【摘要】本文結合中職學校數控一體化課程教學實際,論述數控一體化課程教學現存的問題,對利用微課實施中職數控一體化教學進行總結和反思,提出中職數控一體化課程利用微課實施教學的策略:結合教學實際精心制作微課,豐富教學內容;利用微課激發學生自主學習興趣;利用微課提高實訓教學效果。
【關鍵詞】微課 數控一體化課程 教學改革
【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2023)32-0104-04
近年來,中國經濟發展迅速,互聯網技術呈現出高速發展的態勢,使人們的生活、學習和溝通變得更加便捷、高效。特別是手機、平板電腦等移動終端的普及,給師生在互聯網上獲取豐富的信息和學習資源提供了可能。在此背景下,微課在各階段教育教學中的應用越來越普遍和深入。微課是一種微型課程教學資源,是互聯網和教育教學相結合的產物。具體而言,微課是根據教學目標和教學內容以短視頻為載體講解關鍵知識點的課程教學資源,具有時間短、內容精、形式活的特點。根據課堂教學的不同,微課可以分為講座型、問答型、演示型等;按照教學過程的不同,微課又可以分為課前型、課中型、課后型等。在數控一體化課程教學中,教師利用微課進行理論教學和實訓教學,可以讓學生更直觀地了解數控編程、實踐操作等知識和技能,從而提高教學質量,有助于中職學校培養更多高素質數控專業人才。
一、中職數控一體化課程教學存在的問題
(一)教學內容單一,忽視理論基礎
教學內容單一是指在教學過程中教師往往只注重傳授具體的操作方法和技巧,而忽視理論基礎的教學。采用這種方式實施教學,一方面會導致學生難以較深程度地掌握相關知識,通常只能淺層次地掌握操作技術,而不能理解技術背后的原理和機制,從而限制學生學習能力和潛力的激發;另一方面會制約學生綜合素質的提升。通過研讀相關研究論文,同時結合廣西理工職業技術學校(以下簡稱我校)的實際情況,筆者發現出現上述問題的原因主要有以下三點:一是學生通常是為了順利就業而選擇某專業,部分教師為了讓學生畢業后能夠順利就業而更加關注操作技術的教學,忽略了理論基礎教學;二是由于部分教師理論基礎知識不夠扎實,難以有效開展理論教學,所以更熱衷于操作技術教學;三是部分中職學校教學資源相對有限,難以提供充足的理論教學資源,導致教師只能側重于操作技術教學。
(二)學生自主學習能力有待提升
目前,不少中職生還存在自主學習能力有待提升、自主學習的意識比較缺乏、對學習內容的理解和掌握程度較低、分析問題和解決問題的能力較弱等問題。如筆者通過對我校數控專業學生進行訪談發現,有約75.40%的學生表示不能有效進行自主學習,有約85.00%的學生表示學習要依賴教師。導致這些問題的原因主要有以下三點:一是教師的教學方法和教學理念相對滯后,注重知識灌輸,忽視學生自主學習能力的培養;二是教師在教學時比較依賴教材,缺乏培養學生自主學習能力的意識;三是有些中職學校缺乏鼓勵和支持學生自主學習的機制和氛圍,不利于中職生自主學習能力的提升。
(三)學生實操能力較低
在教學中,筆者發現學生實操能力較差的問題還比較普遍。如對刀操作是中職數控專業學生需要掌握的一項實操技能,在操作時需要學生完成精確測量和數據傳輸等實操任務,但在實際中卻常常因學生實操能力較弱而出現測量手段不合理或數據上傳偏差等情況。導致這一問題的主要原因是,目前中職學校配備的數控機床數量有限,導致學生分組實踐的周期較長,學生需要花較多時間反復溫習學過的知識點,學習進度慢,進行實操的時間自然就縮減了,最終導致學生實操能力較弱。利用微課教學可以提高學生對刀操作的學習效果,減少教師的工作量,提高學習效率。
二、利用微課開展數控一體化課程教學的對策
(一)結合教學實際精心制作微課,豐富教學內容
在數控一體化課程教學中,教師應積極推行動態化教學調整機制,結合學生的實際情況制作微課,為教學提供豐富的內容,切實改進教學計劃,以確保學生綜合技能和職業素養得到提升。為了發揮微課在數控一體化教學中的作用,制作科學、有效的微課是首要的。在實踐中,教師可以采用以下幾個步驟制作微課。
一是課前準備工作應分步進行。結合微課,教師可分類進行數控專業課程的微課制作,如制作信息呈現、新課導入、情境創設、問題研究、知識復習、實驗實操等類微課。
