融合現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)研究與實(shí)踐

王曉霞　閻嘉琪　馮艷宏　李焱

【摘 要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，將信息技術(shù)引入數(shù)控車(chē)削加工與編程一體化教學(xué)中，基于信息化理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，改革課堂教學(xué)模式，構(gòu)建數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)新模式，從而突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，滿足了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提高了其綜合職業(yè)能力，取得較好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；數(shù)控車(chē)削；一體化教學(xué)

0 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，其對(duì)教育的發(fā)展也起到了革命性影響。以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，能夠破解制約我國(guó)教育發(fā)展的難題，有力地促進(jìn)教育的變革與創(chuàng)新，是我國(guó)教育事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。信息技術(shù)與教育深度融合是要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，改善教與學(xué)方式，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和方法的現(xiàn)代化。本文從課程教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)模式、學(xué)習(xí)方式等方面，探索信息技術(shù)與教學(xué)的融合，并以數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)改革實(shí)踐為為例進(jìn)行說(shuō)明。

1 數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)是將數(shù)控車(chē)削理論知識(shí)學(xué)習(xí)與操作技能學(xué)習(xí)結(jié)合成一體的課程，它以工作任務(wù)為載體來(lái)組織課程內(nèi)容，引領(lǐng)知識(shí)、技能和態(tài)度，學(xué)生通過(guò)完成一系列的工作任務(wù)獲得綜合職業(yè)能力。目前在數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)中，由于學(xué)生個(gè)體差異較大，對(duì)知識(shí)與技能的掌握程度各不相同，通常教是由師講解、示范，學(xué)生分組練習(xí)，對(duì)難度較大或過(guò)程較復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容更是如此，并沒(méi)有真正發(fā)揮學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，限制了學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)。另外由于長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)習(xí)慣問(wèn)題，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較差，但他們對(duì)新興事物具有極大的興趣，尤其是現(xiàn)代信息技術(shù)。因此亟需從根本上改變教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式，推動(dòng)教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的改革，培養(yǎng)符合時(shí)代需要的技術(shù)技能人才。

2 基于信息化理念，進(jìn)行數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

基于信息化理念進(jìn)行數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)設(shè)計(jì)，是將信息技術(shù)引入數(shù)控車(chē)削加工與編程一體化教學(xué)中，用信息技術(shù)來(lái)輔助教學(xué)。設(shè)計(jì)的核心是數(shù)控車(chē)削教學(xué)過(guò)程，以數(shù)控車(chē)削加工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，面向數(shù)控車(chē)削領(lǐng)域所需的知識(shí)、技能和加工操作等內(nèi)容，創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)情境，將學(xué)習(xí)的方式和內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的需要完全匹配起來(lái)，重視學(xué)習(xí)資源的利用，將信息技術(shù)與學(xué)習(xí)過(guò)程結(jié)合，充分考慮和尊重學(xué)生個(gè)體的差異，讓學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)去學(xué)習(xí)，展開(kāi)面向教學(xué)過(guò)程的教學(xué)評(píng)價(jià)，吸引學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教學(xué)整體教學(xué)根據(jù)知識(shí)、技能由易到難安排了6個(gè)教學(xué)任務(wù)，分別是單向階梯軸、閥芯、傳動(dòng)軸、球頭芯軸、軸承套和手柄的編程與加工，如圖1所示。

3 運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，改革課堂教學(xué)模式

在課堂，教學(xué)過(guò)程中，充分運(yùn)用圖片、多媒體動(dòng)畫(huà)、視頻等信息功能，設(shè)計(jì)出具有真實(shí)“情境”的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在 “情境”中探索實(shí)踐，從而加深對(duì)知識(shí)和技能的掌握。

課堂教學(xué)包括了任務(wù)導(dǎo)入、任務(wù)分析、任務(wù)實(shí)施、考核評(píng)價(jià)四個(gè)部分，體現(xiàn)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課程在線學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和成果展示，教師處于主導(dǎo)地位，在線的輔導(dǎo)答疑、啟發(fā)引導(dǎo)、知識(shí)講解和總結(jié)評(píng)價(jià)，任務(wù)實(shí)施完成后進(jìn)行討論交流和反思，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。數(shù)控車(chē)削一體化課堂教學(xué)如圖2所示。

閥芯的編程與加工是根據(jù)數(shù)控車(chē)床操作工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，如圖3所示，通過(guò)該任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能完成零件的工藝制定、程序編制和加工，學(xué)會(huì)刀具補(bǔ)償指令、圓弧與槽的編程指令。以該任務(wù)為例，展開(kāi)課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 任務(wù)導(dǎo)入

