李寧 劉峙

摘? 要：信息化成為新時(shí)代教育發(fā)展的大方向，利用信息技術(shù)手段提高教育教學(xué)的效率和效果，不斷探索和創(chuàng)新新的教學(xué)模式，推進(jìn)課程與信息技術(shù)融合深入發(fā)展，已成為我國(guó)教育教學(xué)改革與發(fā)展的重要組成部分。通過(guò)對(duì)中等職業(yè)學(xué)?！稊?shù)控車工》課程傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端分析，探索出新時(shí)期中職學(xué)校利用信息化手段創(chuàng)新《數(shù)控車工》教學(xué)模式的一些經(jīng)驗(yàn)案例。

關(guān)鍵詞：信息化? 數(shù)控車工? 教學(xué)模式? 探索

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）07（b）-0222-03

Abstract： Information has become the general direction of education development in the new era. Improving the efficiency and effect of education and teaching by means of information technology， constantly exploring and innovating new teaching models， and promoting the integration of curriculum and information technology in-depth development， has become an important part of the reform and development of education and teaching in China. Through the analysis of the disadvantages of traditional teaching mode of numerical control lathe worker in Secondary Vocational School， this paper probes into some experience cases of innovating the teaching mode of numerical control lathe worker by means of information in secondary vocational school in the new period.

Key Words： Information; CNC lathe operator; Teaching mode; Exploration

隨著以計(jì)算機(jī)、多媒體、通信、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等為代表的信息收集、處理、加工、傳輸?shù)燃夹g(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)不斷滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域和各個(gè)方面，在全球范圍內(nèi)改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、交往方式、學(xué)習(xí)方式和教育方式，人類跨入了一個(gè)嶄新的時(shí)代——信息化時(shí)代。

信息化時(shí)代的到來(lái)給教育的發(fā)展帶來(lái)了前所未有的緊迫感和社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)適應(yīng)信息化社會(huì)的各類人才，成為新時(shí)代教育發(fā)展的大方向。目前，我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的數(shù)字化校園建設(shè)已經(jīng)基本完成，教育信息化的重心轉(zhuǎn)向以新課程改革為導(dǎo)向，利用信息技術(shù)手段提高教育教學(xué)的效率效果，擴(kuò)大受教育人群范圍，探索新的教學(xué)模式，提高師生的信息素養(yǎng)，推進(jìn)課程與信息技術(shù)整合的深入發(fā)展，已成為我國(guó)教育教學(xué)改革與發(fā)展的重要組成部分。我國(guó)各級(jí)各類教育教研部門(mén)針對(duì)信息化方面的教學(xué)改革蓬勃發(fā)展、如火如荼。

1? 傳統(tǒng)模式下《數(shù)控車工》課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析

《數(shù)控車工》這門(mén)課程是目前中高職以及技工類職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)必開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)課程。針對(duì)此類實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，學(xué)校通常采用傳統(tǒng)的“五段式”教學(xué)模式來(lái)開(kāi)展教學(xué)，即教師講解編程指令-結(jié)合具體案例師生探討加工工藝-教師實(shí)操示范教學(xué)-學(xué)生實(shí)訓(xùn)練習(xí)-師生教學(xué)評(píng)價(jià)。此“五段式”課堂教學(xué)模式有理論講解、有實(shí)操練習(xí)、有知識(shí)探究、有效果評(píng)價(jià)、有教師主導(dǎo)以學(xué)生為主角，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間這種教學(xué)模式引領(lǐng)大多數(shù)職業(yè)院校整個(gè)工科類專業(yè)課程教學(xué)。然而今天隨著教學(xué)信息技術(shù)手段（主要指多媒體、網(wǎng)絡(luò)、資源庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等）的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式受到了強(qiáng)烈的沖擊，學(xué)生無(wú)論是在視覺(jué)上還是感覺(jué)上都不再安心于傳統(tǒng)模式下課堂;教師們無(wú)論是在教學(xué)的效率上還是教學(xué)效果上都很難完成既定的教學(xué)目標(biāo);學(xué)校無(wú)論是在實(shí)訓(xùn)耗材費(fèi)用節(jié)約上還是實(shí)訓(xùn)風(fēng)險(xiǎn)的降低上都很難做到盡善盡美。主要突出表現(xiàn)為教學(xué)進(jìn)度推進(jìn)緩慢，實(shí)訓(xùn)成本居高不下，實(shí)訓(xùn)安全風(fēng)險(xiǎn)難以降低，教學(xué)效果不盡人意等幾個(gè)方面。

