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另辟蹊径，构建UG多彩课堂施立波

发表时间：2021/5/26 来源：《论证与研究》2021年4期作者：施立波

[导读] 摘要：“中国制造2025”的深入推进，对软件应用人才的需求进一步加大，也提出了新的要求。本文根据中职生的求知特性和《UG软件应用》的课程特点，利用积累的诸多教学经验和学习资料，对《UG软件应用》的课堂进行探索与实践，促进学生主动且有个性地发展，教会学生求知的方法，让学生在课堂中成为真正的主人，从而培养学生持续发展的能力，更加适应产业转型升级的社会需求。

                                                                                  施立波
                                                           （浙江省永康市职业技术学校 321300）
        摘要：“中国制造2025”的深入推进，对软件应用人才的需求进一步加大，也提出了新的要求。本文根据中职生的求知特性和《UG软件应用》的课程特点，利用积累的诸多教学经验和学习资料，对《UG软件应用》的课堂进行探索与实践，促进学生主动且有个性地发展，教会学生求知的方法，让学生在课堂中成为真正的主人，从而培养学生持续发展的能力，更加适应产业转型升级的社会需求。
        关键词：UG软件应用；多彩课堂；持续发展
        UG软件在五金发达的永康企业中运用十分广泛，企业对这方面的人才需求越来越大，学校在模具、数控、3D打印等专业开设UG软件应用课程也已经多年。熟练应用UG软件功能不仅对顺利完成后续课程的学习具有重要作用，而且还有助于增加学生在就业市场上的竞争力。因此，作为一个专业课教师该如何让学生学好这门课，掌握学习方法和应用技巧？又该怎么培养他们走向企业后拥有持续发展的能力呢?
        一、教学现状
        《UG软件应用》是一门操作性很强的软件课程，是学生的一项实践技能，需要通过大量的练习来熟悉、掌握以及应用。更重要的是学生进入工作岗位后，需要有学以致用，以及持续发展的能力。目前在《UG软件应用》教学上，取得了不错的成果，但依然存在着一些问题。
        （一）教材分析
        我校选用机械工业出版社出版的《UG NX8.0基础应用与案例详解》，其内容精简，以具体的案例为载体，同时有设计思路分析，对应知识点的详解，很适合学生以及其他初学者学习，可作为学生用书。[1]只要按部就班，绝大部分设计能完成，师生使用起来都很方便，但也存在不足。首先是章节的编排顺序，是按曲线—草图—实体—曲面这样的顺序，根据多年的教学实践和中职生的认知规律，这样的学习效果并不是很好。其次在同一模块中，比如实体造型的编排顺序比较随意，既没有按照从易到难的顺序，也没有遵循学生的学习认知规律。
       （二）教学模式分析
        经过多年的教学实践，摸索出了一套比较有效的教学模式。对教材的章节顺序重新安排，先是学习简单的三维建模，激发学生的学习兴趣。再是学习草图绘制，打好基础，然后是学习实体建模，掌握初学者的核心知识技能，最后是学习曲面设计，其实就是实体建模，是UG软件学习的进阶阶段。
        学生是个性的主体，重视每位学生的个体差异，有的放矢，因材施教，就可以构建高效的课堂。《UG NX8.0基础应用与案例详解》补充更多有利于不同学生学习的资料。[1]将案例制作成微视频，将操作步骤使用录屏软件录制，重点部分加以解说，配以文字，发给学生边看边学。学生乐于学习，课堂纪律好，教师个别指导学生出现的问题。同时思维导图给一些理解力较强，掌握较好的学生使用，思维导图提供建模思路和简单步骤，学生先理解再操作，需要有自己操作方法与步骤，能够更加深刻地理解运用软件命令。整个课堂中，以学生为主，教师为辅，学生有事可做，大部分能完成任务，教师以个别辅导为主，过程相对轻松，教学高效有序。
      （三）存在的问题
        目前学生可以根据微视频、思维导图按部就班地完成学习任务，整个课堂中高效有序，学生认真练习，教师个别指导，工作相对轻松，基本上每位学生都能完成任务。但每次布置新任务，不提供学习资料，让学生自主思考，自主练习，差不多的学生无从下手，有的干脆等老师讲解、发资料，学生的学习似乎遇到了无法突破的瓶颈，这是为什么呢？部分学生毕业后从事UG软件应用的相关工作岗位，他们往往又到一些培训机构再学习，其中不乏学习较好者，他们的理由都是已经忘得差不多了，为什么会忘记得这么快呢？
