信息化教学在数控机床教学的应用

摘要：本文结合教学实践，通过对信息化教学手段在数控专业教学中的应用进行了举例，分别从多媒体使用、数控仿真软件应用、数字资源库建设、网络平台运用等信息化教学方法展开分析，提出了数控专业的教学信息技术应用策略与途径的建议，从而有效推进了教学过程中对信息技术的应用，也为实现一体化教学提供保证。

关键词：信息化教学；数控专业；仿真软件

随着信息技术的发展，信息化教学也逐渐融入了各科专业教学中。数控加工专业是为数控及相关专业生产输送高素质劳动者和高技能型人才的重要专业，因为其专业实践性强，且专业发展更趋于现代化、智能化等特点，更顺应了信息化环境下教育发展的需要。因此，如何利用信息技术环境的优势，辅助数控专业的教学，在信息技术环境中探索出合理的教学模式和有效的教学方法、寻找信息化教学创新的途径是值得我们去研究的问题。

一、多媒体制作，紧扣知识点

数控专业综合性高，实践性强，而技工院校的学生相对而言基础差，对理论的学习往往是其薄弱点。教师通过信息化将课堂教学中的教学内容以图文、影音等形式直观展示，教学内容就变得丰富、有趣、生动、形象，可以提高学生的学习兴趣和吸引学生的注意力。所选取的图片、视频、动画要能够突出教学目标、教学重点，才能帮助学生理解知识点。在动态课件上，如刀具轨迹可以制作成PPT路径动画，能让学生更加清楚地了解刀轨的特点。在视频的选取上面，教师可以数控车床加工典型零件工艺葫芦为例，在创设情境中，录制企业对产品的订单进行外包的任务，急需完成小批量的工艺葫芦；在引出任务中，可以播放工艺葫芦造型的视频，让学生对加工产品的轮廓有直观的认识；在任务探究过程中，可以给学生提供在线学习的微课视频，就知识链接的针对G73指令的运用进行讲解，供学生自学。在任务实施过程中，教师可以播放数控机床操作演示视频，让学生了解操作要点和注意事项，从而在实践过程中注意规范操作。微课是以典型教学视频为主要载体，针对某个学科知识点（如重点、难点、疑点、考点等）或教学环节（如学习活动、主要、实验、任务等）而设计开发的一种情景化、支持多种学习方法的在线视频课程资源。在制作微课过程中应注意的是，制作的微课视频时间不宜过长，5～8分钟即可；内容应紧扣某个知识点，并且内容简单明朗，语言精练，不要过分冗长拖拉，时间过长反而会消耗学生注意力。微课视频尽量体现短、小、精、趣，从而有效地发挥课前先学、课中模仿、课后拓展的作用。在课件的制作上，教师切勿翻版课本内容或者就是加上几张图片；对于图片、视频的选用要典型，与实际课程内容不符的不要直接拿来使用；并且，教师不能过分依赖课件，而导致缺少师生互动。

二、模拟仿真，充分开发

随着技工教育的发展，技工院校教学中极为重要的与专业高度对接的仿真模拟实训室、仿真教学实训软件等也得到了建设。这就创造了信息化教学的硬件条件。学生通过仿真软件模拟操作，可以较好地学习数控基本操作的步骤和过程。这样，极大减少了成本，也较好地降低了对设备造成损害的频率。在一体化教学当中，仿真软件的使用既有利于教师在理论教学中将抽象的数控专业知识转化为具象的动态的三维立体，又为学生上机床实践操作做好了必要的技能准备，解决了数控专业学习过程中理论与实践相脱离的情况。例如，教师可以理论讲解机床结构与机床工作原理，操作面板功能键含义等。为了有利于学生直观认识，在任务策略环节，教师安排项目任务加工之前，可以通过仿真软件，让学生尝试探索进行仿真加工。加工过程中会涉及不同规格的刀具选择、不同指令参数含义与赋值计算、不同工艺方案的模拟加工、检验编程是否正确和加工是否合理。这可以提升学生的探知能力。在这过程中，教师可以巡回指导，了解学生对于相关知识技能的掌握情况，并及时发现问题，消除真正上机床时可能出现的错误环节。同时，教师要充分开发运用软件的其他功能，比如其中的视频录像功能。录制的仿真加工视频能适用于演示，可以重复播放，还有助于教师后期对视频的剪辑，进行微课制作。灵活的运用能起到更好的教学效果。但是，最终的任务实施加工还是在真正的数控机床上，仿真软件无法实现操作的真实性。因此，教师要引起足够重视，在平时使用仿真软件教学过程中，要注意经常给学生灌输机床安全规范意识，让学生养成谨慎操作机床的好习惯，从一步一步的规范操作动作开始，培养学生的质量意识和安全意识。这样，通过对仿真软件的充分开发使用，既科学又客观，可以有效运用到数控教学中。

