基于《機床夾具設計》的信息化教學改革與研究

周志博

摘 要：當今的社會已經是信息化時代，對高職院校來說，實施信息化教學是提升教學質量、提高學生學習積極性的一種重要方法。本文以《機床夾具設計》課程為例，對信息化教學改革進行了研究，在教學課程當中應用了多種信息化教學手段，起到了明顯地更好的教學效果。

關鍵詞：高職院校；《機床夾具設計》；信息化教學改革

1 高職院校信息化教學改革的涵義和意義

1.1信息化教學改革的涵義

隨著我國科技的飛速發展，當今的社會已經成為信息貫通的時代。信息技術的快速發展為高職院校教學增添了新的活力，是高職院校提升教學質量、提升信息化教學水平以及彰顯高職學校教學特色的一個重要途徑[1]。信息化教學改革是指教師以現代教育教學理論為指導、以信息技術為支撐、以現代教育技術為手段進行課堂教學，它要求教師以“混合式學習”為核心理念，以“多媒體課件”為基礎，以“交互式課件”為平臺，以微課、慕課、翻轉課堂及網絡資源共享課為教學組織策略，在教育觀念、教學內容、教學設計和教學組織等一系列教學相關因素上進行設計與創新，對課堂教學進行改革，使學生從被動學習向主動學習轉變，從而形成師生互動、共同交流學習的教學過程，提高教學效果[2]。與傳統理論式教學相比，信息化教學有以下優點：（1）實現教學資源信息共享，資源發布快速及時；（2）教學資源信息庫存儲量大，實時程度高，使用快捷方便；（3）教學資源交互性好，可實現教師與學生，學生與學生之間良好的溝通和交流；（4）信息化教學豐富了教學手段，提高了學生的學習積極性。

1.2信息化教學改革的意義

高職院校是我國高等教育的重要組成部分，為社會提供應用型、即用型人才。在信息化教學中，教師在教學過程中充分利用網絡媒體與學生進行有效的相互交流與溝通，提高教師的教學能力，加強學生的學習主動性。使教學資源得到了充分利用，并實現了時實共享，以此來提高教學效果。信息化教學是高職院校教育改革的要求，高職院校應該把培養信息化應用型人才作為教育的目標，培養學生的創新能力和創新精神，因此信息化教學對于信息時代社會發展的需求和高職院校的自身發展有著重大意義[3]。

2 基于《機床夾具設計》的信息化教學改革探索

2.1《機床夾具設計》課程特點

《機床夾具設計》作為機械類專業的專業必修課，具有非常強的實踐應用性，并與眾多專業相關課如機械制圖、金屬材料工程、機械設計基礎等有著知識互通的緊密聯系，掌握本門課程對機械加工、機械設計都有著直接的關系。課程特點是應用性好、實踐性強，但知識涉及面較廣泛，內容復雜難懂，課堂學習之后需要課余的時間進行復習和鞏固。本門課的教學重點是機床夾具的組成和工作原理、機床夾具在機械加工中的作用，教學難點則是能利用機床夾具進行機械零件的加工，達到做學一體的目的。

2.2高職院校機械類學生學情分析

高職院校著力為社會培養應用性人才，對于高職學生要著重于他們的動手能力的培養。隨著智能手機及互聯網的全面普及，學生對于信息化教學也有著強烈的要求，相比于傳統純理論教學，他們對實物、照片等有著更濃厚的興趣，更喜歡視頻教學和實踐教學，也喜歡通過上網、手機等渠道來獲取知識和資源。對于《機床夾具設計》此類專業性較強、且有一定難度的課程，傳統理論教學手段已經易使學生產生枯燥感，碰到難點時易產生焦慮情緒，并且純理論教學在講授知識點如機床夾具結構無法360度對夾具進行展示，對知識的理解較困難。因此，信息化教學改革勢在必行。

3 《機床夾具設計》信息化教學手段應用

針對本門課程的特點，分別在課前課中課后都采用大量信息化教學手段進行教學。在課前通過微信公眾號資源把本門課程的相關知識點導入到班級微信群中進行預習；在課中利用虛擬現實的WEB 3D技術模擬機床夾具組成，flash動畫操作機床夾具的工作過程，利用仿真軟件對機床夾具進行運動仿真，并利用微課對相關重難點進行強化教學；在課后通過網絡精品課程實現作業的提交和考核，并把學生帶到實訓場所進行現場實際操作。

