“画三维图，创空间梦”三维造型在中职教学中的探索

魏荣杰

摘要：随着我国科技的不断进步，导致了我国工业化的程度逐渐加大，因此这就需要更为专业全面的数控人员。在现代职业教育中，三维软件教学课程的开设正是紧跟时代的步伐。本文着重分析了通过三维造型课程的教学，结合相关企业交流合作学习，使学生具有初入职场的职业能力和职业素养。

关键词：中职数控UG4.0 ； 职业教学

中图分类号：U5 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0411-01

余姚作为中国最具幸福感城市，具有中国轻工模具城，中国塑料城两大支柱产业。作为数控专业的学生，一般都会从事模具相关行业，而三维软件在模具市场已经都得了广泛应用。对于初入职场的中职毕业生，掌握三维软件的使用，能更好地顺应市场的需求，增强市场竞争力。但在一般中职学校都是为了教学改革开设三维软件课程，难以取得真正的教学效果。

笔者近年来一直从事UG4.0课程教学，励志通过自己的企业工作经验改变现有的三维教学模式，并创导“画三维图，创空间梦”的指导思想。现就UG4.0软件教学在中职数控专业中进行以下探讨：

1 职场教育与课堂教学相结合

1.1 职业岗位职责

中职生作为即将走上社会的新生代，面对专业软件的学习时，态度不坚定，停留在学生学习观念中，缺乏岗位意识。而企业的最终目的是效益，不能在自己岗位上胜任的学生，缺乏了企业的利用价值，从而会走上“优胜劣汰”的道路。因此笔者在首次上课期间，对学生进行岗位教学，并阐述岗位职责，使得学生马上进入“工作”状态。通过学生职场教学，不仅解决课堂纪律问题，而且增强了学生的学习积极性。

1.2 三维行業趋势介绍

当今行业以UG、PROE和CITIA为主流三维软件，UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。笔者在首次上课期间，介绍余姚模具行业的发展趋势，并对UG软件的应用进行着重强调。同时对从业人员的工资待遇进行一一阐述，使学生对UG软件的学习充满激情。课后与学生聊天时，他们会UG软件的相关问题进行提问，并琢磨着自己的职业规划。

2 教学模块与教学手段相适宜

UG4.0主要功能可分为工业设计、产品设计、NC加工和模具设计。本校开设的课程为UG4.0产品设计。UG4.0包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。UG4.0具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。UG4.0优于通用的设计工具，具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。

笔者根据本校的教学情况对UG4.0教学模块进行了以下分类：

二维草图

零件建模

工程制图

零件装配

逆向造型

2.1 UG4.0二维草图、机械制图与AUTOCAD相衔接，学生学以自用

随着新课改的进行，我校对机械专业进行了相应课程改变。把原本高二学习的AUTOCAD课程调整到高一新学期进行教学，把机械制图课程与AUTOCAD课程同时进行，增强学生机械制图的实际应用能力。笔者在课余时间开设了UG4.0兴趣班，招收对三维制图充满激情的学生，从二维草图开始进行教学。通过兴趣班的开设，增强了UG4.0软件学习的影响力，触动学生加入学习的积极性。在高二课程开设后，笔者选用了一本“任务驱动，案例教学”的UG书籍作为教材，利用任务驱动法和案例教学法对学生进行教学，利用案例分析，层层演示，步步引导，使学生掌握UG4.0草图指令的使用方法。笔者同时利用兴趣班学生以“以老带新”的方法进行互助学习，并相互监督，共同进步。为了增强学生的UG4.0二维草图的实际应用能力，笔者选用AUTOCAD课程题目进行练习，学生先自学，再演示，老师则进行补充教学。

2.2 零件建模，学生求同存异

零件建模是根据零件图纸进行三维绘制。零件建模是UG4.0三维课程中的重点，同时也是难点。中职生的空间想象能力差，空间分析能力薄弱，难以把平面图三维化。因此笔者在建模教学初期，把零件实物和零件图纸一一展示在学生面前，增强他们的直观意识，同时制作相应的微课进行视频教学，使学生初步掌握基本命令的使用。复杂零件的建模讲究的制图思路，因此如何正确快速的绘制三维图纸难点。笔者则是通过引导学生先观察二维图纸，想象三维图的大体，再分析如何进行建模（一般从零件的几何特征，建模思路以及所使用的软件命令）。在学习一段时间的零件建模后，笔者通过任务驱动法要求学生对所画图纸进行分类，让他们求同存异，分析建模思路，增强建模技巧。

2.3 工程制图，学生自我挑战

机械制图作为中职机械专业的主干课程。UG4.0工程制图是学生充分发挥自己的领域。笔者在学习初期一般以抄画二维图为主，训练学生使用软件命令的熟练度，机械制图专业知识涉及较少。三维建模一般都是通过二维图纸进行转化，工程制图则可以通过三维模型进行二维制图。模型变化万千，视图表现形式各不相同，因此在工程制图学习过程中，学生是对自己的挑战，如何完美表现视图，标注尺寸与技术要求的填写，把机械制图专业知识得到真正应用。在教学过程中，笔者通过三维图分发，学生自我调节，自我练习，自我思考，教师逐个指导，逐个分析，逐个总结，再则对学生练习作用进行比较性评价，使学生直观感受知识点，并逐步掌握。

2.4 零件装配，学生重塑自我

零件装配包含机械制图、零件测量等相关专业知识，知识点较多，是学生重塑自我的关键，使学生掌握机械知识的多面性。笔者通过自己企业设计产品让学生练习，让学生掌握零件装配顺序，并对关键装配点进行指导，配合方式的选用得到强化。通过实际产品练习，学生真正掌握零件的实际应用，并对空间思维得到强化。

2.5 逆向造型，学生创造自我

逆向造型是通过实物测量，把实物三维化的设计方式。公司的产品开发过程很多都是从原有产品进行借鉴，取其精华去其糟粕，因此逆向造型完美解决工程技术人员的技术难题。笔者利用余姚当地的中国轻工模具城，对产品测绘店进行走访，并对产品进行收集保留，同时拷贝相关点云图。学生对当今流行产品相当感觉兴趣，并充满激情，但毕竟没有真正的工作经验，同时逆向造型涉及较复杂曲面功能，练习工程中难免会碰到荆棘。因此笔者进行多方面的激励，挖掘学生潜力，使学生发现创造自我的空间。

3 实地考察与教学过程相辅助

“闭门造车”的教学方式一直存在于中职教学过程中，“纸上谈兵”的教学手段一直在演练。

中国梦的思想一直存在笔者心中，只有走出去，看看当今主流产品设计，让“画三维图，创空间梦”的理念得到真正实现。笔者通过自己联系，学校组织，多次带学生进行企业走访交流，学习企业文化，企业7S管理模式，企业产品开发流程。

4 结束语

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。UG4.0课程秉着服务当地市场经济，培养中职生空间想象能力和三维设计应用，使学生具有出入职场的能力。

参考文献

[1]曹文聪. 浅谈中职教育CAD/CAM 教学模式的改革[J]. 中国科技创新导刊，2013，11.

[2]赵波，龚勉，等.UG CAD实用教程[M].北京：清华大学出版社，2004.