融合现代信息技术的数控车削一体化教学研究与实践

王晓霞　阎嘉琪　冯艳宏　李焱

【摘 要】随着信息技术的飞速发展，将信息技术引入数控车削加工与编程一体化教学中，基于信息化理念进行教学设计，改革课堂教学模式，构建数控车削一体化教学新模式，从而突破教学的重点、难点，满足了学生个性化学习需求，提高了其综合职业能力，取得较好的教学效果。

【关键词】信息技术；数控车削；一体化教学

0 引言

随着现代信息技术的飞速发展，其对教育的发展也起到了革命性影响。以教育信息化带动教育现代化，能够破解制约我国教育发展的难题，有力地促进教育的变革与创新，是我国教育事业发展的战略选择。信息技术与教育深度融合是要充分发挥信息技术的优势，改善教与学方式，促进教学内容、教学手段和方法的现代化。本文从课程教学设计、课堂教学模式、学习方式等方面，探索信息技术与教学的融合，并以数控车削一体化教学改革实践为为例进行说明。

1 数控车削一体化教学现状

数控车削一体化教学是将数控车削理论知识学习与操作技能学习结合成一体的课程，它以工作任务为载体来组织课程内容，引领知识、技能和态度，学生通过完成一系列的工作任务获得综合职业能力。目前在数控车削一体化教学中，由于学生个体差异较大，对知识与技能的掌握程度各不相同，通常教是由师讲解、示范，学生分组练习，对难度较大或过程较复杂的教学内容更是如此，并没有真正发挥学生个人学习的主动性，限制了学生的创造能力和创新意识。另外由于长期的学习习惯问题，学生自主学习能力较差，但他们对新兴事物具有极大的兴趣，尤其是现代信息技术。因此亟需从根本上改变教学手段、教学方法、教学内容及教学模式，推动教学方式和学习方式的改革，培养符合时代需要的技术技能人才。

2 基于信息化理念，进行数控车削一体化教学设计

基于信息化理念进行数控车削一体化教学设计，是将信息技术引入数控车削加工与编程一体化教学中，用信息技术来辅助教学。设计的核心是数控车削教学过程，以数控车削加工行业标准为依据，面向数控车削领域所需的知识、技能和加工操作等内容，创建真实的教学情境，将学习的方式和内容与学习者的需要完全匹配起来，重视学习资源的利用，将信息技术与学习过程结合，充分考虑和尊重学生个体的差异，让学生带着真实的任务去学习，展开面向教学过程的教学评价，吸引学生主动参与到学习过程来，激发学生的主观能动性。教学整体教学根据知识、技能由易到难安排了6个教学任务，分别是单向阶梯轴、阀芯、传动轴、球头芯轴、轴承套和手柄的编程与加工，如图1所示。

3 运用现代信息技术，改革课堂教学模式

在课堂，教学过程中，充分运用图片、多媒体动画、视频等信息功能，设计出具有真实“情境”的学习任务，激发学生学习兴趣，让学生在 “情境”中探索实践，从而加深对知识和技能的掌握。

课堂教学包括了任务导入、任务分析、任务实施、考核评价四个部分，体现学生网络课程在线学习、自主学习、协作学习和成果展示，教师处于主导地位，在线的辅导答疑、启发引导、知识讲解和总结评价，任务实施完成后进行讨论交流和反思，进一步提高教学效果。数控车削一体化课堂教学如图2所示。

阀芯的编程与加工是根据数控车床操作工国家职业标准设计的一个学习任务，如图3所示，通过该任务的学习，学生能完成零件的工艺制定、程序编制和加工，学会刀具补偿指令、圆弧与槽的编程指令。以该任务为例，展开课堂教学中信息技术的应用。

3.1 任务导入

任务导入是教师面对面向学生下达学习任务。教师运用动画、图形和音乐等元素创设学习情景，展示加工过程，生动直观地呈现本此课的学习任务，学生通过观看圆弧面车削过程、槽车削加工的视频，激发了学习的兴趣，达到导入学习任务的目的。教师适时地引导学生自主在课程网站上，进行加工技巧的学习，鼓励学生上传优秀的加工案例，精品资源，同大家分享，并开始思阀芯的加工方案，为小组汇报做准备。

3.2 任务分析

通过图片展示，教师带领学生共同分析阀芯的零件图，图上有圆弧球面、锥面、圆柱面需要加工，还有宽度和深度各不相同的2个槽需要车削加工。学生通过观看相关加工视频，了解加工方法，小组协作，制定加工方案，进行第一次小组汇报，根据每个小组的分析结果，进行班级交流评价。教师在听取汇报后，提出修改意见及下一步的任务要求，并指出任务实施中将出现的难点：

