案例教学法在《UG NX4产品设计》教学中的应用
摘要：CAD技术已在模具行业的全面应用，高端三维设计软件的教学慢慢走进了职中专业课的课堂，本文以《UG NX4.0 产品设计》课程为例，探讨在职业中学中开展高端三维软件教学的方法，采用案例教学法的形式以提高学生的学习效果，达到培养高素质的现代社会劳动者的教育目的。 关键词：CAD 教学 案例教学法 设计
CAD原意是计算机辅助设计（Computer Aided Design），随着技术的不断进步，它还包含了CAM（计算机辅助制造）、CAE（计算机辅助工程）等更深层的领域，在CAD课程的教学中，不但要让学生学会利用计算机把以往的纸质图纸变成电子图档，更重要的是让学生学会如何利用现代化的CAD技术为生产实践服务。培养高素质的劳动者，让他们掌握并灵活运用先进的工具以提高社会生产率，是我们中等职业学校的教育目标。但在长期的CAD实践教学中，我们常常遇到这样的困惑：
1、学生能画，但并不真正会画。在教学中，我们常发现，大部分学生在上机练习的时候都会把老师置的练习题在计算机上绘制出来，有些成绩好的学生甚至很快完成任务，学生似乎对知识掌握得很好，但这只是一种假象，如果给他们一个实物让他们去绘制，或是给一个实际企业案例去给他们去完成时，我们就会发现，很大一部分同学都会束手无策，无从下手，学生的“会画”，只是学会了按照老师讲的方法去把练习画出，但并不能灵活运用所学的绘图工具去解决实际问题，这种知其然而不知其所以然的结果就是学生的高分低能现象。
2、职业中学的学生往往学习底子相对差些，如果是枯燥无味的讲解练习往往会大为打击学生的学习热情和积极性，容易对课程产生厌学情绪，从而失去了对课程的兴趣，使学习的效果大打扣折。不断寻找教学中的刺激点，以激发和培养学生的学习兴趣常成为教师最为困扰的问题。
UG NX4.0是当前流行高端机械三维设计软件之一，集CAD、CAM、CAE等功能于一身的强大工业解决方案平台，功能强大，应用广泛。在该软件中，一个产品的建模方法可以有多种解法，思路不同，建模效果也截然不同，如果教师在教学中要把知识点面面俱到，那将是一件耗时耗力的事；该软件指令的多而繁杂，操作思路灵活而多变往往成为众多初学者的拦路虎，一个初学者如要在短时间内学习该软件并达在熟练运用各种建模方法，是相当不容易的。对于职中生来说更是有相当的难度的。如果再是采取以往的老师讲解指令和例子，再让学生依例子练习的方法，虽表面上学生对知识有所掌握，但很难达到灵活动用知识的层次。 如何提高学生的学习效果，让学生做到真正的学有所用？如何保持学生兴趣，让学生感受到学习成功的快乐？在以往的CAD教学上机练习课中，我会发现有部分学生偷偷地背着老师用CAD画些自己感兴趣的东西，如“心”形图，各种商标或奇异符号等并乐此不疲，我想，我们的教学为什么不好好利用学生的这上点小“兴趣”呢，大教育家杜威认为，“常语所谓‘从经验中学习’，就是在我们对事物有所作为和我们所享受的快乐或所受的痛苦这一结果之间，建立前前后后的联结。在这种情况下，行动就变成尝试；变成一次寻找世界真相的实验；而经受的结果就变成教训——发现事物之间的联结”。所以，在本课程的教学中，我们尝试找些学生感兴趣的案例，把教学知识点融入其中，激发学生主动探讨学习，在做中学，在快乐的探索中达成教学的目标，这种方法很受学生欢迎取得了很好的教学效果。
在实践案例教学法教学过程中，抛弃教师讲解教材内容、命令用法，学生照着画的方法，而采用合理设计有趣美观的教学案例，把练习的自由权让给学生，让学生主动探索学习，发现问题，解决问题。案例设计原则如下：
