基于信息化下中職數(shù)控車床“小步子”實訓(xùn)教學(xué)模式實踐與探究
——以數(shù)控車床編程指令G0/G1車削臺階軸實訓(xùn)為例

文/陽春市中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 陳彩梅 王先營 黃世春

一、教學(xué)機(jī)器與“小步子”教學(xué)

“中國制造”要盡早變?yōu)椤爸袊臁保夹枰幸淮笈吧響呀^技”的大國工匠。“中國精造”離不開數(shù)控加工，這需要從業(yè)者具有“工匠精神”。即把教材的內(nèi)容由簡到繁，按邏輯順序分“小步子”單元，編成程序，并通過程序教學(xué)機(jī)器實施。由于兩個相鄰的“小步子”之間的難度相差不大，學(xué)習(xí)者較容易獲得成就感和自信心，效果顯著。參照此法，中職數(shù)控車床實訓(xùn)課的教學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的信息化教學(xué)設(shè)備，課堂實行“小步子”教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生深度參與的興趣，深刻理解編程指令，掌握操作技術(shù)要領(lǐng)，則實現(xiàn)“中國精造”的產(chǎn)品指日可待。下面以數(shù)控車床編程指令G0/G1車削臺階軸為例，設(shè)計一個名為“百煉成鋼”的實訓(xùn)教學(xué)項目加以闡述。(見圖1)

表1 臺階軸實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)劃分

圖1

二、信息化下的“小步子”實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)逐階劃分

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)進(jìn)程的“推進(jìn)器”。教師在要善于利用現(xiàn)有信息化條件，綜合考慮把數(shù)控車床實訓(xùn)課的三維教學(xué)目標(biāo)按“小步子”劃分。首先是教材分析：對工步多、難度大、綜合性強(qiáng)的加工零件，借助信息化不但將內(nèi)容、思維、操作過程都“小步子化”，而且把這些“小單元”內(nèi)容制作為可視化，令學(xué)生開始時就直觀地知道“想什么，怎樣想”的思路，在動手時明確“做什么，怎樣做”的操作步驟，使信息化的“小步子”效能發(fā)揮到最大限度。其次是學(xué)情方面：中職生因各自的生活經(jīng)驗、性格特點、學(xué)習(xí)動機(jī)等有差異，但普遍具有“三弱二強(qiáng)一高”的特點：基礎(chǔ)弱、興趣弱、氛圍弱；操作能力強(qiáng)、可塑性強(qiáng)；接受新鮮事物興趣高。

例如圖1臺階軸的實訓(xùn)，重點是G0/G1指令的應(yīng)用，難點是G00 X(U)_Z(W)_；G01 X(U)_ Z(W)_ F_兩個指令含意。而中職生普遍一看到臺階多，工步多，數(shù)據(jù)多等，難以接受。針對中職生的學(xué)情特點，此教學(xué)目標(biāo)劃分見表1所示。

表1展示的是把思維難度大的三階臺階軸，按邏輯思維“小步子”模式，逐步分解難度小的一階、二階、三階，5個“小步子”教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)5個具體執(zhí)行任務(wù)。前4個是知識與技能目標(biāo)，充分發(fā)揮中職生動手操作能力強(qiáng)的優(yōu)勢，在持續(xù)操作繪圖1——編程2——仿真3——實訓(xùn)4個目標(biāo)時，在對應(yīng)的可視化視頻中一步一步解決問題，直觀、快捷、精準(zhǔn)地得到三階臺階軸。第5個是包含能力、情感態(tài)度、價值觀方面綜合目標(biāo)，中職生親歷整個“百煉成鋼”逐階過程后，能準(zhǔn)確地總結(jié)交流所想、所做、所悟，促進(jìn)學(xué)生思想認(rèn)識不斷深化、價值觀念逐步提升，實訓(xùn)中進(jìn)一步培育工匠精神。這5個清晰的“小步子”實訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)遵循中職生學(xué)習(xí)規(guī)律和特點，由易到難，逐階遞增，激發(fā)學(xué)生的動機(jī)，引領(lǐng)學(xué)生愉悅地一階階地拾級而上，成功到達(dá)教學(xué)目標(biāo)。

三、信息化下的“小步子”實訓(xùn)教學(xué)活動逐步實施

借助信息化條件，教師可能把知識分割成階梯，實施上述數(shù)控車床編程指令G0/G1車削臺階軸“小步子”實訓(xùn)教學(xué)活動，讓學(xué)生自己邁步上一個個“臺階”中努力探究真正的學(xué)習(xí)，體驗“百煉成鋼”的工匠精神。