二是利用Camtasia Studio等錄屏軟件錄制交互式微課視頻。例如,在機器數控的教育課題上,教師可以將數控車床視頻結合起來創建微課,并將視頻內容分解為針對各個知識點的獨立視頻,以供學生選擇使用。
三是將DV與其他視頻錄制技術結合起來,錄制現場模擬課程視頻,讓學生可以體驗到熟悉的課堂氛圍。如教師在講解抽象的理論基礎知識時,可以利用他人制作好的優秀微課視頻授課。例如,在機械原理和機械制造工藝的教學中,學生需要學習很多抽象的知識,以及研究機械傳動的結構、機械加工處理方法、加工過程。因此,在某些關鍵環節教學中(如結構傳動、機械原理等),教師可以利用中國大學MOOC(慕課)平臺上的微課資源進行講解,幫助學生深入理解知識。
四是教師制作微課時需要準備課件,將要講解的課程內容加入課件。在具體實踐中,教師可以結合數控車床零件加工任務,根據加工過程中需要用到的知識點,通過上述方法錄制成相關的微課視頻,將視頻上傳到平臺并發送給學生觀看。例如,在講解數控車床加工技術培訓考級的相關內容時,教師可以結合G71、G72、G7等操作指令制作對應的微課視頻,在微課中加入理論知識和操作演示,幫助學生更好地掌握輸入操作和指令的存儲、處理、計算、判斷等知識,提高學生的自主學習能力。
總的來說,在準備不同的課程時,教師需要結合學生的實際學習情況和教學內容設計、制作微課,使得相關教學內容一直貫穿于學生整節課的學習之中,以保證學生學習效率的提升。如,在教學數控車床的操作技術和編程技術時,難點在于學生對數控編程的理解和實際操作的能力。為了解決這個問題,教師可以制作一節關于數控編程的微課。微課的內容包括理論知識講解、實際操作演示和問題解答。首先,使用錄屏軟件Camtasia Studio錄制一段關于數控編程的講解視頻,將其與課件結合起來,形成一節完整的微課。在微課中,教師可以通過講解和演示,幫助學生理解數控編程的基本原理和操作步驟。其次,為了將微課更好地呈現給學生,教師要將微課視頻上傳到學校的教學平臺上,并在課堂上引導學生觀看微課視頻。在觀看微課視頻的過程中,教師要提醒學生重點關注講解和演示的內容,并鼓勵他們在觀看完微課后提出問題和疑惑。最后,教師可以設計一些練習題和實踐任務,讓學生在課后進行鞏固和實踐,并要求學生在完成后將結果上傳至教學平臺,教師再進行評價和指導。通過制作和使用微課,能夠更好地滿足學生對數控編程的學習需求,提高他們的學習效果,提升他們的自主學習能力。
(二)利用微課激發學生自主學習的興趣
在學習數控一體化課程過程中,學生需要學習相關理論知識并將理論知識運用于實際操作,這就進一步增加了學習難度,從而導致學生學習積極性受挫。在這種情況下,教師應結合微課視頻了解學生的學習困難,明確最重要的學習內容,幫助學生掌握重點難點內容,從而激發學生的學習興趣。如教師的教學方案是面向所有學生的,旨在使全體學生充分掌握知識,但由于學生的理解能力存在差異,學生對知識模塊的把握程度會有所不同,然而教師的精力是有限的,不能分別對每一個學生進行課外輔導和答疑解惑。這時教師可引導學生針對學習中的薄弱環節,借助微課開展自主學習和思考探究,碰到看不懂的題目再向教師請教,從而減輕教師教學難度,并能促進學生自主學習,激發學生的學習興趣。微課的一大特色是對知識點進行分解教學,能夠適應不同學生對知識點的不同要求,學生可以根據需要進行選擇。
例如,在講解“加工工藝的制定及編程”這一內容時,教師可以將學生要學習的知識編輯到微課視頻中,引導學生通過觀看微課視頻學習數控加工工藝的要求。在此過程中,學生可以通過微課視頻更直觀地看到數控加工過程的細節,更快地掌握知識和技能。教師還應及時關注學生觀看視頻的情況,鼓勵學生觀看微課視頻后發表看法,以激發學生的學習興趣。
在激發學生學習興趣的基礎上,教師需要在課堂上利用微課高效講解數控車床的操作技術。例如,關于G76操作指令的講解,由于對操作G76指令具有較高的風險,難以進行實際演示,因此教師可以利用微課講解G76指令中外螺紋加工過程等的操作流程和技術。在實際的教學中,教師可以借助互聯網技術對操作過程進行仿真,結合AR、VR技術創建一個逼真的操作空間模型,讓學生在虛擬空間中演示危險的操作,使學生能夠及時了解操作要領,解決傳統教學模式上機操作困難的問題。又如,在數控機床的改造和操作過程中,許多學生由于其高度的抽象性和專業性而難以理解,學習積極性不高。為此,教師可以借助微課給學生展示數控機床的結構,使用3D技術創建三維圖形,使學生相對直觀地看到數控機床的內部結構,使學生可以結合微課進行模擬操作,從而大大提高教學效率。
