信息化教学手段在数控加工一体化教学中的应用

黄坤城

[摘 要] 阐述如何在中职学校数控加工一体化教学中应用信息技术进行教学，详细介绍了《台阶轴的加工》这堂课的教学设计思路。通过信息化教学手段不仅能适应学生多样化和个性化的学习需求，而且便于组织教学和有利于激发学生的学习兴趣，提高学生学习的持续性。

[关 键 词] 信息技术；数控加工；一体化教学

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章編号] 2096-0603（2017）05-0092-02

近年来，许多中职学校在数控加工中推行一体化教学取得了比较好的效果，但是还存在许多问题。比如，教师还是课堂的中心，学生只是被动的学习者；师生互动性差；学生没有办法参与课堂，最终导致学生失去学习的兴趣。我校数控加工课程是一门“教学做”一体化实训课程，在教学中利用网络学习平台、数控仿真软件、3D动画等信息化教学手段，突破了传统教学模式下的教学困境，为课堂注入了新的活力。传统教学模式下，数控加工课程的理论编程知识较抽象，学生接受较慢。而实践环节教师，面对多个学生、设备不足等问题容易顾此失彼，存在一定的安全隐患。将信息化教学引入课堂，不仅解决了以上难题，并且从多个方面解决了学生随机性、重复性、移动式学习的需求，提高了课堂的教学效率。

一、本堂课使用的信息化教学手段

（一）三维动画，让课堂“活”起来

1.中职生思想活跃、精力充沛，喜欢动手操作，但独立思考、分析能力较弱，需加强引导和训练。课上教师单纯地讲解理论知识，学生感觉抽象，难以理解，学习效果差。在本节课情境引入环节，我利用三维动画，将这个环节做成学生喜欢的酷炫跑车在跑道上疾驰的动画，学生直接可以看到跑车的机械传动轴结构，这样，吸引了学生的注意力，引入效果非常好。

2.在讲解数控编程指令G71各参数的含义时，学生很难想象G71指令实际的具体走刀路径，他们对该指令的各参数只能死记硬背。虽然教师花了很多心思但还是效果不佳。为了突破这一难点，我采用3D动画，模拟G71指令的整个加工路径，让学生直观、形象地观察刀具的加工路线，在这个基础上来讲解和记忆各参数含义，学生感兴趣多了，老师也轻松多了。

（二）仿真软件，让课堂“动”起来

实训课程传统的教学模式仍局限于教师在课堂上进行讲解与操作演示，学生再进行实际操作完成知识的内化。但是，由于课堂时间有限满足不了教学要求，导致学生的操作不熟練甚至部分学生根本就不会，很难形成良好的学习效果。教学中利用数控加工三维仿真教学软件创设逼真的机床操作情境，提供真实的加工体验，学生通过点击鼠标进行虚拟仿真操作，能够全方位地观察加工情况，熟悉实操的每一个步骤及要点，化抽象为具体。

（三）游戏学习，让课堂“High”起来

由于课上时间有限，教师在有限的时间里既要完成本节课的任务又要掌握学生的学习情况，对此，我设计了“闯关测试”这一环节。操作中把整个图纸的加工程序中有意留出几个程序段不写，并设置相关的选项，让学生把选项中正确的程序通过拖拽并放到相应的方框里来完成这个游戏，如果顺序全部对了，教学平台会提示“闯关成功”；如果失败，可以重来，直到做对为止，这种在游戏中学习不仅能够提高学生学习兴趣，而且能及时检验学生的掌握情况，一举两得。

二、信息化实训教学设计，创设“主体—主导”结构

当今，新的教育理念提倡学生是学习的主体，学生是学习的主人，教师在整个课堂当中只是教学过程的组织者、引导者、促进者和咨询者，比如，“微课”“慕课”教学平台等信息技术都是围绕以学生为主体的新的教学模式。为了实现“主导—主体”的教学结构，我将虚拟教学平台引入数控加工课堂，使“主导—主体”式的教学设计成为可能。下面以《台阶轴的加工》教学设计为例，说明如何借助信息技术构建“主导—主体”的教学结构。

