数控加工仿真实训翻转课堂教学研究分析

时小广

摘 要：本文分析了数控加工仿真实训课程教学目前存在的问题，阐述了翻转课堂的含义和特点。通过翻转课堂在数控加工仿真实训课程教学中的应用，研究运用翻转课堂进行数控加工仿真实训课程教学的效果，为不同学科、不同课程教学模式的创新和突破提供理论参考和依据。

关键词：数控加工仿真实训    翻转课堂    教学模式    创新

数控加工仿真实训课程是数控专业一门非常重要的专业实践课程。因实践操作性强、重难点多，教师必须改进数控加工仿真实训课程的教学手段和方式，以满足数控专业人才培养的需要。近年来，“翻转课堂”作为一种新颖有效的教学方法被广泛应用。数控专业运用“翻转课堂”方式进行教学，有利于实现培养高技能、高水平数控专业人才的目标。笔者从实际教学出发，将翻转课堂教学方式引入数控加工仿真实训课程教学中，并进行相应的实践探索与研究，取得了一定的效果。

一、数控加工仿真实训课程教学目前存在的问题

开展数控加工仿真实训课程教学，能够使理论和实践有效的衔接，提高学生的认知能力、动手机会和操作熟练度，是培养应用型人才的重要课程。但笔者在数控加工仿真实训课程教学实践中发现，目前数控加工仿真实训课程教学仍然存在以下问题。

（一）教学方法、教学目标单一

数控加工仿真实训课程教学，主要是先由教师讲授理论知识或进行演示操作，之后学生进行操作练习，最后由教师进行评定。这种教学方式一成不变，教学目标单一，学生只是在课堂上完成老师安排的操作过程练习，缺乏主动性，没有选择性。

（二）教学过程枯燥

学生通过反复的操作训练来完成指定操作任务，学习过程枯燥乏味，无法调动学生的学习积极性，容易失去学习原动力。

（三）重知识传授，轻能力培养，不利于学生全面发展

学生过度依赖老师，往往只学会了基本的操作方法，而难以培养自主创新、应用技能和知识解决问题的能力。

综上所述，数控加工仿真实训课程教学所采用的传统的教学模式，在新的时代背景下，已无法适应数控专业人才培养的需要，必须进行教学方法的创新。

二、翻转课堂的含义和特点

翻转课堂即颠倒课堂或反转课堂，它将课上与课下时间重新分配，学习的权利由老师转给学生。翻转课堂最早是由美国的两个化学教师开创的，随后在全球引发教育者的关注。它是一种新颖而又有创新性的教学模式。翻转课堂颠覆了传统课堂“先课后解”的基本形式，从时间和空间上进行调整，使教学方式发生逆转：一方面，教学从课内到课前，从集体空间到个体空间，从现场讲授到视频讲授;另一方面，问题的解决也从课后、课外、个人作业转变为课内、集体测试和活动。翻转课堂在很大程度上颠覆了传统课堂的教学形式、课堂主角和教师与学生的思维方式，其具有以下几个主要特征。

（一）翻转学生的学习方式

翻转课堂让学生从被动学习变为主动学习，有利于培养学生自主学习、规划、探究和分析解决问题的能力，使学生在自主学习的基础上突破疑难，成为学习的主动构建者。

（二）翻转老师备课方式

传统课堂的教学环节是在上课前预设好的，而翻转课堂则是生成性的，教师需要在学生自主学习之后分析其反馈信息，然后视情况来展开自己的课堂教学，对老师的教学、组织、应变和备课能力提出了更高的要求。

（三）课堂互动增加

翻转课堂可实现师生的一对一互动，不再以教师单方面的讲授为主。学生们分别组建自己的合作小組，对所学内容进行探究，在整个过程中，学生掌握主动权，教师是引导和解惑者。对学习内容理解不透彻的学生，教师通过演示、讲解，进行引导和指导，不但使教师与学生的互动性增加，学生与学生之间的交流与互动也大大增加。

三、翻转课堂在数控加工仿真实训课程教学中的实施

数控加工仿真实训课程的教学目标，主要是让学生熟知仿真的概念和特点，掌握常见数控系统的操作与编程方法，培养学生的创新能力、操作能力和实践能力。采用传统的教学方式进行数控加工仿真实训课程的教学，单靠仅有的课堂课时量，无法实现教学目标和要求。而“翻转课堂”教学模式则为数控加工仿真实训课程教学目标的实现提供了一条可行的路径，使传统教学方式带来的问题得到有效解决。

