史銀花，童 國，張麗華

(江蘇聯合職業(yè)技術學院鎮(zhèn)江分院 機電工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212016)

1 教學設計背景

為推動職業(yè)教育教學改革創(chuàng)新，提高教師教育技術應用能力和信息化教學水平，促進信息技術在教育教學中的廣泛應用，由教育部主辦，教育部職成司、教師司、信推辦、工信部人教司和承辦省教育廳共同組織了全國職業(yè)院校信息化教學大賽(《教育部辦公廳關于舉辦2017年全國職業(yè)院校信息化教學大賽的通知》(教職成廳函〔2017〕34號))。該賽事是考核教師信息化教學水平的國家級賽事，始辦于2010年，成果豐碩。調查顯示，賽后90%的教師能推廣、應用大賽作品和成果，堅持開展信息化教學，78%的參賽教師在經驗介紹、講授公開課、組建信息化教學團隊等方面發(fā)揮了帶頭作用[1]。

筆者以鉗工實訓中指定課題“平面銼削”為例，采用多種信息化教學手段精心設計平面銼削的實訓教學內容，充分調動學生學習的積極性，幫助學生縮短技能形成時間[2]。

1.1 教材分析

“鉗工加工工藝與技能訓練”是數控技術應用專業(yè)的核心課程。根據中等職業(yè)學校專業(yè)教學標準和崗位職業(yè)能力要求，課程初級實訓內容包括劃線、鋸削、銼削等5項技術。本課為項目三中的任務二平面銼削，傳統(tǒng)實訓課時為30學時。

1.2 學情分析

授課對象為數控技術應用專業(yè)二年級學生。他們具備基本識圖、工藝分析能力，鉗工劃線、鋸削操作和基本檢測能力，但鉗工操作的規(guī)范性、技巧性、精度意識還需進一步提升。

1.3 教學目標

從知識、技能、素質3個方面設定教學目標。知識目標是合理選用銼刀，熟悉平面銼削的基本方法。技能目標是掌握銼削基本操作技能，掌握平面銼削精度的檢測及控制方法。素質目標是掌握精加工對鉗工成長的重要意義和作用，在生產實習中體會細節(jié)決定成敗的精神實質，樹立大國工匠的遠大理想。教學重點為平面銼削的基本技能，教學難點為銼刀平穩(wěn)度及銼削加工精度的控制。

1.4 教學策略

銼削是鉗工實訓中初次接觸精加工的基本技能，需要長時間的訓練和經驗積累。學生能在銼削過程中控制好銼刀的平穩(wěn)度及銼削量，就可以避免因反復錯誤操作而浪費時間和精力[3]。為此，自主開發(fā)了銼刀平穩(wěn)監(jiān)測裝置，幫助學生糾正錯誤姿勢，縮短技能形成時間； 自主開發(fā)了銼削加工數據平臺，幫助學生建立經驗模型，縮短經驗積累期。同時，采用線上線下混合、體驗教學等方法調動學生的積極性，依托網絡平臺和數字化教學資源，幫助學生逐步達成學習目標。

2 教學設計過程

課前，教師在云班課手機客戶端發(fā)布學習任務。學生領取任務單，根據學習目標和要求，自主學習銼削安全操作規(guī)程、影響表面銼削精度的因素等相關內容，并完成課前測試。期間，師生、生生適時互動，為提高課堂實訓效率打好基礎。

2.1 任務導入

由視頻《“兩絲”鉗工顧秋亮》展現銼削加工的地位和作用，激勵學生樹立大國工匠的遠大理想，引出學習任務——平面銼削[4]。

2.2 任務分析

播放視頻，對鋸削和銼削加工的動作姿勢、工件表面質量等要素進行對比，兩者動作姿勢基本一致，但鋸削操作時手臂晃動，屬粗加工，銼削操作時手臂平穩(wěn)，屬精加工，故銼削的加工表面質量較高。這對于初學者來說具有一定的難度?？梢詫⑵矫驿S削技能分解為銼平表面和精度控制兩個階段，讓學生逐步體驗成功，建立自信。

2.3 任務實施

2.3.1 銼平表面

1) 環(huán)節(jié)1：體驗銼平。課上，學生有了課前的理論基礎，在進行集中安全文明生產教育后，進入任務實施第一階段——銼平表面。為節(jié)省時間和材料，讓學生在前期的鋸削作品上完成一個表面的銼削，達到圖1上的幾何公差要求。最初的體驗讓學生有點手忙腳亂，近90%的學生存在姿勢不規(guī)范、動作不協(xié)調，銼刀端不穩(wěn)、表面銼不平等現象。

圖1 平面銼削基本訓練圖紙

2) 環(huán)節(jié)2：分析問題，解決問題。嘗試結束后，組織學生分組討論存在的問題。每組代表匯報時都指向同一個問題：銼刀難以把控，平面很難銼平。這時，抓住學生急于解決問題的心理，引導學生回顧課前自學內容，并利用微視頻進一步講解影響銼削表面精度的4要素——銼刀選用、銼削方法、平面檢測和銼削姿勢[5]45-68。