表2 臺階軸實訓(xùn)教學(xué)效果評價表

(一)第一步 課前導(dǎo)學(xué)(一周)：信息采集 激情參與 策劃方案——查找資料+網(wǎng)絡(luò)平臺PK戰(zhàn)

1.查一查：查找臺階軸相關(guān)資料并發(fā)送到藍(lán)墨云班課。

2.議一議：在網(wǎng)絡(luò)論壇積極發(fā)言：臺階軸加工；組隊情況、PK賽積分規(guī)則等。

(二)第二步 課中畫學(xué) 仿真室(40分鐘)熟悉圖形 集結(jié)智慧 制定方案——繪制圖形+展示交流PK戰(zhàn)

1.商一商：各團(tuán)隊商定加工工藝。

2.畫一畫：運用電腦軟件繪圖并標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行3D仿真建模。

3.秀一秀：展示交流所畫的一、二、三階臺階軸，并解說加工工藝。

(三)第三步 課中仿學(xué) 仿真室(40分鐘)編寫程序 規(guī)范操作 模擬方案

1.編一編：按編程規(guī)則用指令G0/G1編寫一、二、三階臺階軸的程序。

2.模一模：運用電腦軟件驗證所編寫一、二、三階程序，并測量。

3.炫一炫：展示仿真作品并解說編程要點。

(四)第三步 課中匠學(xué) 實訓(xùn)室(40分鐘)匠心操作 提升素養(yǎng) 執(zhí)行方案——追趕工匠+ 現(xiàn)場錄播PK戰(zhàn)

1.學(xué)一學(xué)：大國工匠中有數(shù)控機(jī)床“活字典”美稱李曉佳的先進(jìn)事跡。

2.做一做：嚴(yán)格執(zhí)行制定的工藝；現(xiàn)場錄播學(xué)生充滿激情，擼起袖子加油干的比賽現(xiàn)場。

(五)第四步 教室 課中互學(xué)(40分鐘)喚醒初心 追趕工匠 優(yōu)化方案——回放精彩+總結(jié)評價PK戰(zhàn)

1.看一看：回放本次學(xué)習(xí)的精彩剪輯。

2.評一評：表彰評優(yōu)勝隊/者；發(fā)送頒獎錄影至家長群；各隊員總結(jié)評價形成資料云存檔。

(六)第五步 課后研學(xué)(一周)：追蹤反饋 匠心內(nèi)化 完善方案——處理信息+“碼”上評選PK戰(zhàn)

1.收一收：收集臺階軸實訓(xùn)教學(xué)的反饋意見及完成平臺問卷調(diào)查。

2.選一選：制作臺階軸的信息碼并發(fā)至平臺評選。

上述可見，數(shù)控編程實訓(xùn)教學(xué)與信息化技術(shù)相結(jié)合，以“X——X小步子”模式實施活動，讓學(xué)習(xí)有效，讓過程有趣，點燃中職生的激情，在一步又一步的“上臺階”實訓(xùn)教學(xué)活動中充分發(fā)揮主觀能動性，增強(qiáng)自信心。學(xué)生在你追我趕的“小步子”學(xué)習(xí)中看到彼此的小差距，激發(fā)斗志，胸懷追趕大國工匠之心而奮起直追，實現(xiàn)三維“小步子”教學(xué)目標(biāo)。

四、實訓(xùn)教學(xué)效果調(diào)查反饋(一周內(nèi))

為調(diào)查“百戰(zhàn)成鋼”實訓(xùn)項目臺階軸的實訓(xùn)教學(xué)效果，通過問卷星對18級兩個數(shù)控專業(yè)的研究班級進(jìn)行教學(xué)效果進(jìn)行評價調(diào)查，兩個班級共有人數(shù)89人，回收有效問卷89份，并對所做的臺階軸進(jìn)行測評，見表2。

以上調(diào)查問卷結(jié)果顯示：研究班18數(shù)控(1)班學(xué)生在實訓(xùn)過程中的學(xué)習(xí)參與度、溝通能力、臺階軸測評成績等方面均優(yōu)于對照的數(shù)控(2)班。

五、結(jié)束語

本課題數(shù)控車床“百戰(zhàn)成鋼”實訓(xùn)項目臺階軸實踐三年以來，教師能熟練實施基于信息化下數(shù)控車床“小步子”實訓(xùn)教學(xué)基本模式。由此擴(kuò)展到數(shù)控車床編程其他內(nèi)容及其他課程，中職生經(jīng)過“小步子”實訓(xùn)教學(xué)模式多次“百戰(zhàn)成鋼”的訓(xùn)練。相信在不久的將來就在他們中產(chǎn)生一批批李克強(qiáng)總理所說“身懷絕技”的大國工匠，實現(xiàn)“中國制造”為“中國精造”的愿景。