任務(wù)導(dǎo)入是教師面對(duì)面向?qū)W生下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)。教師運(yùn)用動(dòng)畫(huà)、圖形和音樂(lè)等元素創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，展示加工過(guò)程，生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)本此課的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過(guò)觀看圓弧面車(chē)削過(guò)程、槽車(chē)削加工的視頻，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，達(dá)到導(dǎo)入學(xué)習(xí)任務(wù)的目的。教師適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生自主在課程網(wǎng)站上，進(jìn)行加工技巧的學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生上傳優(yōu)秀的加工案例，精品資源，同大家分享，并開(kāi)始思閥芯的加工方案，為小組匯報(bào)做準(zhǔn)備。

3.2 任務(wù)分析

通過(guò)圖片展示，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同分析閥芯的零件圖，圖上有圓弧球面、錐面、圓柱面需要加工，還有寬度和深度各不相同的2個(gè)槽需要車(chē)削加工。學(xué)生通過(guò)觀看相關(guān)加工視頻，了解加工方法，小組協(xié)作，制定加工方案，進(jìn)行第一次小組匯報(bào)，根據(jù)每個(gè)小組的分析結(jié)果，進(jìn)行班級(jí)交流評(píng)價(jià)。教師在聽(tīng)取匯報(bào)后，提出修改意見(jiàn)及下一步的任務(wù)要求，并指出任務(wù)實(shí)施中將出現(xiàn)的難點(diǎn)：

（1）任務(wù)加工中，需要用到多把刀具，如何提高加工的經(jīng)濟(jì)性；

（2）對(duì)于圓弧面的車(chē)削，如何保證加工精度；

（3）如何保證槽加工的精度。

引導(dǎo)學(xué)生思考并解決問(wèn)題，教師適時(shí)運(yùn)用指令動(dòng)畫(huà)、操作視頻、加工過(guò)程錄像等信息手段對(duì)刀具補(bǔ)償指令、圓弧加工指令、槽加工編程進(jìn)行講解。

3.3 任務(wù)實(shí)施

任務(wù)實(shí)施包括加工路線的確定、加工工序的安排、刀具的選用、程序編制、模擬仿真和實(shí)際加工。通過(guò)課堂評(píng)比，評(píng)選出最佳加工方案，確定加工所選用的刀具、切削用量，填寫(xiě)完成加工工序表；學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成程序的編寫(xiě)，運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行數(shù)控加工程序仿真驗(yàn)證，最后進(jìn)行零件的實(shí)際加工。

在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)程序驗(yàn)證不正確、加工尺寸不準(zhǔn)確、精度達(dá)不到要求等情況，教師及時(shí)引導(dǎo)，幫助解決出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題集中的情況進(jìn)行統(tǒng)一重點(diǎn)講解，小組協(xié)作，完成零件的實(shí)際加工。

3.4 考核評(píng)價(jià)

考核評(píng)價(jià)包括了學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成果的考核評(píng)價(jià)。在學(xué)習(xí)任務(wù)結(jié)束后，學(xué)生將加工成果上傳課程網(wǎng)站，通過(guò)師生投票，對(duì)評(píng)選出最佳作業(yè)進(jìn)行加分考核，同時(shí)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的掌握情況，要求學(xué)生完成網(wǎng)絡(luò)課堂在線作業(yè)，教師對(duì)加工中出現(xiàn)的問(wèn)題和加工的結(jié)果進(jìn)行講評(píng)，加深學(xué)習(xí)，提高同學(xué)對(duì)知識(shí)技能的掌握，并對(duì)學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的活動(dòng)情況進(jìn)行考核。

4 創(chuàng)建信息化教學(xué)平臺(tái)，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要

學(xué)院進(jìn)行數(shù)字化校園建設(shè)，建立了較完善的校園網(wǎng)絡(luò)，并改進(jìn)了多媒體教學(xué)設(shè)備，建設(shè)了數(shù)字化學(xué)習(xí)門(mén)戶，開(kāi)展多次信息技能的培訓(xùn)，使得教師駕馭信息的能力日益增強(qiáng)，教育信息化的不斷推進(jìn)。數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)建設(shè)了課程網(wǎng)站，包括了課程介紹、學(xué)習(xí)指南、課程資源、職業(yè)認(rèn)證、雙語(yǔ)教學(xué)、作品展示、作業(yè)與考試、交流論壇等模塊，創(chuàng)設(shè)了以“學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)”的交互學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供系統(tǒng)、完整的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、專業(yè)技能訓(xùn)練、仿真實(shí)訓(xùn)操作、職業(yè)資格認(rèn)證及網(wǎng)絡(luò)在線考試等內(nèi)容。不同學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和能力，選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式，形成多層次、多元化的人才培養(yǎng)，滿足多樣化學(xué)習(xí)的需要。在課堂教學(xué)中可以集成、臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等多種交互終端等，進(jìn)行多種學(xué)習(xí)模式的探索，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，有梯度、有層次的進(jìn)行知識(shí)的拓展和延伸。

