基于蓝墨平台的《螺纹轴数控编程与加工》信息化教学设计与实施

郭检平

（江西工业工程职业技术学院，江西 萍乡 337000）

0 引言

蓝墨云班课APP是一款强大的手机互动教学工具，教师可以使用它轻松方便地完成点名签到，向学生推送学习资料，开展头脑风暴、调查问卷、答疑讨论、即时测试、作业、小组任务、课堂表现等多种活动[1]。然而，仅仅使用工具，只是信息化课堂教学的开始。强大的工具必须和优秀的教学设计搭配才能更有效的发挥其作用，那么如何充分利用这款APP自有的功能进行教学设计呢？

1 “四维八类”指导思想

1.1 四个维度

结合蓝墨云班课APP特有功能，以“四维八类”作为指导思想，即从目标维度、内容维度、关联维度和社交维度指导教学设计，见表1[2]。

表1 四个维度与蓝墨云班课活动Tab.1 Four dimensions and blue and black cloud class activities

1.2 八类活动

围绕“目标维度”、“内容维度”、“关联维度”和“社交维度”四个维度开展以下“八类”活动，见表2[2]。

表2 基于四个维度的八类活动Tab.2 Eight types of activities based on four dimensions

2 教学分析

2.1 教学对象

本次授课对象为数控技术应用专业高职二年级学生，学生已具备的相关知识有：机械制图、机械设计与制造技术和电工电子技术等。

知识基础：①掌握了常见基本编程指令；②具有阶梯轴类零件的工艺理论知识。

能力基础：①能编制阶梯轴类零件的数控加工程序；②能操作数控车床车削阶梯轴类零件。

行为习惯：①自律性差，上课不够专注，爱玩手机；②喜欢参与活动，在意自己在班上的排名，爱刷“经验值”。

2.2 教学内容

本内容选自“十三五”职业教育国家规划教材《数控车削加工一体化教程 第2版》中“模块三螺纹与非圆曲线特形面的加工”中“任务一普通三角形螺纹的加工”[3]，前导模块为“阶梯轴类零件的编程与加工”，后续模块为“在车削中心上对复合件的加工”，本内容是在阶梯轴类零件的编程与加工上的深化，即带有螺纹的阶梯轴。同时也为后续模块的学习打下基础。也即考查学生会不会运用所学知识进行深化，为后续学习做铺垫。

2.3 教学目标

结合教学内容，本次课教学的知识目标：①掌握螺纹编程指令的格式及应用；②掌握螺纹轴零件的车削工艺。能力目标：①能编制螺纹轴零件加工程序；②能操作车床车削螺纹轴。素质目标：①培养学生的安全规范意识；②培养学生的团队协作意识。

2.4 教学重难点

螺纹轴的编程与加工中，所含的知识点众多，有螺纹的种类、螺纹的标示与识别、螺纹的基本尺寸、螺纹的切削方法、螺纹的编程指令、螺纹加工对设备的要求、螺纹的左右旋向、螺纹的检测等。根据以往的教学来看，教学的重点应该定为螺纹的编程指令G92，教学的难点定为加工出不同旋向的螺纹的决定条件。

2.5 教学环境

为了实现教学目标，破解教学重点化解教学难点，更好的顺应学生的学习习惯，将手机转变为学习工具，将信息化教学手段应用到教学中，为此要配备以下的教学硬、软件：①能实现教学做一体化的多媒体教室；②配有能上网的笔记本或台式机、手机或IPAD等其他移动设备；③电脑安装有数控加工仿真软件、思维导图软件；手机安装好蓝墨云班课APP。

2.6 教学资源

为了满足学生的各种学习需求，方便他们随时随地利用碎片化的时间学习，需要准备多种形式的教学资源：①有关螺纹功能和应用介绍的文章链接；②螺纹连接技术标准文件；③螺纹轴编程与加工项目教学导学；④螺纹加工工艺知识（pdf格式文档）；⑤螺纹轴加工操作视频；⑥螺纹切削走刀轨迹动画；⑦螺纹指令讲解微视频等

2.7 教学模式

考虑到本次课知识量大、学生自律性主动性差，同时也为了能更好的发挥学生爱参与的特点，因此采用当前高校盛行的线上线下相结合的混合式教学，线上提前发布教学资源，通过其中的教学导学引导学生带着任务自学，并且利用线上创建活动，鼓励学生互帮互助解决自学中遇到的问题。课堂上教师带着学生再梳理一遍重要知识点，解决学生自己解决不了的问题，这种方式也叫半翻转课堂教学模式。

3 教学实施

3.1 课前探究

（1）教师提前两到三天在蓝墨云班课教学平台上发布收集螺纹在生活中的应用任务，并提供标准件通用件等国家标准文件、螺纹制图和识别等资料，编制教学导学，引导学生有目的进行线上自主学习，培养学生的自主学习能力、资料查询能力和信息判断能力；然后发布有关螺纹编程指令、螺纹加工视频、一点资讯课外辅助学习等资料。