1.1 傳統(tǒng)模式下教學(xué)，教學(xué)進(jìn)度過(guò)慢

《數(shù)控車工》教學(xué)，傳統(tǒng)采用“五段式”教學(xué)模式，一條指令教師講完了，為了加深學(xué)生的理解，就必須讓學(xué)生到機(jī)床上去進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)，然后再去做課堂教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)質(zhì)量評(píng)估，本來(lái)2課時(shí)可以完成的教學(xué)任務(wù)，現(xiàn)在必需5～6個(gè)課時(shí)才能完成。這樣原本是一個(gè)學(xué)期的教學(xué)任務(wù)現(xiàn)在則必需一學(xué)年才能勉強(qiáng)完成。

1.2 傳統(tǒng)模式下教學(xué)，實(shí)訓(xùn)成本過(guò)高

對(duì)于一個(gè)常規(guī)40人左右的教學(xué)班來(lái)說(shuō)，要想每個(gè)學(xué)生都到機(jī)床上去找找感覺(jué)，那需要的機(jī)床、耗材、刀具、量具不是個(gè)小數(shù)目。就算是把學(xué)生編成班組，每個(gè)學(xué)生“試一把”的時(shí)間也很多，另外為了確保學(xué)生的實(shí)訓(xùn)安全和實(shí)訓(xùn)效果，一般也需要安排2～3實(shí)訓(xùn)輔導(dǎo)老師。每一位學(xué)生都要在機(jī)床上進(jìn)行實(shí)操體驗(yàn)和反復(fù)的練習(xí)，學(xué)生們這些常規(guī)的“消耗”很大，自然就增加了實(shí)訓(xùn)的成本。

1.3 傳統(tǒng)模式下教學(xué)，安全風(fēng)險(xiǎn)大，教學(xué)效果差

數(shù)控車床切削時(shí)一般轉(zhuǎn)速都在500～3000轉(zhuǎn)/min，有的加工甚至需要更高的轉(zhuǎn)速，這么高的主軸轉(zhuǎn)速帶動(dòng)著工件旋轉(zhuǎn)，再加上刀具車削時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及車削時(shí)所產(chǎn)生的高溫、鋒利的鐵屑拋甩，這些對(duì)于沒(méi)有多少安全生產(chǎn)意識(shí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)都是巨大的安全隱患。雖說(shuō)目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床都有防護(hù)罩，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)時(shí)可以拉上防護(hù)罩，透過(guò)防護(hù)罩上的有機(jī)玻璃觀察刀具車削零件的過(guò)程，但是由于長(zhǎng)期的鐵屑和切削液的侵蝕導(dǎo)致面罩玻璃清晰度下降，再加上一臺(tái)機(jī)床上會(huì)有幾個(gè)學(xué)生觀看和實(shí)訓(xùn)，學(xué)生看不清楚操作過(guò)程，就會(huì)不顧安全打開(kāi)防護(hù)罩，最后難免會(huì)出現(xiàn)一些實(shí)習(xí)安全事故。