5 課程改革創(chuàng)新之處

將現(xiàn)代信息技術(shù)與數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)進(jìn)行深度融合，培養(yǎng)符合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的技術(shù)技能型人才，其創(chuàng)新之處在于：

（1）資源共享，個(gè)性化服務(wù)。學(xué)生通過(guò)信息化教學(xué)資源平臺(tái)，了解到優(yōu)秀的教師、學(xué)生、職工正在關(guān)注什么知識(shí)，如何看待、解決和評(píng)價(jià)某些專業(yè)問(wèn)題，滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。

（2）網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)實(shí)時(shí)將生產(chǎn)車(chē)間與課堂聯(lián)通，為職業(yè)技能教學(xué)提供支持。

（3）把虛擬仿真實(shí)訓(xùn)作為技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，向社會(huì)開(kāi)放，發(fā)揮職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)資源服務(wù)社會(huì)的作用。

（4）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)，資源查找方便，反映行業(yè)動(dòng)態(tài)、職業(yè)特點(diǎn)和技術(shù)要求。

通過(guò)基于信息化理念，進(jìn)行數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)改革與實(shí)踐，已經(jīng)取得明顯的教學(xué)效果，主要表現(xiàn)如下：

（1）極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合職業(yè)能力。信息技術(shù)加快知識(shí)的傳播，提供終身學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，課程網(wǎng)站中的演示動(dòng)畫(huà)、操作視頻、任務(wù)指導(dǎo)、素質(zhì)教育、排行榜等等，都在很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心，自覺(jué)加工實(shí)際動(dòng)手操作能力，提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力，使學(xué)生具備良好的職業(yè)適應(yīng)性和從業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

（2）提高教學(xué)質(zhì)量。教師充分發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，可以更及時(shí)地判斷學(xué)生在學(xué)習(xí)、交流和實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)知識(shí)技能的掌握情況，并將結(jié)果用于反思實(shí)踐，進(jìn)一步提高課程的職業(yè)性、實(shí)踐性、情景性、過(guò)程性和趣味性，提高了教學(xué)質(zhì)量。

（3）增強(qiáng)了教師課程改革的自覺(jué)性，提高了教師信息技術(shù)教學(xué)能力。信息化教學(xué)促進(jìn)教學(xué)觀念、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的改革，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，順應(yīng)當(dāng)今教育的潮流，滿足學(xué)習(xí)型社會(huì)要求。課程網(wǎng)站的管理者是專業(yè)教師，教師在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的同時(shí)，充分展示專業(yè)教師的信息化能力，提高信息技術(shù)教學(xué)技能。

（4）提高職業(yè)教育為社會(huì)服務(wù)的能力。教師基于信息化平臺(tái)開(kāi)發(fā)了數(shù)字化優(yōu)質(zhì)信息資源，拓展了教學(xué)空間，吸引、企業(yè)共同參與，結(jié)合崗位技能的要求，有效地利用信息化教學(xué)資源，為職業(yè)技能培訓(xùn)提供了的新途徑。

6 結(jié)語(yǔ)

在數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)過(guò)程中，運(yùn)用文檔、圖片、音頻、視頻、PPT、動(dòng)畫(huà)、仿真教學(xué)軟件、網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)等多種信息手段，突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，深入分析信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，以學(xué)生為中心，以提高綜合職業(yè)能力為目標(biāo)，體現(xiàn)做中學(xué)、做中教，構(gòu)建了數(shù)控車(chē)削一體化教學(xué)新模式，為職業(yè)教育教學(xué)改革做出貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王欣，楊澤偉.關(guān)于職業(yè)教育信息化及信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的探討[J].職教論壇，2014，5：76-78.

[2]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京：清華大學(xué)出版，2013.

[3]裴濤.基于信息化理念的全新教學(xué)模式探析[J].教育與職業(yè)，2012（1）：105-106.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]