        [2]职业学校学生实践技能的形成一般需要经过感知认同、模仿练习、熟练协调、反馈校正和创新创造几个阶段，要在良好、高效的教学环境中反复训练才得以形成。在基于微视频、思维导图等的课堂中，学生在感知认同、模仿练习阶段得到了很好的执行，乐于参与，大部分学生能达到熟练协调。但在反馈校正上，学生明显力不从心，创新创造几乎没有，学生的学习过于依赖微视频或思维导图，在高效课堂的表面下，学生并没有成为课堂真正的主人，被微视频等牵着鼻子走，课堂有序却不出彩。学生没有真正积极地去思考，个性没有得到尊重和发展，也就没有掌握学习方法，不能做到学以致用，缺乏继续学习能力，在职业生涯中难以持续发展，更谈不上创新创造。
        二、《UG软件应用》教学相应的对策
        教学的本质不单单是教会学生学习的知识，更重要的是教会学生求知的方法，促进其自身的成长，彰显其个性，提高综合素养，锻炼各种能力，更好地适应社会，创造性地生活。因此构建丰富多彩的课堂，应注重过程教学，充分尊重学生个体，让学生敢想敢做，敢拼敢搏，敢评敢说，真正做到“学、做、悟”，成为课堂真正的主人。
       （一）开展科学的竞争模式，构建敢想敢做的课堂
        [3]想要学生积极参与教学活动，必须先提高他们的主体意识，即学生对自己学习的主体地位、主体能力、主体价值的一种自觉意识。[4]良好的课堂气氛，能促进师生交往互动、彼此分享思考和见解，彼此交流情感、理念，真正把教师转变为教学的组织者、引导者、合作者，把学生转变为学习的主人。
       《UG软件应用》课程是通过实践操作掌握对相关命令的理解、应用，因此注重对软件的理解，方法与思路很重要。在教学活动中，先激发学生的思维，唤醒学生的意识，并通过一题多解、小组竞赛，让课堂先活跃起来，激发学生创造性的思维。以绘制圆柱体为例，谈谈具体做法：
        初抛问题：绘制一个φ50×50的圆柱体，有几种方法？
        方法一：“拉伸”命令的应用，绘制一个φ50的圆，沿Z轴正方向拉伸，距离为50。
        方法二：“回转”命令的应用，绘制一个50×25的矩形，长边与Z轴重合，绕Z周回转360°。
        方法三：“设计特征”命令的应用，插入设计特征，选择圆柱体，输入底面直径和高。
        问题很简单，学生差不多运用这三种方法，也是创建圆柱体特征最常用的三种方法，应用最广泛，基本上的学生也已经掌握。
        为了激发学生的兴趣，拓宽学生的思维，增加学生持续发展能力，我再抛问题：现在以小组为单位，看哪个小组想到的新方法更多更快。
        通过头脑风暴法，小组合作以及组间竞争，又得出了以下4种方法：
        方法一：“通过曲线组”命令的应用，绘制圆柱的上底面和下底面，使用“通过曲线组”命令创建圆柱特征。
        方法二：“扫掠”命令的应用，绘制一个底面圆，和与之垂直的直线，使用“扫掠”命令创建圆柱特征。
        方法三：“管道”命令的应用，绘制一条长度为50的直线，使用“管道”命令创建管道，管道内径为0，即为圆柱体特征。
        方法四：先创建50×50×50的正方体，再对4条棱边进行倒圆，半径为25，刚好形成圆柱侧面。
        在一个小组分享完方法四的时候，我既惊喜，又惊奇。惊喜的是学生的思维打开了，大家都参与其中，成了课堂的主人，并得到了创造性的方法。惊奇的是学生另辟蹊径，不受思维限制，通过改变正方体的细节特征创建圆柱体，也让我收获不少。
       （二）开展科学的合作模式，构建敢拼敢搏的课堂
        开展小组合作学习由教师中心转变为学生中心，让学生敢想想做，有自己个性的学习方式，去想、去做、去悟，有自己的创造性思维，构建多彩的高效课堂。经过前面的头脑风暴，学生们的思维已经打开，在此阶段课堂是“活”的，但同时也是“严”的。“活”是指允许学生之间展开讨论，互帮互助，“严”是指教师要有一个明确的课堂模式，学生有一个明确的学习目标，约束学生养成良好的学习习惯和形成良好的学习态度，提高学生的学习质量。活跃的同时不能影响他人。
        设置小组竞争机制可以提高课堂活力，让学生在竞争中更好地掌握知识与技能。人都有好胜心，同时进入工作岗位后也是充满竞争的。比如在葫芦造型的任务中，我是这么做的：
        通过思维风暴和方法步骤分析，大家一致形成了以下两种思路最为可行，一种是应用“设计特征”命令，先插入2个球体和1个圆柱体，再进行特征求和，最后进行“圆角”、“壳”的细节修饰，另一种是 “回转”命令的应用，先使用“回转”命令创建主体结构，再进行“圆角”、“壳”的细节修饰。各个小组的完成情况都很不错。《UG软件应用》课程，对于学习者来说，思路与方法步骤是很重要的，对于建模效率和质量有很大的影响，为了进一步锻炼学生的思维和对软件应用的理解，我决定通过小组竞争来实现。
        在软件“部件导航器”的“模型历史记录”中，记录着每一步的建模信息，比如这一步使用的是什么命令，命令下面详细的参数，并且可以返回修改或者删除。在其中的一步中插入命令，改变排列的顺序等。
        方法一总共分8个步骤，方法二总共分6个步骤，如果让学生去思考，还有哪些方法步骤，步骤能不能减少，他们已经完成了任务，大都不大愿意去思考，于是我引入了小组的竞争任务：同学们，我们以小组为单位，看看哪个组的葫芦造型步骤是最少的。