學生也可以利用微課鞏固所學知識。例如,學生可以通過手機保存處理G76操作指令的微課視頻,并在課后反復觀看,以加深對操作技術的理解和記憶。教師可以引導學生在課堂上記錄自己的學習過程,并在課后進行觀看、評價和分析,讓學生更加清晰地了解自己的學習情況,以及時調整學習策略和心態。如,教師可以根據學生運用G76指令處理過程視頻(工具設置、編程、程序處理等歷史記錄),及時發現學生學習中存在的問題,并為下一堂課做好準備,幫助學生更好地理解G76指令的含義和技術要點。教師還可以指導學生通過微課視頻進行復習,將復習過程中遇到的疑難問題記下來,然后在校園學習平臺上討論問題,教師再針對學生的問題制作相應的微課視頻給學生講解問題,給學生進行操作演示。在此基礎上,教師對學生進行個別輔導,學生再根據微課進行復習討論,最后教師針對學生的微課復習進行評價和總結。這樣不僅可以幫助學生鞏固知識,還可以提高學生的自主學習能力。
(三)利用微課提高實訓教學效果
目前,絕大部分中職生都有智能手機,因此教師可以把微課上傳到學習平臺或直接通過微信、QQ發給學生。然后,要求學生根據微課進行實操學習:首先通過微課自學初步掌握實操技能,然后根據教師講解和演練了解操作過程的重難點環節,最后利用虛擬仿真平臺進行實操訓練,這樣不僅可以消除學生對教師的過度依賴,還可以有效提高學生的實操能力。另外,由于學生已經學會了基本的操作步驟,教師也就不需要再對學生操作細節進行指導和糾正,這樣可以有效提高教學效率。
例如,在數控機床實訓教學中,如果學生在實踐操作中遇到問題,完全可以按照微課中的步驟進行實訓,再配合微課反復演練,就能快速學會數控機床相關技術。如學習CNC機床操作技術時,如果采用微課教學學生在使用數控刀具加工過程中所花費的學習時間就能大大縮短。筆者在教學實踐中發現,在不使用微課的情況下,學生的首次操作時間為22分鐘,第二次操作是16分鐘,最后一次操作是12分鐘。而利用微課教學,學生的首次操作時間為16分鐘,第二筆操作為12分鐘,最后一次操作為8分鐘。從數據上可以看出,利用微課教學,學生在使用機床操作上的時間大幅縮短,這樣可以讓學生有更多的機會去進行實踐練習,從而促使學生的實踐技能得到更好地提高。
中職生除了學習數控理論知識,還需要開展相關實訓操作,學習節奏很快。為了提升學生學習效率,教師可在微課的幫助下,對理論知識的關鍵點進行提煉,并根據不同層次學生的不同學習需求制作出不同內容的微課,從而使學生能夠打破時間和空間的局限,利用手機隨時隨地進行學習。學生也可在微課的幫助下課下重復收看、把握教學內容,直至完全掌握。通過微課這種教學手段,不僅能有效幫助學生快速記憶和消化所學知識點,而且有助于提升學生的自主思考能力,使其能夠更加積極主動地參與課堂教學活動之中。這種教學方法能夠使教學過程變得更加輕松高效,從而促進教學質量的提升。
利用微課開展實訓教學,還可以滿足不同學生的學習需求。如,在對數控車工進行FANUC系統的技能培訓中,教師可根據不同學生的學習能力制作不同的微課,把復雜的理論知識變成了單純的錄像。其中,對那些不熱衷于專業課程的學生來說,教師只求他們不要在指令上有差錯,掌握簡單編程就可以了;對喜歡鉆研課程的學生,教師不僅要教會他們基本的數控機床操作技巧和編程方法,還要培養他們對所學專業知識的深入探究精神,使之能夠真正運用到實際工作中去;對那些非常喜歡專業課程的學生,教師讓他們不誤寫G71的加工程序,并且將其運用于機床加工實訓;對那些對課程感興趣但卻不能熟練操作數控機床的學生,則需要通過實踐來鞏固所學知識和提高操作技能。通過微課對不同層次的學生進行有針對性的教學,既可以充分激發各層次學生的學習積極性,又可以提高實訓教學效果。
三、利用微課實施中職數控一體化教學的成效和反思