3) 環(huán)節(jié)3：糾正姿勢，銼平表面。端平銼刀需要一段時間的訓練才能達成，為縮短訓練時間，運用銼刀平穩(wěn)監(jiān)測裝置，如圖2所示。利用傳感器跟蹤監(jiān)測，銼刀失穩(wěn)立刻報警，適時監(jiān)測銼刀的平穩(wěn)度，記錄學生的操作過程。同時，教師通過監(jiān)測平臺查看報警數據，及時了解學生操作情況，幫助他們突破教學的第一個難點——銼平表面。

圖2 銼刀平穩(wěn)監(jiān)測裝置

2.3.2 精度控制

1) 環(huán)節(jié)1：嘗試加工，發(fā)現問題。師生共同進入任務實施的第二個階段：精度控制。在保證幾何公差的基礎上達到圖1上的尺寸公差要求。學生滿懷信心地開始了對工件形狀和精度的追求。但隨著加工的深入，不少學生滿頭大汗，手足無措。他們使用量具進行檢測，發(fā)現幾何公差和尺寸公差很難同時保證。

2) 環(huán)節(jié)2：原理分析，精度控制。通過Flash動畫分析形位公差和尺寸公差的關聯性，學生明白了只關注單一精度的控制，與它相關的其他精度可能超差，進而突破認知局限。演示三維動畫，將工件與矩形量塊放置在平板上，用百分比取值對比，獲得工件綜合誤差，讓學生進一步理解尺寸公差和幾何公差轉化為平面度控制的原理。分析關聯性、轉化控制、檢測平面度的過程直觀形象地展現了加工件精度的控制和檢測方法，問題迎刃而解。

3) 環(huán)節(jié)3：積累經驗，提高效率。僅僅掌握精度的控制方法，還不能在規(guī)定的時間內銼削出合格的零件，精加工余量的預留、銼削效率的提高等需要一定時間的經驗積累。為此，開發(fā)銼削加工數據平臺，如圖3所示。錄入操作者信息(如性別、體重等)、工具信息(如銼刀種類、規(guī)格等)、工件信息(如材料、加工要求等)3類特征數據，自動生成個性化加工報表，為操作者提供關于銼削余量和銼削次數的合理建議，以減少加工過程中的測量次數，建立屬于自己操作能力的初步經驗模型，并在實踐中不斷修正完善，形成個人加工數據檔案[6]。數據平臺的使用縮短了經驗積累期，在保證加工質量的同時，提高了加工效率，突破了教學的第二個難點——精度控制。

圖3 銼削加工數據平臺

2.3.3 課堂延伸、總結

實踐操作完畢，學生整理現場，上交工件。上傳作品到云班課，完成自我評價。教師對學生的作品和學習過程進行檢查和評價。學生通過云班課全面了解自己的情況，提交學習心得。

2.3.4 任務拓展

將鉆模機構中V形塊的銼削加工作為課堂學習的拓展內容，如圖4所示，為后續(xù)課程的學習打好基礎。

圖4 鉆模機構V形塊圖紙

2.4 任務小結

自主開發(fā)的銼刀平穩(wěn)監(jiān)測裝置縮短了學生技能形成時間，開發(fā)的銼削加工數據平臺縮短了學生經驗積累期，信息化手段的有效使用為學生的精度訓練預留了充足的時間。技能難度的分解，零件精度的巧妙控制，網絡平臺的教學過程管理，微課、微視頻等信息化手段的使用，為學生創(chuàng)造了立體、便捷的學習空間。將“大國工匠”融入實訓環(huán)節(jié)，讓學生在實訓過程中真正明白“千錘百煉”“精益求精”的工匠之術。

3 結束語

銼刀平穩(wěn)監(jiān)測裝置和銼削加工數據平臺是在多年的實訓教學和經驗積累的基礎上開發(fā)的，是對實現高效實訓的嘗試，筆者將會通過更加嚴格的實踐檢驗和理論論證，對這些裝置、操作流程作進一步的優(yōu)化和改進，在鉗工技能實訓中推廣，并為其他的工業(yè)實訓課程的開展和優(yōu)化提供借鑒。

參考文獻：

[1] 柏景嵐.全國職業(yè)院校信息化教學大賽解析[J].職業(yè)技術教育,2016(12):43-46.

[2] 李璇.低壓電器課程中信息化教學設計案例[J].職業(yè)技術,2016,37(12):75-76.

[3] 宮守衛(wèi).平面銼削中的難點與技巧[J].科技信息,2013(7):316.

[4] 央視新聞客戶端.“兩絲”鉗工顧秋亮[EB/OL].(2015-05-01) [2017-10-26].http://m.news.cntv.cn/2015/05/01/ARTI1430434504696494.shtml.

[5] 許琪.鉗工加工工藝與技能訓練[M].北京：北京師范大學出版社,2011.

[6] 齊愛琴.基于模糊神經網絡的刀具數據庫系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].哈爾濱:哈爾濱理工大學,2005:16-32.