信息化教學手段在數控加工一體化教學中的應用

黃坤城

[摘 要] 闡述如何在中職學校數控加工一體化教學中應用信息技術進行教學，詳細介紹了《臺階軸的加工》這堂課的教學設計思路。通過信息化教學手段不僅能適應學生多樣化和個性化的學習需求，而且便于組織教學和有利于激發學生的學習興趣，提高學生學習的持續性。

[關 鍵 詞] 信息技術；數控加工；一體化教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）05-0092-02

近年來，許多中職學校在數控加工中推行一體化教學取得了比較好的效果，但是還存在許多問題。比如，教師還是課堂的中心，學生只是被動的學習者；師生互動性差；學生沒有辦法參與課堂，最終導致學生失去學習的興趣。我校數控加工課程是一門“教學做”一體化實訓課程，在教學中利用網絡學習平臺、數控仿真軟件、3D動畫等信息化教學手段，突破了傳統教學模式下的教學困境，為課堂注入了新的活力。傳統教學模式下，數控加工課程的理論編程知識較抽象，學生接受較慢。而實踐環節教師，面對多個學生、設備不足等問題容易顧此失彼，存在一定的安全隱患。將信息化教學引入課堂，不僅解決了以上難題，并且從多個方面解決了學生隨機性、重復性、移動式學習的需求，提高了課堂的教學效率。

一、本堂課使用的信息化教學手段

（一）三維動畫，讓課堂“活”起來

1.中職生思想活躍、精力充沛，喜歡動手操作，但獨立思考、分析能力較弱，需加強引導和訓練。課上教師單純地講解理論知識，學生感覺抽象，難以理解，學習效果差。在本節課情境引入環節，我利用三維動畫，將這個環節做成學生喜歡的酷炫跑車在跑道上疾馳的動畫，學生直接可以看到跑車的機械傳動軸結構，這樣，吸引了學生的注意力，引入效果非常好。

2.在講解數控編程指令G71各參數的含義時，學生很難想象G71指令實際的具體走刀路徑，他們對該指令的各參數只能死記硬背。雖然教師花了很多心思但還是效果不佳。為了突破這一難點，我采用3D動畫，模擬G71指令的整個加工路徑，讓學生直觀、形象地觀察刀具的加工路線，在這個基礎上來講解和記憶各參數含義，學生感興趣多了，老師也輕松多了。

（二）仿真軟件，讓課堂“動”起來

實訓課程傳統的教學模式仍局限于教師在課堂上進行講解與操作演示，學生再進行實際操作完成知識的內化。但是，由于課堂時間有限滿足不了教學要求，導致學生的操作不熟練甚至部分學生根本就不會，很難形成良好的學習效果。教學中利用數控加工三維仿真教學軟件創設逼真的機床操作情境，提供真實的加工體驗，學生通過點擊鼠標進行虛擬仿真操作，能夠全方位地觀察加工情況，熟悉實操的每一個步驟及要點，化抽象為具體。

（三）游戲學習，讓課堂“High”起來

由于課上時間有限，教師在有限的時間里既要完成本節課的任務又要掌握學生的學習情況，對此，我設計了“闖關測試”這一環節。操作中把整個圖紙的加工程序中有意留出幾個程序段不寫，并設置相關的選項，讓學生把選項中正確的程序通過拖拽并放到相應的方框里來完成這個游戲，如果順序全部對了，教學平臺會提示“闖關成功”；如果失敗，可以重來，直到做對為止，這種在游戲中學習不僅能夠提高學生學習興趣，而且能及時檢驗學生的掌握情況，一舉兩得。

二、信息化實訓教學設計，創設“主體—主導”結構

當今，新的教育理念提倡學生是學習的主體，學生是學習的主人，教師在整個課堂當中只是教學過程的組織者、引導者、促進者和咨詢者，比如，“微課”“慕課”教學平臺等信息技術都是圍繞以學生為主體的新的教學模式。為了實現“主導—主體”的教學結構，我將虛擬教學平臺引入數控加工課堂，使“主導—主體”式的教學設計成為可能。下面以《臺階軸的加工》教學設計為例，說明如何借助信息技術構建“主導—主體”的教學結構。

