信息化辅助钳工实训教学对策研究

王清河

(承德石油高等专科学校 工业技术中心,河北 承德 067000)

钳工是采用手工或手工为主,机械为辅的加工方式来制造工件、装配和维修设备的工种。随着时代的发展,机械化、自动化、智能化的不断普及,目前,在钳工作业中的主要任务已由工件生产转变为对机械设备的装配、维护和修理,另外,在机械设备不方便工作的场合,钳工也有较多的应用。随着机械零件制造精度的提升以及设备装配要求的提高,对钳工制造加工技术和装配、维修技术提出了更高的要求,钳工的重要性也日益彰显[1]。

信息化教学是在现代教育思想、理论的指导下,在传统教学的基础上利用信息化资源、技术和手段作辅助而进行的教学[2]。信息化教学不只是丰富了教学内容,改良了教学形式,更主要的是提高了学生的课堂体验,激发了学生的学习兴趣,其实施过程体现了以学生为主体的教育理念[3]。经过大量教学研究发现,信息化教学促进了教学管理的科学化、规范化、人性化和精细化,提高了教学质量和育人效果。钳工实训作为一门实践性较强的课程,其本身的特点既适合也需要引入信息化来辅助教学。

1 传统钳工教学存在的问题

目前,职业院校开展钳工教学主要是“师带徒”模式进行,即教师在课堂上通过教材、板书等形式来讲解理论知识,再通过实际操作向学生展示动作要领,最后学生进行工件加工,教师进行巡回指导。不可否认,这种传统的教学模式可以通过学生的反复练习来获得技能,但这种教学方式也存在一些弊端:首先这种讲课方式“内容枯燥,形式刻板”,很难引起学生的学习兴趣[4],即便这种缺陷会在实操演示时有所缓解;其次,这种讲课方式在某些情境下,无法满足授课要求,比如一些复杂形状工件的加工、复杂结构设备的拆装,单纯的理论讲解很难使学生明白工件的加工过程以及设备的内部结构;另外,这种上课方式在实操演示时观感较差,学生有时甚至都看不清楚工件加工的细节,尤其当上课人数较多时更加明显。比如教师给学生演示划线,由于工件较小、学生距离工件较远、划线工具的隔挡等原因,在教室后面或侧面落座的学生很难清楚地观察到完整的划线过程。因此,为了改善传统钳工授课方式的弊端,激发学生学习兴趣,提高钳工教学质量,可以在授课时引入信息化教学手段,将传统教学和信息化教学融合起来,让学生在学习时能够更直接、更快速地理解所学知识和技能[5]。

2 信息化辅助教学的主要路径

2.1 利用信息化资源吸引学生

大量教学实践表明,在课堂教学中,与单纯的板书授课相比,学生对含有图片、动画、图表等素材的授课内容更感兴趣,而与只含有图片、动画、图表等素材的授课内容相比,学生则更喜欢含有视频、微课、宣传片等素材的授课内容[6]。尤其是高职高专和职业技校的学生,他们本身理论基础薄弱,对理论知识的接受能力、对工程图或图表的解读能力较差,因此必须选用与其知识接受速度、接受能力相符合的教学内容和模式。而信息化教学是一种更符合教学规律的授课方式,该授课方式可以更直观地展现教师的授课内容和教学思路,并让学生更容易、更快速地理解和接受,从而提高了授课质量和效率。比如学生在进行机床主轴箱拆装时,由于主轴箱内部齿轮、轴、离合器等零部件较多,结构较为复杂,传统授课采用教材或二维工程图展板讲解,大部分学生根本看不懂图,更无法理解其结构特征和各零部件之间的装配关系。为此,可以借助信息化来辅助教学:将主轴箱内部各种零部件用三维软件(如SolidWorks、UG、CATIA等)画出来,并装配在一起,将其制作成爆炸图或三维动画。在讲解时,学生不仅能够看清楚主轴箱内各个零件的种类、个数和装配方式,而且还能看清楚其拆装的顺序和过程。待学生看完这些动画后,再去讲解二维工程图,学生将会更容易理解,在拆装时也会更得心应手。此外,三维动画、视频等信息化资源更直观地展示了教师难以讲授或无法讲授的内容,客观地节约了课堂时间,提高了课堂效率,教师就有更多的时间投入到对学生的实践指导中。