       方法一方法二
        当一个小组说，我们少了2步，另一个小组说，我们可以少3步，他们都在努力着，气氛很活跃，最后一个小组达到了我的预期，葫芦造型可以一步到位，一个“回转”命令就能创建葫芦模型。方法是绘制葫芦横截面的一半，再绕中心轴回转：

        该方法要求草图技能扎实，熟练掌握绘图工具和约束工具，“回转”命令理解透彻，特别是截面分析。
       （三）开展科学的评价模式，构建敢评敢说的课堂
        科学合理的评价方式，有利于培养学生的学习习惯，让人人都有学习成就感。评价方式注重个人与团队，过程与结果。
        评价依据为学生上课的活跃程度，小组的活跃程度，是否积极参与小组讨论，是否有完成教师布置的任务等内容。组员、组长和教师都参与评价，小组内评价后要求进行反馈校正，教师根据小组长对自己组中每位成员的评价和学生的自我评价，指正学生在合作学习过程中的不足之处，并依据学生的学习情况，帮助学生制定学习目标。
        任务评价表

        最后增加交流展示的环节，有优秀作品的展示，激励了学生，让他们体会到了成功，提升了信心，同时随机抽取作品展示，大家一起分析交流，对于错误之处先由学生进行校正，校正不了再由教师完成，这样既能给学生一点压力，也能帮助他们提升应用水平。
        三、“多彩课堂”教学的成效
       （一）营造了和谐的课堂氛围
        “多彩课堂”在高效的基础上激发了课堂的活力，给予了学生更多的空间，改变了以往的假高效，在学生的思维激发和思路创新上有了突破。
        UG软件的学习，思路方法很重要，也需要有创新意识，像课堂中的“一题多解”，让学生展开头脑风暴，充分发挥自己的想象，激发了学生的思维能力。“圆柱体的一题多解”还迸发出了创造性思维，教师本人也获益不少，容易固化的思维重新得到释放。
       （二）构建了多彩的学习方式
        有了好的思路方法，就要去实践，学生对于自己的想法还是很自信的，因此在实践阶段会更加的主动、积极，有疑问会相互讨论学习，教师更多的是引导学习，把握课堂秩序。小组间的竞争机制能促进学生更深层次探究，对于学生的持续学习能力和创新思维有很大的帮助。
        （三）健全了学生的评价方式
        科学合理的评价方式能兼顾全体学生，尊重学生个体之间的差异，对于任何一个学生，抓住其好的任何一方面，给与积极正面的评价。比如学习任务完成了，过程虽然比较繁琐，还是给与同样的奖励，过程简洁，结果也对，给与高效率的表扬，还会在帮助其他成员过程中得到更大的成就感。
        交流展示环节是对学生学习反馈总结的过程，肯定好的，指出不足的，给动力、给信心，也给一点压力。
        四、思考
       “多彩课堂”教学后课堂发生了很大的变化，课堂真正的活起来了，学生的思维更灵活多样，解决问题的方法多了，但是，教师看似轻松了，其实要求更高了。还有一些困惑，比如在合作探究中，有的学生“混”任务，等着别人教他，甚至干脆叫别的学生给他做，抽到作品展示也不错，但不知道他真正掌握了多少。学习能力强者更强，“混”者更“混”。因此，要想真正地让学生学好《UG软件应用》这门课程，还有很多路要走。
        参考文献：
        [1]周美巧.基于典型产品的中职模具专业“全息”实训模式的实践研究.浙江工业大学，2019-01-01
        [2]袁海英.中职教育校企深度合作运行机制研究.河南教育：下旬，2011-09-20
        [3]陈绪坤.给数学课加点调味品.小说月刊，2018-11-20
        [4]马凤丽等.幼儿园数学教学实践探析.中国教育学会基础教育评价专业委员会2016年专题研讨会，2016-05-22