（一）翻转课堂视频设计准备

1. 研究教材和仿真软件，列出重点内容

通过研究教材和仿真软件，了解教材总体的知识框架，熟知软件操作过程，找出书中章节涉及的重难点知识，列出仿真软件中需要掌握的操作方法，分类列出重点讲解或操作的内容、需要简略讲解或操作的内容、难度较大的拔高内容。

2. 运用多媒体手段录制数控加工仿真实训课所讲章节短视频

每个短视频大致在十几分钟内，每一个视频针对一个特定的知识点或是仿真软件的一个重要操作过程，将其上传至专业课程学习群，供学生自由下载学习。例如：数控车床仿真实训模块中的实训项目：掌握G00、G01指令的应用—零件的外圆加工，其重点一是G00、G01指令的格式，二是应用G00、G01进行零件的外圆加工，故针对上述知识点和实践操作内容分别录制教学视频，其内容应简单、生动，使学生一目了然。

（二）下达课前学习任务

学生在课前需要完成三项任务。

第一，在本专业课程学习群下载和观看教师上传的学习视频，因视频可保存、暂停，并可多次进行观看，有利于学生反复学习，使学生能够独立完成所学知识点的总结。

第二，将自己学到的知识在笔记本上进行罗列，并进行仔细思考，整理出有疑惑、难以理解的问题。

第三，依据所学、所理解的内容进行创新扩展。通过网络查询相关知识，整理自己的所学与收获，为在课堂上进行新知识分享做准备。

（三）课堂教学过程

课堂活动旨在让学生上课前完成视频学习后，进入教室进行进一步的学习。

在课堂内，组织高质量的学习活动，引導学生自主学习、反思和总结，需通过师生及学生与学生的互动、探讨、提问等的活动，提高学生学习的积极性和独立解决问题的能力，实现学生个性化学习。

教师要围绕学生课前的学习任务，依据课堂活动主旨，开展翻转课堂的教学过程。

在讲授实训项目：掌握G00、G01指令的应用—零件的外圆加工时，要注重把握好以下环节。

第一，教师组织学生复习课前对应课程章节的短视频内容，引导学生快速回忆知识点，将注意力集中在目标内容上，从心理认知上为更高层次的目标学习做好准备。

第二，进行分组互动、互助学习。学生分组辩论，进行自我评价和相互评价，对视频学习后留下的关键问题和疑问进行讨论，完成高级深度学习。此外，教师与学生面对面地就G00、G01指令的含义、格式、应用进行交流，教师在学生练习外圆加工操作过程中，对其进行引导、细节问题提点，挖掘学生的潜能，帮助学生深化对知识的理解，提高动手操作技能。

第三，以小组挑战赛提问的方式，进行课堂知识总结和新知识分享，让每个小组分享所获得的相关新知识，达到知识巩固和扩大学生知识面的目的。

第四，公开地鼓励学生复习、思考和质疑当前的学习标准，并联系和探索未来数控车床仿真的需求，提高学生的创新思维。

（四）课堂效果反馈分析

从不同方面、不同层次对实训项目“掌握G00、G01指令的应用—零件的外圆加工”翻转课堂的效果进行全面分析，发现将翻转课堂运用于数控加工仿真实训教学课堂教学有以下好处。

第一，制作短小精悍视频，上传至专业学习群，学生依据自己学习能力和思维特点的不同，按自己的方式和速度来学习，实现了分层个性化学习。

第二，分组互动、互助学习，不仅显著增加了课堂中学生与学生之间的互动，也明显增加了教师与学生之间的互动，使课堂活跃性、学生学习探究问题的积极性和兴趣得以提升，课堂学习气氛活跃，教学生动形象，不再单调乏味。

第三，通过小组挑战赛提问的学习方式，提升了学生的参与性，创新了巩固知识的方式，加深了学生的知识印象，达到了对重点知识牢固掌握的目的。

第四，学生通过自主和互助学习，收获多，成长快，对学生的进步教师要公开予以肯定，鼓励学生探寻新知识，促进学生思维能力的提高、创新意识的增强。

四、小结

教育信息化时代，在数控加工仿真实训课程教学中，运用翻转课堂这种新型的教学方式，学生可以主动探索、学习和创新，使课堂内容形式多样、灵活、有趣;此外，课堂上创意思维的激荡和思想的共鸣，可充分激发学生的批判性思维和探索精神。故该模式的应用不仅能够与其学科教学目标相吻合，而且能完成学生多方面能力的培养目标，提高学生学习的效率，促进其知识和技能的进一步提升。

参考文献：

[1]金中波，董晓威，户春影等.数控加工仿真系统在数控技术课程中的应用[J].南方农机，2020（2）.

[2]王文文."翻转课堂"在中职数学教学中的应用[J].农家参谋，2020（5）.

（作者单位：平顶山技师学院）