3.1微信公眾資源的學習

《機床夾具設計》所涉及的知識廣泛且復雜，如果課前不預習的話遇到難點學生會出現枯燥乏味乃至厭學情緒，因此課前預習是個極其有必要的環節。首先通過班級微信群將本節課的問題引入，如圖1所示。然后在微信公眾號中將相關知識點的文章發送到群中讓同學們進行學習，如圖2所示。相比于拿起課本作預習，學生對于手機微信學習的方式更覺得有新鮮感，且學習動力更足。

3.2虛擬現實技術模擬機床夾具組成

在上課過程當中，利用VR虛擬現實里的WEB 3D技術，通過機械專業的三維軟件對機床夾具的組成進行3D模型模擬操作，并可使夾具模型呈現360度全方位翻轉，使學生對機床夾具各個部分的組成都了解透徹，如圖3所示。這種高科技手段的教學方法充分激發了學生的學習積極性。

3.3仿真軟件對機床夾具進行運動仿真

同時利用機械專業仿真軟件可以對機床夾具在工作過程當中進行運動模擬，如圖4所示。通過軟件的使用，對機床夾具在裝夾、拆解、組裝及動作都能全方位的模擬，教師在邊做中邊教，實現做中教的目的，這樣使學生對機床夾具的工組成和工作原理有了更深刻的了解。

3.4 FLASH小游戲進行動畫操作

在學習當中引入輕松的FLASH小游戲讓同學們進行動畫操作演示，如圖5所示。比如點一下夾緊的按鈕，FLASH動畫便會將機床夾具夾緊的過程演示一遍，使同學們在體驗游戲樂趣的過程中進行學習，做到邊做邊學，實現做中學的目的。通過FLASH動畫的引入，增加了學習的趣味性，更能調動學生的學習主觀能動性。

3.5引入微課對重難點實施突破

對于本門課程的重難點，引入微課教學的環節實施定向突破，如圖6所示。教師將機床夾具在實際生產加工中的過程制作成微課視頻提供給學生觀看，使學生對機床夾具的組成和原理有了一個更真實的感觀效果，輕松突破重難點。

3.6網絡精品課程進行復習和鞏固

在課后，讓學生進行入到《機床夾具設計》的網絡精品課程，在里面可以對本節的內容進行一個整體的回顧，對所學到的知識有一個全面的復習和鞏固，如圖7所示。同時在網絡精品課程當中完成本節內容的測試習題，在網上提交作業，我在網上進行批改和考核，并通過網絡精品課程與學生進行互動交流，答疑解惑。

3.7實踐教學進行動手操作

對于高職學生來說，實踐操作是很重要的一個環節。教師把學生全部帶到金工實訓車間，使學生利用機床夾具進行動手操作加工，讓學生對機床夾具的工作原理有一個更全面和直觀的掌握，達到教學做一體的教學效果。

4 信息化教學改革的效果及存在的問題

4.1信息化教學改革的效果

通過大量的信息化教學手段應用到教學當中，使同學們對《機床夾具設計》有了更直觀和全面的了解，能夠著力突出重點，輕松擊破難點，相比傳統教學更能將教學形象直觀地展示。新穎的教學方式使學生感覺學習有了一個煥然一新的感覺，更能激發學生的學習興趣和主動學習的積極性。

4.2信息化教學改革存在的問題

高職院校信息化教學改革目前還在起步階段，在推進過程當中也存在一些問題和阻力，有待逐步解決，主要有以下幾點：

（1）主講教師大多為理論教學教師，具備實踐能力的不太多。

（2）信息化設備有限，比如不具備充足的機械專業仿真軟件，多數情況下老師把仿真軟件的仿真效果演示給學生看，無法實現每個學生都能用的到仿真軟件。

（3）信息化教學實現起來有阻力，比如虛擬現實可穿戴設備不足，要給每個學生都配備一臺可穿戴設備，需要增加教學成本。

參考文獻：

[1]李一紅.高職院校信息化教學現狀、問題與優化對策[J].當代教育實踐與教學研究，2016，6

[2]劉月梅.高職院校教師信息化教學能力培養的探索與實踐[J].延安職業技術學院學報，2015，12

[3]臧少麗.高職院校信息化教學內涵與優化策略[N].科技創新導報，2014，2

（作者單位：江西工業職業技術學院）