基于《机床夹具设计》的信息化教学改革与研究

周志博

摘 要：当今的社会已经是信息化时代，对高职院校来说，实施信息化教学是提升教学质量、提高学生学习积极性的一种重要方法。本文以《机床夹具设计》课程为例，对信息化教学改革进行了研究，在教学课程当中应用了多种信息化教学手段，起到了明显地更好的教学效果。

关键词：高职院校；《机床夹具设计》；信息化教学改革

1 高职院校信息化教学改革的涵义和意义

1.1信息化教学改革的涵义

随着我国科技的飞速发展，当今的社会已经成为信息贯通的时代。信息技术的快速发展为高职院校教学增添了新的活力，是高职院校提升教学质量、提升信息化教学水平以及彰显高职学校教学特色的一个重要途径[1]。信息化教学改革是指教师以现代教育教学理论为指导、以信息技术为支撑、以现代教育技术为手段进行课堂教学，它要求教师以“混合式学习”为核心理念，以“多媒体课件”为基础，以“交互式课件”为平台，以微课、慕课、翻转课堂及网络资源共享课为教学组织策略，在教育观念、教学内容、教学设计和教学组织等一系列教学相关因素上进行设计与创新，对课堂教学进行改革，使学生从被动学习向主动学习转变，从而形成师生互动、共同交流学习的教学过程，提高教学效果[2]。与传统理论式教学相比，信息化教学有以下优点：（1）实现教学资源信息共享，资源发布快速及时；（2）教学资源信息库存储量大，实时程度高，使用快捷方便；（3）教学资源交互性好，可实现教师与学生，学生与学生之间良好的沟通和交流；（4）信息化教学丰富了教学手段，提高了学生的学习积极性。

1.2信息化教学改革的意义

高职院校是我国高等教育的重要组成部分，为社会提供应用型、即用型人才。在信息化教学中，教师在教学过程中充分利用网络媒体与学生进行有效的相互交流与沟通，提高教师的教学能力，加强学生的学习主动性。使教学资源得到了充分利用，并实现了时实共享，以此来提高教学效果。信息化教学是高职院校教育改革的要求，高职院校应该把培养信息化应用型人才作为教育的目标，培养学生的创新能力和创新精神，因此信息化教学对于信息时代社会发展的需求和高职院校的自身发展有着重大意义[3]。

2 基于《机床夹具设计》的信息化教学改革探索

2.1《机床夹具设计》课程特点

《机床夹具设计》作为机械类专业的专业必修课，具有非常强的实践应用性，并与众多专业相关课如机械制图、金属材料工程、机械设计基础等有着知识互通的紧密联系，掌握本门课程对机械加工、机械设计都有着直接的关系。课程特点是应用性好、实践性强，但知识涉及面较广泛，内容复杂难懂，课堂学习之后需要课余的时间进行复习和巩固。本门课的教学重点是机床夹具的组成和工作原理、機床夹具在机械加工中的作用，教学难点则是能利用机床夹具进行机械零件的加工，达到做学一体的目的。

2.2高职院校机械类学生学情分析

高职院校着力为社会培养应用性人才，对于高职学生要着重于他们的动手能力的培养。随着智能手机及互联网的全面普及，学生对于信息化教学也有着强烈的要求，相比于传统纯理论教学，他们对实物、照片等有着更浓厚的兴趣，更喜欢视频教学和实践教学，也喜欢通过上网、手机等渠道来获取知识和资源。对于《机床夹具设计》此类专业性较强、且有一定难度的课程，传统理论教学手段已经易使学生产生枯燥感，碰到难点时易产生焦虑情绪，并且纯理论教学在讲授知识点如机床夹具结构无法360度对夹具进行展示，对知识的理解较困难。因此，信息化教学改革势在必行。

3 《机床夹具设计》信息化教学手段应用

针对本门课程的特点，分别在课前课中课后都采用大量信息化教学手段进行教学。在课前通过微信公众号资源把本门课程的相关知识点导入到班级微信群中进行预习；在课中利用虚拟现实的WEB 3D技术模拟机床夹具组成，flash动画操作机床夹具的工作过程，利用仿真软件对机床夹具进行运动仿真，并利用微课对相关重难点进行强化教学；在课后通过网络精品课程实现作业的提交和考核，并把学生带到实训场所进行现场实际操作。