（2）创建在线讨论、头脑风暴等线上学习活动，使学生在线上互帮互助解决部分自学中遇到的问题。

（3）发布有关螺纹识别、分类、功用及应用的微测试，提交收集材料任务，教师评价，初步检测学生自主学习成果。

在课前探究阶段，学生可利用的信息化资源有课程专业网站、螺纹轴类零件的生产案例和加工录像、教师制作的微视频和课件及动画等素材，通过课前探究阶段，使学生掌握有关螺纹的碎片化知识。

3.2 课中导学

（1）企业文化入课堂。上课班级为三一订单班，通过引入三一质量口号，介绍企业核心价值观，将企业文化引入课堂。

（2）复习上次课内容，重点复习本次课要用到的知识。

（3）微测试。通过测试了解学生自主学习中有关螺纹编程指令和螺纹加工工艺哪些知识过关了，哪些知识不完全懂。这样便于教师在接下来的课堂中可以有的放矢的授课。

（4）调查问卷引出新知识。通过是否听过阿基米德螺旋物的调查，阐述螺旋原理最早应用，从而引出此次课堂新知识，螺旋原理在机械产品中的应用。

（5）知识点拨。完成任务的知识均提前发布在教学平台上，通过教师知识点拨，学生将碎片化的知识串联起来，为完成任务做准备。

（6）任务实施。各小组成员按照岗位角色实施加工任务，工艺员设计工艺、编程员编制加工程序并仿真加工、操作员检查核实为后续车削加工做准备。边做边学，教师指导，即“做中学，做中教”，在此阶段让学生自己体验知识的应用，知道为什么这样做，自主完成分配的工作任务。

（7）思维导图。学生以组为单位由操作员角色绘制知识思维导图，使用图像、图标、颜色、线条，结合文字，充分发挥联想、想象和创造力，建立起有关螺纹轴类零件编程与加工的知识网络，并将思维导图上传至教学平台，通过组间互评和教师点评方式鼓励学生、激发学生热情，产生集体荣誉感。

（8）任务提交、小组互评。将填写的工艺卡片、编制的数控程序、仿真加工的零件图、制作的思维导图截图上传至教学平台，学生小组根据教师制定的评价标准进行互评。

（9）“亮考帮”课堂反馈。通过“亮闪闪”、“考考你”和“帮帮我”环节，学生分组亮出今天收获、出题考考其他组和寻求他人帮助解决还有疑惑之处，达到共同进步。

（10）教师颁奖

评价出今天的冠军组和冠军个人，教师颁发奖品。

3.3 拓展与提高

（1）布置下次课任务；

（2）任务拓展。课后学生网络搜集“螺纹紧固件的加工方法与螺纹轴零件的加工方法”，从而对两种零件的加工方法进行比较，对今天所学进行拓展。

4 教学方法

4.1 教法

在整个的教学过程中，教师所采用的教法有：①任务驱动法。课前在教学平台上发布收集螺纹在生活中的应用，通过图文展示在平台上，引导学生思考螺纹件用途。②问卷调查法。课堂上通过问卷调查，引出新知识。③操作视频演示法。通过螺纹轴加工视频，让学生思考螺纹轴的加工工艺。④混合教学法。线上与线下结合，虚拟仿真操作与实际结合，实现“做中学，做中教”。⑤理、虚、实三位一体教学法。理论和虚拟仿真以及实践操作三者联合起来，解决螺纹轴加工的重难点。⑥竞争排名激励教学法。通过教学平台，记录学生参与的每一个活动，教师打分和系统自动评分，按分值排名，激励学生学习上争先恐后。

4.2 学法

学生采用学法有：①自主探究式学习法。学生根据课前发布的任务、微视频进行自主学习。②小组合作学习法。班级分为15个小组，每组3个成员，通过合作来探讨、完成任务。③角色扮演学习法。3个成员各自有分工，其中1人是编程员，1人是工艺员，另1人是操作员。④看、听、虚、实四位一体学习法。通过课前观看微视频、课中听老师讲、虚拟仿真加工验证程序和实际操作机床加工，完成重点的把握、难点的突破。

5 结论

这种线上线下混合、半翻转课堂教学模式[4-6]，很好的发挥了学生爱参与的特点，充分调动了他们的积极性，最重要的是将手机转变成了学习工具，而不是像许多高校的课堂那样简单粗暴的要求学生上交手机[7-9]。通过平台后台汇总的有关班级与个人的学习数据，如图1-3所示，也更有助于教师因人施教。

图1 学生经验值排名和来源明细Fig.1 Student experience ranking and source details

图2 学生在线学习情况柱状图Fig.2 Histogram of students’ online learning

图3 学生个人与班级平均对比Fig.3 Comparison between individual students and class average

不足的是这种教学模式需要占用学生大量的课外时间，如果学生的每门课均采用这种模式，他们的学习任务将非常繁重。