三、数字平台，实时更新

通过及时收集一线教师的教学信息，教学资源库上的资源信息可以不断完善，及时补充新知识、新技术、新工艺、新成果。所谓数字化资源平台是指经过数字化处理，可以在多媒体和网络上使用的教学资源，覆盖内容广泛，有电子教材、教师教案、教学PPT、多媒体素材、作业题库、评价表等。当前，各职业学校正在不同程度地建设自己的教学资源库，但资源库缺乏统筹规划。一是资源形式单一，直观性不强；二是资源重复性高，不切合授课内容；三是教学资源缺少补充发展，内容陈旧。我们可以通过建立优秀的数控专业教师团队，由课程建设团队、专业教师和信息化技术教师组成，群策群力，发挥各自专业优势功能，使数字平台更符合实际教学需求，也能大大提高效率。团队成员在专业和技能方面进行优势互补，有效沟通协作，可以避免教师个体开发、资源建设效率低、质量不高的现象。例如，相比于两轴、三轴的数控机床，数控多轴技术加工在技术上更加先进，操作系统也更加高端化。因此，针对以往数控车床、数控铣床的数字资源，显然无法适用。这就需要我们与时俱进，不断更新知识，发挥团队作用进行开发。同时，教师要及时了解学生对于资源库的使用情况，对资源库使用效果进行评价。这样，有助于保障信息化教学的开展，促进资源库的完善。对于学生评价，我们可以利用信息技术平台建立评教系统，将即时评价与总结评价相结合。即时评价可以针对这次项目任务完成的使用情况；总结评价可以是学期课程整体学习使用的情况。无论是即时评价还是总结评价，都有利于教师对信息化教学实践总结经验，从而进一步提高信息化教学水平。

四、网络资源，多变互动

我们要充分挖掘和利用互联网资源丰富和方便快捷的功能特点，利用信息技术加强师生互动，为学生自主学习创造有力条件。随着网络的快速发展，智能手机普遍使用。作为信息技术及移动网络高速发展带来的产物，其携带方便、功能丰富、简单易用，更适合作为课堂信息教学互动平台，既可以随时查阅信息资料，又能满足师生实时沟通的需要，增强了课堂互动性和趣味性。如微信群、QQ群、腾讯会议，可以消除时间和空间的障碍。例如，利用线上微课的学习、与企业连线创设情景、企业在线检测与反馈、前置学习答疑解惑、课后总结心得体会等互动环节；利用抖音、快手app进行对编程知识点的讲解、对数控机床演示视频的加工或者对企业生产工件视频的处理，以及对学生作品的展示。这样，可以更方便快捷地传播教学信息，丰富学生的学习体验。当然，对于手机在课堂上的使用，教师应理性对待，可以制定规范，做好巡视和安排学生监督，如规定每组组长使用，其余学生统一上缴保管；仅限课堂学习的使用，如查阅资料、小组问卷调查等。因此，规范手机在课堂的使用，充分发挥它有利于课堂教学的一面，避免其对课堂教学的不利影响，远比简单粗暴地一味禁止有效得多。