1、案例取材要根据教学大纲的教学要求合理设计。
2、案例可以是一个固定的产品设计，也可以选定一类产品进行主题设计，以培养学生的创新能力，如“台灯设计”“MP3设计”“DVD播放机设计”“手机设计”“玩具小车设计”等等。
3、作品可在主题内任意取一自己喜欢的、感兴趣的产品进行创作设计建模，可按照现有产品进行逆向创作，也可自行创新创作新产品新功能，鼓励充分发挥想象力进行创新设计，但需注重实用性。 教学过程如下：
1、教师布置案例教学的设计主题，并在课本中指出所运用的知识点，对于较难的命令，老师可以提前作简要介绍。
2、学生通过从网络、生活应用、各类书籍中确定自已的设计小案例。
3、上机练习中，学生自主按照自己的设计小案例进行建模，如果案例较复杂，可以采用小组合作形式。在设计过程中，碰到难道可向同学或老师请教，找出解决方法；教师也可在练习的巡视中发现共性的知识难点，并加以引导解决。
4、产品设计完后进行技术交流，请代表性作品的学生进行演示，讨论解决疑难问题的方法、建模的多种方法，学众人之所长，交流学习心得，共同进步。
5、教师对案例设计进行知识归纳总结，进一步强化技能的领会。 经实践，这种案例教学法取得了出乎意料的效果，学生涌跃参与，热情高涨，有部分作品还做得相当不错，学生的产品设计水平有了很大的提高，学生对这种方式也很认同，教学过程也变得很顺畅自然。调查反映，学生们认为，这一教学方法使他们觉得学习是一件有趣的事，从中也学到了更多的知识技能。笔者认为，案例教学法开展，有效地提高了学生的学习效率，提高了知识的实用性，具体有以下特点和优点：
1、我学习，我快乐！在学生的上机练习中，把练习内容的主权交给学生，让学生自己选题，自由创作，让学生在“玩”中学，在学中“玩”。这种主权的转移，一改以前全班按老师所发的习题进行训练的古板与枯燥，大大激发学生的学习热情，学生会觉得按意愿画出来的东西还是很有“意思”的，不但可以与同学分享自己的得意之作，还可以得到老师的肯定与表扬。只要教师在教学过程中不断地肯定学生并按教学进程适当引导，便会使学生的这种学习乐趣转化成为对学科的兴趣，让学生在产品设计中体验快乐，体验进步的喜悦，学生在快乐的气氛与情绪中进行学习，是进行案例教学法的初衷。
2、我学习，我主动。案例教学法更好地体现了学生的在教育活动中的主体地位，变学生的被动学习成为主动学习。学生所创作的作品要自己决定，这就促使学生学会观察生活，并在其中挖掘出合适的创作内容，有些同学还到图书馆查找相关资料，上网找图片，找模型，无形中培养了学生的观察能力和信息收集与处理的能力。在创作设计过程中，学生们绞尽脑汁去利用已学的指令去完成“复杂”的产品造型，比如有位学生只是用了“拉伸”命令就可以创作出一个美观的电脑主机箱造型，用到了连老师都没有想到的技巧。创作的过程促使学生不断地去钻研已学绘图命令的用法，熟悉命令的使用原理，这比教师不厌其烦的命令应用讲解的效果要好得多，在这里，教师只要稍加指点，学生就很快牢固掌握知识点并能灵活运用。当会遇到某些造型必须要用到新命令时，学生们就会迫不及待地想知道解决问题的方法，这时，有些学生会去翻课本学习，有些学生会找老师提问，这个过程培养了学生自主探究学习的能力。有些学生自动利用晚上时间加班学习，上BBS与他人交流，上网络专业技术论坛去学习交流，就是为创作出一个自己满意，同学羡慕的作品。教学有效地激发了学生动学习、自我挑战的自观能动性，有利于培养了学生良好的学习习惯。
