车清论 郑少梅 梁森 张建军 杨勇

[摘 要]党的十八大以后，建设世界一流大学和学科是党中央做出的重要战略决策，提高本科课堂教学质量是迈向一流大学和学科的基本策略。近年大数据和三维UG可视化技术已成为机械工业领域重要工具和媒介，但其在模具专业课堂教学领域应用仍涉及较少，这严重制约了模具专业课堂教學模式转变。在课堂教学模式上我们要紧跟时代步伐，以CBR技术+三维UG为载体的课堂可视化技术融入课堂教学，推进课堂教学动态发展，增强课堂可视化效果和渲染，从而提高学生课程兴趣及课程教学质量，为高等院校模具课程教学模式创新和改革提供借鉴。该文对此进行了专题研讨。

[关键词]模具设计;教学可视化;三维UG;CBR技术

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）44-0-02[收稿日期] 2020-04-30

一、前言

随着工业技术的不断发展，一国制造业水平是衡量科学技术进步和经济持续发展的动力源泉。模具技术是现代制造业的重要组成部分，被称为“工业之母”，其深远地影响着我国工业发展水平和国际竞争力[1，2]。因此我国高等院校不断推动模具技术创新和变革，以满足国家战略需求，为发展制造业强国提供技术支撑和人才储备。然而传统课堂教学的单向灌输大大降低了教学效果，严重制约了学生主动学习的能力。面对新时代下我国经济社会发展对高素质人才的迫切需求，全面推行高校课程教学改革提升高等教育质量势在必行。探索基于CBR+三维UG可视化技术的模具专业课堂教学模式创新将具有重要的现实意义[3，4]。

二、国内外模具专业课程教学研究现状

随着我国制造业技术水平蓬勃发展，高端装备行业对模具技术提出了严峻挑战。鉴于模具设计专业的重要作用和地位，国内外众多高校对模具设计课程教学改革进行了研究。

国内研究方面，合肥工业大学率先在冲压工艺与模具设计课程教学中进行了创新研究，将项目教学引入课堂，增加实践工程问题的环节，提高学生解决实际问题能力。青岛理工大学基于探究教学思想和CDIOI工程教育的先进理念，结合机械制造工艺学课程卓越工程师教改试点工作，提出了探究项目式教学设计思路，并在卓越工程师班级进行了实践应用。国内高校结合各自的办学特点、优势，在模具设计系列课程上进行了多种创新教学改革，国家提出的校企联合培养模式创新最为典型。国外研究方面，国外大学针对课堂单一灌输行为也采取相应的策略。多伦多大学课堂教学显著特点是作业，其作业是多个学科知识综合应用的实用题型[5]。其中大多数课时为讨论课，使学生在课下认真对待课程内容，加深学生的理解、消化和记忆。美国大学课堂改革方式为互动式课堂，是整个课堂教学的灵魂，课堂讲解主要以交流为主，同时注重培养学生的个体自主发展和合作意识精神。

国内外研究者在模具设计系列课程改革中虽取得了一些进展。然而基于传统的教育理念，国内课堂教学改革仍以教师为中心，注重理论体系知识传授十分普遍。课堂创新教学模式如何嵌入整个课程体系，如何促进学生能力的养成，并没有给予重视，已成为模具设计系列课堂教学改革中亟待解决的重要课题。

三、模具专业课堂教学模式创新探索

案例数据化和三维可视化的有机结合型教学方法强调的是课堂案例数据化、视角冲击和渲染力，提高课堂效率。本文将基于CBR技术+三维UG可视化视角，构建模具专业课程教学创新模式。第一，课堂数据案例化，也称为逻辑型教学。离散型教学要么注重学生自主学习能力，要么被动学习。当今信息化大数据快速发展，也为课堂教学模式带来一线光芒。信息化课堂将是未来发展趋势，如果教师将知识点、任务、解答、疑问等课堂数据案例化，构建数据库供学生随时调阅，老师也可以随时更新数据库案例，既减轻教师课堂学时，又能增加学生自主学习能动性。这种案例化教学是将学生和老师与数据库关联，形成逻辑统一有机体。第二，课堂教学三维视角化，强调视角冲击和渲染。课堂教学经过多年发展，课堂上学生依旧不听，老师满堂灌输的局面未能改观，应从根源上寻找解决办法。近年企业为了招聘优秀学生，在宣传上做足了功夫，用视角冲击和渲染吸引应聘者前来应聘;例如企业产品宣传广告，愿意花力气从视角和渲染博得观众的眼球，将产品推销出去。课堂上老师讲解知识也属于一种推销模式，那么问题来了，通过何种方式将知识精准推销，达到最佳效果，不妨借鉴企业和广告推销模式。通过视角冲击和渲染课堂，将二维课堂转化为三维课堂，三维课堂具有真实、直观和美观等特点，吸引学生注意力，丰富学生课堂视角，使学生在课堂教学中主动探索知识，摄取养料。但需要特种技术完成三维视角化教学内容，在模具设计中三维UG技术实现了造型从二维到三维的转变技术变革，将产品的设计、修改、完善有机统一，为工业设计者从不同角度提供了视角。模具课堂教学可借鉴三维UG技术设计造型和渲染，使学生从不同视角了解专业知识和解决实际问题的方法。三维课堂是一种动态视角冲击和渲染的教学方式，不易使学生产生疲劳和抗拒。同时可以随时随地调取不同渲染造型，设置不同情境，让迥异兴趣爱好学生的参与其中，激发学生动力。这可能是解决课堂淡味的一剂良药，从根源寻找课上学生需要什么，爱听什么;老师怎么样调动学生兴趣，怎么样演示和讲解吸引学生，都可以迎刃而解。当然，难点在于如何采集和搭建课堂教学案例数据库，如何实现案例数据库与三维可视化有机统一。

四、结束语

构建模具设计课程新型课堂教学模式是新时期下国家课堂教学改革目标发展的需要，也是新形势下我国现代化制造业迈向高端制造的保证。模具设计作为机械和材料成型专业学生的核心课程，掌握该课程中的基础设计和理论知识，使学生走向工作岗位后解决工作中的实际问题得心应手。本文基于CBR技术+三维UG可视化的视角，提出课堂案例、视角冲击和渲染三位一体的课程教学新模式，通过案例数据库将学生和老师关联，任课教师编写和完善案例数据，学生课上和课下调阅案例自主和互动式学习，从而形成有机的统一体;同时老师通过优化课堂视角维度，站在学生听课的角度，吸引学生的眼球;三维UG技术为模具设计课堂教学带来了新的契机，使传统二维课堂教学转变到三维度课堂教学，后者给予学生视角冲击和课堂画面渲染，可改观学生的听课质量，并调动学生主动性和互动性;希望这种新的课堂教学模式可提高模具设计课程的教学质量。

参考文献

[1]盘臆明.模具教改中如何实现课堂教学质量的提升[J].智库时代，2019（15）：191+196.

[2]程婧璠，陈帆，付娟娟.模具设计与制造专业应对德国“工业4.0”的教学改革探讨[J].现代制造技术与装备，2017，15（9）：172- 173.

[3]徐新.基于案例驱动的数据结构课程教学方法研究[J].计算机教育，2019，3（44）：44-47.

[4]李玫，张大林.转动课堂师生课内课外互动模式探索与实践[J].国网技术学院学报，2018，21（03）：76-78.

[5]李婧，刘洪丽，李亚静，等.高分子材料与工程专业的“塑料模具”课程教学改革与实践[J].模具工业，2018，44（4）：74-77.