（1）任务加工中，需要用到多把刀具，如何提高加工的经济性；

（2）对于圆弧面的车削，如何保证加工精度；

（3）如何保证槽加工的精度。

引导学生思考并解决问题，教师适时运用指令动画、操作视频、加工过程录像等信息手段对刀具补偿指令、圆弧加工指令、槽加工编程进行讲解。

3.3 任务实施

任务实施包括加工路线的确定、加工工序的安排、刀具的选用、程序编制、模拟仿真和实际加工。通过课堂评比，评选出最佳加工方案，确定加工所选用的刀具、切削用量，填写完成加工工序表；学生根据已学知识，独立完成程序的编写，运用仿真软件进行数控加工程序仿真验证，最后进行零件的实际加工。

在任务实施过程中，学生可能会出现程序验证不正确、加工尺寸不准确、精度达不到要求等情况，教师及时引导，帮助解决出现的问题，对问题集中的情况进行统一重点讲解，小组协作，完成零件的实际加工。

3.4 考核评价

考核评价包括了学习态度、学习能力和学习成果的考核评价。在学习任务结束后，学生将加工成果上传课程网站，通过师生投票，对评选出最佳作业进行加分考核，同时考核学生对知识点和技能点的掌握情况，要求学生完成网络课堂在线作业，教师对加工中出现的问题和加工的结果进行讲评，加深学习，提高同学对知识技能的掌握，并对学生参与网络学习的活动情况进行考核。

4 创建信息化教学平台，满足学生个性化学习的需要

学院进行数字化校园建设，建立了较完善的校园网络，并改进了多媒体教学设备，建设了数字化学习门户，开展多次信息技能的培训，使得教师驾驭信息的能力日益增强，教育信息化的不断推进。数控车削一体化教学建设了课程网站，包括了课程介绍、学习指南、课程资源、职业认证、双语教学、作品展示、作业与考试、交流论坛等模块，创设了以“学生为中心、教师为主导”的交互学习环境，为学习者提供系统、完整的专业知识学习、专业技能训练、仿真实训操作、职业资格认证及网络在线考试等内容。不同学生可以根据自己的兴趣和能力，选择适合自己的学习内容和方式，形成多层次、多元化的人才培养，满足多样化学习的需要。在课堂教学中可以集成、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机等多种交互终端等，进行多种学习模式的探索，引导学生自主学习，合作学习，有梯度、有层次的进行知识的拓展和延伸。

5 课程改革创新之处

将现代信息技术与数控车削一体化教学进行深度融合，培养符合经济社会发展需求的技术技能型人才，其创新之处在于：

（1）资源共享，个性化服务。学生通过信息化教学资源平台，了解到优秀的教师、学生、职工正在关注什么知识，如何看待、解决和评价某些专业问题，满足学生个性化学习的需求。

（2）网络多媒体技术实时将生产车间与课堂联通，为职业技能教学提供支持。

（3）把虚拟仿真实训作为技能训练的重要环节，向社会开放，发挥职业院校的实训资源服务社会的作用。

（4）网络教学资源内容针对性强，资源查找方便，反映行业动态、职业特点和技术要求。

通过基于信息化理念，进行数控车削一体化教学改革与实践，已经取得明显的教学效果，主要表现如下：

（1）极大地调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生的综合职业能力。信息技术加快知识的传播，提供终身学习的机会，课程网站中的演示动画、操作视频、任务指导、素质教育、排行榜等等，都在很大程度上调动了学生的学习兴趣，增强学习的信心，自觉加工实际动手操作能力，提高实践和创新能力，使学生具备良好的职业适应性和从业竞争能力，培养了学生的思维能力，提高了学习的主动性。

（2）提高教学质量。教师充分发挥信息技术对教学和学习的促进作用，可以更及时地判断学生在学习、交流和实践活动中对知识技能的掌握情况，并将结果用于反思实践，进一步提高课程的职业性、实践性、情景性、过程性和趣味性，提高了教学质量。

（3）增强了教师课程改革的自觉性，提高了教师信息技术教学能力。信息化教学促进教学观念、教学方法、教学评价等方面的改革，优化教学过程，顺应当今教育的潮流，满足学习型社会要求。课程网站的管理者是专业教师，教师在进行网络教学的同时，充分展示专业教师的信息化能力，提高信息技术教学技能。

（4）提高职业教育为社会服务的能力。教师基于信息化平台开发了数字化优质信息资源，拓展了教学空间，吸引、企业共同参与，结合岗位技能的要求，有效地利用信息化教学资源，为职业技能培训提供了的新途径。

6 结语

在数控车削一体化教学过程中，运用文档、图片、音频、视频、PPT、动画、仿真教学软件、网络多媒体技术等多种信息手段，突破教学重点、难点，深入分析信息技术与教学深度融合，以学生为中心，以提高综合职业能力为目标，体现做中学、做中教，构建了数控车削一体化教学新模式，为职业教育教学改革做出贡献。

【参考文献】

[1]王欣，杨泽伟.关于职业教育信息化及信息化教学设计的探讨[J].职教论坛，2014，5：76-78.

[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版，2013.

[3]裴涛.基于信息化理念的全新教学模式探析[J].教育与职业，2012（1）：105-106.

[责任编辑：杨玉洁]