2.2 利用信息化手段随时了解和及时指导学生

在钳工课堂中,当学生听完教师理论知识讲解、观看完教师实操演示后,就要回到工位进行工件制作或设备拆装,教师则进行现场指导。通过大量的实践教学研究发现,教师进行巡回指导虽然可以解决大部分学生在实际操作中遇到的问题,但仍然存在一部分学生在某些操作中无法指示到位的情况,比如给使用样冲工具给工件打样冲眼这一操作,由于操作时间非常短,教师无法在短时间内巡视到所有学生,比如学生进行分组拆装机床等设备时,教师在某组指导学生拆装,而另几组的学生可能已经出现拆装错误或装配错误的操作,加之有些学生即便有不懂的,因为性格、处事习惯等原因而不去向教师请教。因此,整个实训结束后,就存在相当一部分学生没有掌握某一或某些操作的情况。为了解决这一问题,教师可以利用相关软件或程序做一个调查问卷,让每一个学生进行完每一个操作后做一个反馈,教师在讲解下一个操作步骤时,先将学生们当前操作出现的疑问和问题进行讲解和答疑。由于学生在APP等软件上进行反馈,教师可以第一时间看到并对学生的反馈进行总结和梳理,与传统教学相比,这种方式可以更快速、及时地了解所有学生在知识、技能上的疑问,不仅提高了课堂时间利用率,还能作为一个数据库,为后续授课提供参考和方向[7]。

2.3 利用信息化手段考核学生

通常,学生在钳工实训后期要进行考核,考核方式一般包括理论考核和实操考核。按照传统的考试方法,理论考核一般发给学生纸质试卷,学生答题、交卷,教师判阅试卷、登统成绩,最后学生登录本校教务管理系统查阅成绩,这种考试方法一是消耗了大量的纸张、油墨,占用了场地和人员,一是学生虽然考试后知道了自己的分数,却不知道自己为什么考这些分数,哪些题做错了,哪些知识点没有掌握。如果采用信息化手段,可以用手机APP或电脑相关软件制作一套或几套电子版考题及答案解析,学生通过手机或机房电脑进行答题,提交试卷后,某些题目(如选择题、判断题)可以由系统判定,剩下的题目由教师判阅,待教师判阅完成后,信息化软件可以自动将成绩整理、排序、制作报表等,然后由教师检查后提交至教务管理部门。此外,学生查成绩时,不仅可以查出自己的分数,还可以知道每道题的答案和分析,让学生知道自己错在哪里。同时,教师也可以通过信息化软件的终端查看学生的考试结果,并利用软件终端分析学生每道题的得分率,进而掌握学生的知识掌握情况。此外,教师可以通过学生的考试情况反思自己的教学情况,比如是否存在某些知识点讲解不清楚或不详细,是否存在教学方法不科学或不规范等,从而在下一次上课时进行改进。

对于工件的实操考核,也可以采用类似的操作,教师可以将工件的评分表制作成电子版,或直接套用现有APP中的相关功能来进行工件的成绩判定,在登统成绩时不只有总分数,还有工件各个部分的得分以及教师对每个工件完成情况的评价。学生在查阅实操成绩时,不仅可以查看工件总成绩,还可以查看工件各个部分的具体得分情况。教师也可以通过APP的数据分析功能来分析学生工件各部分的完成情况,将其结果进行归纳、总结和反思,并在后续日常的教学中进行改进。这种通过信息化手段进行成绩判定和查询的方法,不仅让学生知其然,也让其知其所以然,同时也能让教师更加清楚地掌握学生的知识学习情况及技能掌握情况,进而反思和改进自己的教学内容、教学方式和教学习惯。

2.4 利用信息化让学生进行总结和提议

经过以上信息化手段对钳工实训进行的辅助教学和辅助考核,教师对学生的课堂反馈进行了解答和指导,并获得了学生的理论和实操成绩,为教师进行教学分析、成绩分析提供了数据支撑。在钳工课程结束后,教师可以利用手机APP给学生制作电子作业或问卷,主要了解学生对本次实训的收获、心得及对教师授课内容、授课方式和教学方法的建议。采用这种措施,教师可以从整体上了解学生对实训的直观感受,站在学生的视角上了解自己在教学上的优点和不足,进而做到扬长避短,不断完善自己的授课内容,改进自己的教学方法,强化自己的教学能力,提升钳工实训教学的质量。

3 结束语

在传统授课模式下加入信息化手段,不仅有利于学生对知识、技能的掌握,也有利于教师对课堂教学内容、方式的不断丰富和改进,同时有利于培养学生归纳、概括和总结能力,提高了钳工课堂时间利用率,增强了学生和教师的互动,改善了钳工教学效果,通过实践证明,这种复合的教学模式更符合实践类教学规律,更适合职业类院校学生接受知识和技能学习规律,值得被推广和普及。