意的問題。

1）教師方面

項目化教學在實施過程中，教師應該具有比較全面的理論和實踐知識，才能應對“以學生和項目為中心”組織教學，教師只有具備了教學設計能力和隨機應變能力。教師不光要熟練應用三維設計軟件，更重要的是熟悉機械產品設計的開發流程，了解更多的創新產品設計，能夠給學生正確的引導，培養學生的創新意識和創新能力。

2）學生方面

由被動學習到主動學習需要一個過程，可通過增強項目的趣味性，讓學生主動參與其中，增強學生學習的積極性和主動性；通過團隊協作，使學生增強團隊意識和集體榮譽感；小組相互競爭，并通過推薦好的作品參加相關的設計大賽或者展覽來提高學生的熱情。大項目的完成要避免生搬硬套，通過創新產品設計引導，使學生樂于思考，逐步培養學生的創新意識和創新能力。

3.3 《UG NX機械產品設計》課程項目化教學的評價體系

為了增加學生的主動性和積極性，我們將該課程的評價體系做了較大的改革。學生的成績最終有兩部分組成：個人成績和團隊成績，個人成績和團隊成績各占總評50%。

個人成績是在完成小項目時教師對每位同學的評價，可以根據項目的多少，全部計分或者部分計入學生個人評價；為了鼓勵學生，通?？梢越o學生一個適應的過程，挑選每個學生最好的幾次記入個人成績。

大項目的總體評價采用教師和各項目小組互評的方式，團隊成績是教師和學生對每一項目小組大項目的評價，教師和學生所占的比例定為60%和40%，既能讓教師有一定的主導作用，又增加了學生的參與性，了解項目評價的一些知識。該評價體系主要的優點在于以下幾個方面：

1）團隊成績可以增加學生參與項目的積極性和責任感，增強團隊合作意識和集體榮譽感。

2）個人成績可以調動個人的學習積極性，發揮個人潛能，避免“吃大鍋飯”的弊端。

3）讓各小組參評分，可以調動學生積極思考、積極參與、相互學習，了解其他小組的經驗和不足，增強了其主人翁的意識和對項目評價的了解。

4 《UG NX機械產品設計》項目化教學效果分析

通過兩年的教學實踐，學生運用UG NX軟件開發機械產品的能力不斷提高，參與大學生創新項目積極性和主動性得到了改善，每年機械類學生申報校級、國家級大學生創新立項20余項，100多人參與；2015年，我院山東省大學生機電產品創新設計大賽獲得一等獎4項，獲得了歷史性的突破。我校機械類學生2014年第一次參加全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽獲得個人單項二等獎3項；在2015年取得了重大進步，獲得一等獎2項，二等獎5項，其中團體二等獎1項。這些進步都說明了學生應用三維軟件的水平和機械產品的設計開發能力在不斷提高，團隊協作的能力也得到了增強。

通過大項目的完成了解機械產品的設計流程，能夠獨立安排設計進度，進行機械產品創新設計。該課程教學內容符合有關省市、國家級有關設計和技能競賽的要求，為參與相關競賽提供了后備力量和優秀設計作品。

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[責任編輯：楊玉潔]