綜上可知,教師可以結合實際情況精心制作微課,利用微課對知識和技術進行高效講解和操作模擬,并結合智能手機讓學生可以邊學邊練,解決學生學習依賴教師的問題。可以說,使用微課進行教學可以顯著提高學生的學習效果和課堂教學效果。另外,教師使用微課進行教學后,學生的參與度和學習興趣明顯增加,課堂氛圍更加活躍,學生的學習效果也得到了明顯的提升。
一是在學生學習效果提升方面。在沒有使用微課之前,學生的學習效果受到教師教學水平、學生學習態度等多種因素的影響。在使用微課后,我校學生的學習效果有了明顯的變化。首先,微課可以提供豐富的學習資源,包括視頻、音頻、圖文等多種形式,使學生能夠更加直觀地理解和掌握知識。其次,微課可以根據學生的學習進度和能力進行個性化的學習安排,使每名學生都能夠在適合自己的學習節奏下進行學習。此外,微課還可以提供互動學習的機會,如在線討論、作業提交等,促進學生的思維交流和合作學習。這些因素的綜合作用使得我校學生的學習效果得到了顯著提升。
二是在課堂教學效果提升方面。教師可以提前將知識點的講解和示范錄制成微課視頻,然后可以在課堂上更多地進行互動和實踐,使學生更加主動參與到課堂活動中。教師可以根據學生的實際情況選擇合適的微課進行教學,為學生提供多樣化的學習資源,使教學內容更加貼近學生的實際需求。教師可以通過學生的作業提交和在線討論等方式及時了解學生的學習情況,調整教學策略,提高教學效果。
然而,在實踐過程中,筆者發現利用微課實施中職數控一體化課程教學還存在如下問題:一是學生學習效果不夠穩定。雖然微課可以提供豐富的學習資源,但是學生的學習效果卻存在不穩定的情況,有些學生可能對微課的學習方式不適應,無法有效地吸收和理解知識。二是課堂教學效果不夠突出。盡管教師可以提前錄制知識點的講解和示范微課視頻,但是教師在課堂上的互動和實踐活動仍然不夠充分。有些教師由于過于依賴微課,導致課堂變得單調乏味,學生的參與度和學習興趣下降。
導致這些問題的原因主要有如下兩個方面:一是學生沒有形成良好的學習習慣和自我管理能力。由于利用微課學習的方式與傳統的學習方式有所不同,學生需要具備較好的學習習慣和自我管理能力,才能更好地適應和利用微課進行學習。然而,目前我校學生沒有良好的學習習慣和自我管理能力,導致學習效果不穩定。二是教師對微課的應用不夠熟練。微課的應用需要教師具備一定的信息技術和教學能力,但是目前有些教師對微課的應用還不夠熟練,而且由于缺乏對微課的深入了解,無法充分發揮微課在教學中的作用,導致課堂教學效果不夠突出。
針對上述問題,筆者認為中職學校、教師可以采取如下措施:一是加強學生良好學習習慣和自我管理能力的培養。中職學校和教師可以通過開展學習方法和學習習慣的培訓,引導學生養成良好的學習習慣和自我管理能力。二是中職學校要提供教師微課應用能力的培訓。中職學校可以組織教師參加微課應用的培訓,提高教師對微課的理解和應用能力。同時,中職學校可以建立教師利用微課教學的支持平臺,提供技術和教學方面的支持,幫助教師更好地利用微課進行教學。三是中職學校應引導教師優化微課的設計和使用。教師在設計微課時應注重內容的質量和教學的有效性,避免內容過于冗長和枯燥。同時,教師可以在課堂上更多地進行互動和實踐活動,提高學生的參與度和學習興趣。
微課視頻可以隨時重復、暫停、倒退,這樣學生可以根據自己的實際情況有選擇地學習,從而大大提高了學生學習積極性和學習效率。也就是說,將微課用于數控一體化教學可以有效地吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣,從而提高教學效率。當然,盡管微課已被大多數教師認可為一種有效的教學方法,但是微課仍無法完全取代傳統課堂中教師的引導作用。因此,教師在利用微課開展教學時,首要深入研讀教材、教學標準,其次要全面了解學生學情,并且結合具體的教學目標選用合適的微課,才能收到預期的育人效果。
注:本文系2021年度廣西理工職業技術學校校級職業教育教學研究項目“提質培優背景下‘工匠班+技能大師工作室雙驅動技術型人才培養模式研究與實踐”(GXLG2021A012)的研究成果。
作者簡介:林青椿(1985— ),廣西鐘山人,講師,主要研究方向為人才培養、數控車、數控銑加工技術的研究與探索。
(責編 蒙秀溪)