五、助力课改，理实结合

由于一体化课程的教学要求工学结合，从而适应岗位技能的实际需求，而信息化教学又更多地依赖于多媒体信息、虚拟仿真和网络技术。将上述的各类信息有机结合在教学的各个环节中，恰好就成为了实现一体化课程的基础保证。在数控专业中，我们要以数控专业岗位技能要求为核心，利用信息化教学的手段，将数控编程与操作与机械制图与CAD绘图组合成新的一体化课程教学。例如，对于数控车床G73指令的教学，教师可以选择任务式教学，为工艺制造工作室制作工艺品，对葫芦挂件工艺品的进行设计和制造加工。首先，利用机械制图与CAD绘图进行葫芦挂件轮廓的设计；然后，利用CAD软件进行模型设计。这就要求学生需要掌握圆弧绘图的知识点。在数控车床生产加工环节，学生需要运用到编程G73指令，并且掌握针对内凹轮廓刀具选择和加工。从利用CAD软件模型设计到数控车床加工，全程由学生主动参与学习，将技能学习与理论知识进行融合。这样，一方面让学生感受到学有所用，提升成就感；另一方面也让学生更好地掌握了各知识与技能之间的联系，培养了学生理论联系实际的工作作风，为他们解决实际问题和职业生涯的发展奠定基础。

六、避免误区，设计合理

在使用信息技术带来便利的同时，教师也需要针对不同阶段的学生、不同教学内容、不同教学环境进行正确合理地使用，需要进行分析和选择。有些教师对信息化教学存在误解，认为使用信息技术就可以提高教学效果，一味追求信息技术的先进性，反而喧宾夺主突出不了重难点，忽视了教学内容设计的合理性。而有些教师受制于信息技术水平，只将信息技术作为演示工具，变成黑板板书的替代品，在教与学的方法上并没有明显增加，导致学生课堂参与度并没有提高。信息化教学也需要分层次。例如，在中技阶段和高技阶段，学生的基础是不一样的。相比较而言，通过三至四年的学习，高技阶段的学生学习能力更强，信息化能力也较强，有一定的信息搜集能力，教师可以给其安排综合性较强的工作任务。而中技阶段的学生学习自觉性较差，信息接收能力较为薄弱，前期更多需要教师指引和指导。在他们掌握了一定的信息化学习能力，储备了相关知识和技能基础的情况下，教师可以给其安排合理的项目工作任务。因此，在使用信息化教学的过程中，教师需要根据学习阶段、学生层次、教学内容有针对性地选择相应的教学方法。同时，教师在教学设计中要充分对学生的学情进行分析，如对学生的心态、知识储备等进行评估，从而进行合理的信息化教学设计，变革教学手段，充分发挥学生的主动性，开展自主式、合作式等多元教学。[1-5]

七、结束语

总之，数控专业教学中信息化技术的应用，要充分体现教师为主导、学生为主体。教师要不断对教学内容进行钻研，选择适宜信息化教学的设计模式，发挥出信息技术的功能和优势，充分调动学生学习的自主性、积极性，从而提升学生的信息能力和学习能力，更高效地组织开展完成数控专业的教学。这样，师生才能共同构建信息化课堂，真正做到教学相长。

参考文献：

[1]张彦霞.信息化教学在中职数控专业教学中的应用[J].现代职业教育,2015(6):56.

[2]赵渭平.信息化教学在数控专业教学中的应用[J].信息记录材料,2018,19(3):120-121.

[3]张继光.信息化教学手段在数控专业教学中的应用[J].中国教育技术装备,2014(24):158-159.

[4]李军.信息化教学在数控专业教学中的应用[J].中国培训,2009(2):63.

[5]张辉.分析信息化教学在数控专业教学中的应用[J].南方农机,2019,050(013):189.

作者：周峰 单位：南通工贸技师学院 数控技术系