另外，如果一個(gè)學(xué)生從加工工藝安排到編程，從程序輸入到加工完成，從質(zhì)量檢測(cè)到學(xué)習(xí)總結(jié)評(píng)價(jià)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都參與的話，一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目下來(lái)估計(jì)10個(gè)學(xué)時(shí)也不一定夠。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，一般的情況下任課老師都會(huì)把學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組有4～5個(gè)人，每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)整個(gè)加工環(huán)節(jié)中一項(xiàng)具體的工作，這樣的話，就有很多的學(xué)生實(shí)際上不能親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，那么整個(gè)的教學(xué)效果也就可想而知了。

2? 信息化背景下《數(shù)控車工》課程教學(xué)改革的實(shí)踐探索

信息化教學(xué)模式就是充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段的支持，調(diào)動(dòng)盡可能多的教學(xué)媒體、信息資源，構(gòu)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在教師的組織和指導(dǎo)下，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，使學(xué)生能夠真正成為知識(shí)信息的主動(dòng)建構(gòu)者，從而取得事半功倍的教學(xué)效果。

2.1 利用多媒體資料，提高課堂教學(xué)效率

《數(shù)控車工》課程多媒體資源豐富多樣。教師上課時(shí)可以將教材內(nèi)容做成PPT，可以把教師實(shí)操演示部分做成視頻進(jìn)行剪輯和壓縮，還可以把整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)做成微課或慕課，讓學(xué)生反復(fù)地觀看，加深重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)的理解與掌握，也可以建立知識(shí)點(diǎn)考核資源庫(kù)，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)課堂小結(jié)知識(shí)測(cè)評(píng)考核，還可以讓學(xué)生到企業(yè)錄制數(shù)控車工加工紀(jì)錄片，拍攝學(xué)校不常見(jiàn)的刀具、夾具、工具以及零部件等，參與多媒體資料的收集和制作。

除了師生自己制作多媒體資源外，互聯(lián)網(wǎng)上也有很多的《數(shù)控車工》教學(xué)資源能夠?qū)崿F(xiàn)共享，比如像PPT課件、flash課件、加工視頻、圖片、有聲講座、電子教案等數(shù)以萬(wàn)計(jì)的教學(xué)資源。

這些教學(xué)用的多媒體資源能夠充實(shí)和豐富課堂教學(xué)的信息量，能夠拓展學(xué)生的專業(yè)視野，滿足學(xué)生的好奇心和求知欲，最主要的是能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，壓縮學(xué)習(xí)時(shí)間，提高課堂上教與學(xué)的效率和效果。

2.2 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，降低實(shí)訓(xùn)成本

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)控加工仿真軟件，在20世紀(jì)末已經(jīng)出現(xiàn)并應(yīng)用于教學(xué)，發(fā)展到今天可謂是功能相當(dāng)強(qiáng)大和齊全。國(guó)內(nèi)外此類商業(yè)軟件有很多，其中國(guó)內(nèi)比較有代表性的如上海宇龍、北京斐克、南京斯沃和廣州超軟等。

這些虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控車加工全過(guò)程的仿真，其中包括毛坯定義與夾具，刀具定義與選用，零件基準(zhǔn)測(cè)量和設(shè)置，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試，加工仿真以及各種錯(cuò)誤的檢測(cè)功能。除此之外，虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件系統(tǒng)內(nèi)都提供有車床、銑床、加工中心等特征機(jī)床;控制系統(tǒng)也多達(dá)40多個(gè)，涵蓋了國(guó)內(nèi)外如西門(mén)子，法那克，華中，廣數(shù)，三菱，大森等主流系統(tǒng)的各個(gè)版本。