3.1微信公众资源的学习

《机床夹具设计》所涉及的知识广泛且复杂，如果课前不预习的话遇到难点学生会出现枯燥乏味乃至厌学情绪，因此课前预习是个极其有必要的环节。首先通过班级微信群将本节课的问题引入，如图1所示。然后在微信公众号中将相关知识点的文章发送到群中让同学们进行学习，如图2所示。相比于拿起课本作预习，学生对于手机微信学习的方式更觉得有新鲜感，且学习动力更足。

3.2虚拟现实技术模拟机床夹具组成

在上课过程当中，利用VR虚拟现实里的WEB 3D技术，通过机械专业的三维软件对机床夹具的组成进行3D模型模拟操作，并可使夹具模型呈现360度全方位翻转，使学生对机床夹具各个部分的组成都了解透彻，如图3所示。这种高科技手段的教学方法充分激发了学生的学习积极性。

3.3仿真软件对机床夹具进行运动仿真

同时利用机械专业仿真软件可以对机床夹具在工作过程当中进行运动模拟，如图4所示。通过软件的使用，对机床夹具在装夹、拆解、组装及动作都能全方位的模拟，教师在边做中边教，实现做中教的目的，这样使学生对机床夹具的工组成和工作原理有了更深刻的了解。

3.4 FLASH小游戏进行动画操作

在学习当中引入轻松的FLASH小游戏让同学们进行动画操作演示，如图5所示。比如点一下夹紧的按钮，FLASH动画便会将机床夹具夹紧的过程演示一遍，使同学们在体验游戏乐趣的过程中进行学习，做到边做边学，实现做中学的目的。通过FLASH动画的引入，增加了学习的趣味性，更能调动学生的学习主观能动性。

3.5引入微课对重难点实施突破

对于本门课程的重难点，引入微课教学的环节实施定向突破，如图6所示。教师将机床夹具在实际生产加工中的过程制作成微课视频提供给学生观看，使学生对机床夹具的组成和原理有了一个更真实的感观效果，轻松突破重难点。

3.6网络精品课程进行复习和巩固

在课后，让学生进行入到《机床夹具设计》的网络精品课程，在里面可以对本节的内容进行一个整体的回顾，对所学到的知识有一个全面的复习和巩固，如图7所示。同时在网络精品课程当中完成本节内容的测试习题，在网上提交作业，我在网上进行批改和考核，并通过网络精品课程与学生进行互动交流，答疑解惑。

3.7实践教学进行动手操作

对于高职学生来说，实践操作是很重要的一个环节。教师把学生全部带到金工实训车间，使学生利用机床夹具进行动手操作加工，让学生对机床夹具的工作原理有一个更全面和直观的掌握，达到教学做一体的教学效果。

4 信息化教学改革的效果及存在的问题

4.1信息化教学改革的效果

通过大量的信息化教学手段应用到教学当中，使同学们对《机床夹具设计》有了更直观和全面的了解，能够着力突出重点，轻松击破难点，相比传统教学更能将教学形象直观地展示。新颖的教学方式使学生感觉学习有了一个焕然一新的感觉，更能激发学生的学习兴趣和主动学习的积极性。

4.2信息化教学改革存在的问题

高职院校信息化教学改革目前还在起步阶段，在推进过程当中也存在一些问题和阻力，有待逐步解决，主要有以下几点：

（1）主讲教师大多为理论教学教师，具备实践能力的不太多。

（2）信息化设备有限，比如不具备充足的机械专业仿真软件，多数情况下老师把仿真软件的仿真效果演示给学生看，无法实现每个学生都能用的到仿真软件。

（3）信息化教学实现起来有阻力，比如虚拟现实可穿戴设备不足，要给每个学生都配备一台可穿戴设备，需要增加教学成本。

参考文献：

[1]李一红.高职院校信息化教学现状、问题与优化对策[J].当代教育实践与教学研究，2016，6

[2]刘月梅.高职院校教师信息化教学能力培养的探索与实践[J].延安职业技术学院学报，2015，12

[3]臧少丽.高职院校信息化教学内涵与优化策略[N].科技创新导报，2014，2

（作者单位：江西工业职业技术学院）