3、我学习，我灵活。在以往的教学中，学生“高分低能”的现象是很常见的，成绩优秀的学生到了企业并不能很好地完成工作，究其原因，很多是对知识技能的掌握只是停留在表面认识的阶段，对老师教授的知识只能是“生搬硬套”，换个方法换个思路便无从着手。如何培养学生对知识活学活用的能力，增强学生运用知识去解决实际生产问题的能力呢？教学提供了一个有效的途径。在产品设计创作活动中，教师并没有告诉每一位学生怎么去创作，而是让他们自己想办法解决，老师只是作为一个引导者，在创作过程中指出哪点不合理需要改进的地方，必要时引导一下解决问题的思路，但整个产品设计创作都是学生一步一步地去完成的，活跃了学生的学习思维，培养学生自己想办法去解决实际问题的能力，做到了知识技能的活学活用。
4、我学习，我互助。充分利用UG NX4强大的组件设计功能和装配设计方法，在教学中，鼓励学生们两人合作或多人合作去完成一个大型组合装配件的产品设计，还有意识地撮合优生与“后进生”的组合，一方面，利用优生的“帮、带、传”协助“后进生”不断取得学习的进步，另一方面，培养了学生的团队合作意识，营造和谐团结互助的良好班风，达到共同进步的目标。
5、我学习，我创新。创新能力是一个民族的灵魂，我国工业要进行从“中国制造”走向“中国创造”的角色转变，技术人员的创新能力起决定性因素，培养大批具有创新意识和创新能力的技术工程人员是当前我国工业发展的紧迫需要。案例教学法恰好提供了培养创新意识和创新能力良好平台，在活动中，大力鼓励和倡导学生大胆发挥想象力，把新点子新创意通过UG NX这个有力的三维设计软件展现出来，让梦想变为现实。很多学生根据自己的想象设计了形式各异的MP
4、电冰箱、手机等产品造型，还设计了多功能的电脑台等创意产品，虽然有些设计想法还不是很成熟，但是学生的思想能够在这个空间里自由翱翔，激发了学生进行创新设计的欲望，开发并培养学生的创新意识和创新能力。
6、我学习，我成功。没有激励机制的活动很难让活动开展得长久且富有激情，在案例教学法中，除了老师给学生在学习评价上、物质上给予奖励来吸引学生积极参与外，我想来自学生内心的那种“成功感”、“自豪感”才是促使学生不断进步的最好激励。学生们通过自动学习，大胆想象，很容易创作出独具风格的作品，不但取得老师称赞，还博得全班同学的欣赏与羡慕，为了扩大影响，在技术交流中，每个学生都可以对自己的设计作品进行演示解说，分享学习心得。还可将优秀作品、创意作品打印成图片在班上或校内作展览，通过这些活动，将使学生内获得极大的成就感、自豪感，这对于自信心不强的职中生来说显得十分重要，这种情感进一步激发了学生对专业学科的兴趣，让学生的学习进入学习－成功－进步的良性循环中去，就连平时学习成绩较差的“后进生”也积极参与到活动中来，找到发挥自己才情的空间。
案例教学法的实践，教师的教学也变得轻松而有效。教学中，教师避免了长篇大论的对软件命令应用的讲解，命令的灵活运用与功能细节挖掘让学生去完成，教师只是大致讲解下命令的功用和一般操作流程，然后在上机练习时加大对学生疑问和难点引导和解惑的力度，就会达到事半功倍的效果，真正体现了教师在教学中“导”的作用。在轻松和谐的教育氛围中，为学生设定一个目标，激发学生的学习动机，让学生在知识的学习中充分发挥自己的潜力，自动自主学习；通过教师的适当激励与引导，学生在感受成功，体会快乐中取得技能和素质的提高，这就案例教学法所追求的目标。
参考文献：
1、龙马工作室 《UG NX4.0从入门到精通》 人民邮电出版社 2008
2、邓云洲 “案例教学” 教育发展研究 2001.12
3、郭思乐 《教育激扬生命》 人民教育出版社 2007
4、www.daodoc.com 案例教学法