（一）课前精心准备

为了使学生更好地掌握加工操作，形成良好的职业素养，我将信息化引入传统课堂，为学生构建信息化多功能实训教学环境。课前教师将实训任务书、PPT课件、实训动画、闯关试题、软件仿真练习、在线测试、互动交流、评价体系等内容上传至教学平台。课前学生登录网络学习平台，下载实训任务书进行提前预习。平台上有丰富的教学资源，学生可以自己控制学习时间，还可以通过QQ或者微信进行师生交流，同学之间可以互动进行讨论。通过在线测试和交流，教师可以了解学生的预习情况，做到心中有数，更好地掌控课堂。

（二）课上精彩互动

教学过程按照台阶轴的加工进行设计。教学环节分为新课导入、实例讲解、学生自主分析图纸、仿真软件交互式模拟操作训练、实际操作训练、课堂总结和布置作业。教学行动过程围绕五个环节，通过师生共同实施台阶轴的加工操作。

第一环节：实例讲解

通过分析加工工艺，讲解程序、让学生掌握台阶轴的程序编写。使用3D动画来加深学生对G71走刀路线的理解，便于组织教学和有利于引发学生的学习兴趣，提高学习的持续性。

第二环节：加工工艺分析

1.根据加工工艺选择参考表，学生进行自主学习。

2.利用平台进行加工工艺考核，进一步强调加工工艺的重要性。

第三环节：仿真软件交互式模拟操作训练

学生通过闯关测试后利用创壹教学平台的仿真软件进行交互模拟，培养学生的学习热情、提高学习效果。

第四环节：操作训练

1.任务引领：围绕台阶轴加工的任务，培养学生操作数控机床的技能。

2.内容实用：以台阶轴加工为载体，真实、直观地进行零件的加工过程。

3.对应岗位：数控机床操作工是企业技术人员必备的基本技能。职业学校的学生既会编程又能动手操作。

4.突出能力：该技能是数控技术工人所应具备的，通过反复实际操作训练，能提高学生掌握该项技能的操作熟练程度。

5.做学一体：在教师的指导下，通过“做中学”，实现知识、技能与情感的教学目标。

（三）课后反思学习

知识的学习，是需要不断巩固的。课后，學生可以利用网络学习平台、微信等信息化学习资源自己进行反复学习和深入学习，达到知识的巩固。在教学平台上，学生需要完成教师发布的课后作业，遇到难题，及时通过平台提交问题，或实时与教师沟通解决问题，从而利用信息化手段突破时空的限制。

三、实现分层次教学

信息化教学强调学生的自主学习。这对于学习成绩好，自主学习能力强的学生来说，会很自觉地进行。而对于一些接受较慢的学生来说，就容易出现走神、不参与的现象。根据不同学生的不同特点，进行分组，并设计难度不同的任务，让学生在教学平台上按所在分组，完成对应的任务，实施个性化教学。接受较慢的学生还可以在软件的提示功能下完成任务，学生在遇到问题时还可在平台上与教师实时交流互动。信息化教学有可能让每个学生都获得成功，这也是新课程改革基本的理念。

四、实现智能评价、多元评价、过程评价

中职学校学生就业岗位是企业一线的技术工人，企业更注重理论知识和技能训练相结合，学校教学实训和生产实际也要相结合，学生到各个工作岗位之后才能适应企业的要求，生产出合格的产品。我在本次课的考核评价中也将这些内容纳入考核。在《台阶轴的加工》这一课中，课程评价由七部分组成：分别是工艺考核、课堂表现、自主学习、仿真训练、技能操作、文明生产、合作学习。其中，工艺考核、知识巩固可实现软件自动评分，教师可查看学生得分情况与答题情况，有针对性地进行点评并及时调整教学进度，学生自己也可以马上查看自己的答题情况，及时进行补缺补漏；其他评价由老师通过平板电脑，记录学生上课的表现，合作学习部分，不同小组的学生还可以互相评价对方的表现，最终课堂总结以柱状图的形式展现出来，直观明了。通过以上多种评价方式，实现智能评价、多元评价、过程评价。

五、结束语

在互联网高速发展的今天，教师和学生获取信息的地位是平等的，教师如何才能在课堂上吸引学生的注意呢？面对这种新的教育方式和教学理念，教师必须应用信息化手段来吸引学生的学习兴趣，为整个课堂添砖加瓦。

参考文献：

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[2]孟晓明.制约教学信息化成败的关键因素及其对策分析[J].教育信息化，2007（5）.

[3]邱婷.信息技術与教学深度融合的校本推进策略研究与实践[J].中国教育信息化，2013（18）.