（一）課前精心準備

為了使學生更好地掌握加工操作，形成良好的職業素養，我將信息化引入傳統課堂，為學生構建信息化多功能實訓教學環境。課前教師將實訓任務書、PPT課件、實訓動畫、闖關試題、軟件仿真練習、在線測試、互動交流、評價體系等內容上傳至教學平臺。課前學生登錄網絡學習平臺，下載實訓任務書進行提前預習。平臺上有豐富的教學資源，學生可以自己控制學習時間，還可以通過QQ或者微信進行師生交流，同學之間可以互動進行討論。通過在線測試和交流，教師可以了解學生的預習情況，做到心中有數，更好地掌控課堂。

（二）課上精彩互動

教學過程按照臺階軸的加工進行設計。教學環節分為新課導入、實例講解、學生自主分析圖紙、仿真軟件交互式模擬操作訓練、實際操作訓練、課堂總結和布置作業。教學行動過程圍繞五個環節，通過師生共同實施臺階軸的加工操作。

第一環節：實例講解

通過分析加工工藝，講解程序、讓學生掌握臺階軸的程序編寫。使用3D動畫來加深學生對G71走刀路線的理解，便于組織教學和有利于引發學生的學習興趣，提高學習的持續性。

第二環節：加工工藝分析

1.根據加工工藝選擇參考表，學生進行自主學習。

2.利用平臺進行加工工藝考核，進一步強調加工工藝的重要性。

第三環節：仿真軟件交互式模擬操作訓練

學生通過闖關測試后利用創壹教學平臺的仿真軟件進行交互模擬，培養學生的學習熱情、提高學習效果。

第四環節：操作訓練

1.任務引領：圍繞臺階軸加工的任務，培養學生操作數控機床的技能。

2.內容實用：以臺階軸加工為載體，真實、直觀地進行零件的加工過程。

3.對應崗位：數控機床操作工是企業技術人員必備的基本技能。職業學校的學生既會編程又能動手操作。

4.突出能力：該技能是數控技術工人所應具備的，通過反復實際操作訓練，能提高學生掌握該項技能的操作熟練程度。

5.做學一體：在教師的指導下，通過“做中學”，實現知識、技能與情感的教學目標。

（三）課后反思學習

知識的學習，是需要不斷鞏固的。課后，學生可以利用網絡學習平臺、微信等信息化學習資源自己進行反復學習和深入學習，達到知識的鞏固。在教學平臺上，學生需要完成教師發布的課后作業，遇到難題，及時通過平臺提交問題，或實時與教師溝通解決問題，從而利用信息化手段突破時空的限制。

三、實現分層次教學

信息化教學強調學生的自主學習。這對于學習成績好，自主學習能力強的學生來說，會很自覺地進行。而對于一些接受較慢的學生來說，就容易出現走神、不參與的現象。根據不同學生的不同特點，進行分組，并設計難度不同的任務，讓學生在教學平臺上按所在分組，完成對應的任務，實施個性化教學。接受較慢的學生還可以在軟件的提示功能下完成任務，學生在遇到問題時還可在平臺上與教師實時交流互動。信息化教學有可能讓每個學生都獲得成功，這也是新課程改革基本的理念。

四、實現智能評價、多元評價、過程評價

中職學校學生就業崗位是企業一線的技術工人，企業更注重理論知識和技能訓練相結合，學校教學實訓和生產實際也要相結合，學生到各個工作崗位之后才能適應企業的要求，生產出合格的產品。我在本次課的考核評價中也將這些內容納入考核。在《臺階軸的加工》這一課中，課程評價由七部分組成：分別是工藝考核、課堂表現、自主學習、仿真訓練、技能操作、文明生產、合作學習。其中，工藝考核、知識鞏固可實現軟件自動評分，教師可查看學生得分情況與答題情況，有針對性地進行點評并及時調整教學進度，學生自己也可以馬上查看自己的答題情況，及時進行補缺補漏；其他評價由老師通過平板電腦，記錄學生上課的表現，合作學習部分，不同小組的學生還可以互相評價對方的表現，最終課堂總結以柱狀圖的形式展現出來，直觀明了。通過以上多種評價方式，實現智能評價、多元評價、過程評價。

五、結束語

在互聯網高速發展的今天，教師和學生獲取信息的地位是平等的，教師如何才能在課堂上吸引學生的注意呢？面對這種新的教育方式和教學理念，教師必須應用信息化手段來吸引學生的學習興趣，為整個課堂添磚加瓦。

參考文獻：

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