學(xué)生在學(xué)習(xí)《數(shù)控車工》這門(mén)課程時(shí)，針對(duì)于教師講解的指令和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可以先在計(jì)算機(jī)上通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。仿真實(shí)訓(xùn)時(shí)學(xué)生可以自主選擇車床型號(hào)、操作系統(tǒng)類型，可以根據(jù)實(shí)際加工工藝需要設(shè)置合理的毛坯尺寸、刀具和切削參數(shù)，還可以通過(guò)手動(dòng)方式現(xiàn)場(chǎng)編制并錄入程序，也能導(dǎo)入由CAD/CAM軟件自動(dòng)生成的加工程序，整個(gè)加工過(guò)程時(shí)間能夠根據(jù)學(xué)生的接受程度快進(jìn)或慢進(jìn)，最后還能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)零部件的在線檢測(cè)等等。學(xué)生通過(guò)此仿真軟件，可以節(jié)省機(jī)床、毛坯材料、刀具、量具、水電、實(shí)訓(xùn)輔導(dǎo)教師等資源，并且實(shí)訓(xùn)時(shí)間也可以比現(xiàn)實(shí)加工時(shí)間節(jié)省約3/4。

2.3 利用互聯(lián)網(wǎng)資源，拓展學(xué)生實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容

目前中高職《數(shù)控車工》教材中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目很有限，并且大多數(shù)的教材都是相互仿照編寫(xiě)的，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容陳舊，不能與社會(huì)發(fā)展和生產(chǎn)生活相接軌，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、積極性不高、實(shí)用性不強(qiáng)。

針對(duì)這種情況，《數(shù)控車工》可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，為學(xué)生篩選符合學(xué)生興趣點(diǎn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過(guò)一些新穎實(shí)用的工藝品圖片，與學(xué)生共同探討設(shè)計(jì)零件的尺寸、加工工藝等內(nèi)容，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲和表現(xiàn)欲大大增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果也相當(dāng)棒。

在近年來(lái)的《數(shù)控車工》教學(xué)中，我們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)資源為學(xué)生設(shè)計(jì)了手機(jī)托架實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、酒杯實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、工藝花瓶實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、子彈造型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、象棋實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、葫蘆造型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、手柄實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、汽車模型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、螺母、螺桿等50多個(gè)符合學(xué)生心智，具有個(gè)性化的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，大大拓展了教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容。

2.4 利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增加實(shí)訓(xùn)安全系數(shù)

對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō)，師生的生活學(xué)習(xí)安全應(yīng)該是第一位。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)教學(xué)實(shí)訓(xùn)中安全隱患無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不在，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)訓(xùn)教師常常為實(shí)訓(xùn)教學(xué)膽戰(zhàn)心驚?，F(xiàn)在可以通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)輔助手段來(lái)提高實(shí)訓(xùn)安全系數(shù)，確保師生實(shí)訓(xùn)安全。其一，如前面所闡述，我們可以在學(xué)生學(xué)習(xí)初期利用虛擬現(xiàn)實(shí)仿真軟件，讓那些安全意識(shí)差、理論知識(shí)不過(guò)關(guān)的學(xué)生在計(jì)算機(jī)上反復(fù)練習(xí)，直到達(dá)到實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的要求。其二，我們可以給數(shù)控車床裝上高清監(jiān)控設(shè)備，可以多角度監(jiān)控機(jī)床控制面板、機(jī)床刀具加工的運(yùn)動(dòng)軌跡、切削過(guò)程等信息，然后把大屏顯示器放到安全的區(qū)域供學(xué)生觀看，這樣就不用一堆學(xué)生擠著去看教師的示范操作，實(shí)訓(xùn)輪到哪位學(xué)生操作，哪位學(xué)生才允許操作機(jī)床，這樣大多數(shù)的不參與實(shí)訓(xùn)的學(xué)生就遠(yuǎn)離了加工區(qū)域，師生安全系數(shù)大大提升。

3? 結(jié)語(yǔ)

信息化教學(xué)模式信息源豐富、知識(shí)量大，有利于環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，有利于提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，有利于因材施教，有利于互助互動(dòng)，培養(yǎng)協(xié)作式學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，有利于信息能力的發(fā)展等。教師只有充分認(rèn)識(shí)到信息化教學(xué)模式的特點(diǎn)，才能更好地把握住信息化教學(xué)的特點(diǎn)，才能勝任信息化教學(xué)。

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