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[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).
[2]焦丽丽.UG软件用于机械专业课程的教学改革[J].装备制造技术,2008(12).
[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).
[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).
[2]焦丽丽.UG软件用于机械专业课程的教学改革[J].装备制造技术,2008(12).
[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).