基于信息化下中职数控车床“小步子”实训教学模式实践与探究——以数控车床编程指令G0/G1车削台阶轴实训为例

文/阳春市中等职业技术学校 陈彩梅 王先营 黄世春

一、教学机器与“小步子”教学

“中国制造”要尽早变为“中国精造”，……都需要有一大批“身怀绝技”的大国工匠。“中国精造”离不开数控加工，这需要从业者具有“工匠精神”。即把教材的内容由简到繁，按逻辑顺序分“小步子”单元，编成程序，并通过程序教学机器实施。由于两个相邻的“小步子”之间的难度相差不大，学习者较容易获得成就感和自信心，效果显著。参照此法，中职数控车床实训课的教学根据现有的信息化教学设备，课堂实行“小步子”教学模式，激发学生深度参与的兴趣，深刻理解编程指令，掌握操作技术要领，则实现“中国精造”的产品指日可待。下面以数控车床编程指令G0/G1车削台阶轴为例，设计一个名为“百炼成钢”的实训教学项目加以阐述。(见图1)

表1 台阶轴实训教学目标划分

图1

二、信息化下的“小步子”实训教学目标逐阶划分

教学目标是教学进程的“推进器”。教师在要善于利用现有信息化条件，综合考虑把数控车床实训课的三维教学目标按“小步子”划分。首先是教材分析：对工步多、难度大、综合性强的加工零件，借助信息化不但将内容、思维、操作过程都“小步子化”，而且把这些“小单元”内容制作为可视化，令学生开始时就直观地知道“想什么，怎样想”的思路，在动手时明确“做什么，怎样做”的操作步骤，使信息化的“小步子”效能发挥到最大限度。其次是学情方面：中职生因各自的生活经验、性格特点、学习动机等有差异，但普遍具有“三弱二强一高”的特点：基础弱、兴趣弱、氛围弱；操作能力强、可塑性强；接受新鲜事物兴趣高。

例如图1台阶轴的实训，重点是G0/G1指令的应用，难点是G00 X(U)_Z(W)_；G01 X(U)_ Z(W)_ F_两个指令含意。而中职生普遍一看到台阶多，工步多，数据多等，难以接受。针对中职生的学情特点，此教学目标划分见表1所示。

表1展示的是把思维难度大的三阶台阶轴，按逻辑思维“小步子”模式，逐步分解难度小的一阶、二阶、三阶，5个“小步子”教学目标对应5个具体执行任务。前4个是知识与技能目标，充分发挥中职生动手操作能力强的优势，在持续操作绘图1——编程2——仿真3——实训4个目标时，在对应的可视化视频中一步一步解决问题，直观、快捷、精准地得到三阶台阶轴。第5个是包含能力、情感态度、价值观方面综合目标，中职生亲历整个“百炼成钢”逐阶过程后，能准确地总结交流所想、所做、所悟，促进学生思想认识不断深化、价值观念逐步提升，实训中进一步培育工匠精神。这5个清晰的“小步子”实训教学目标遵循中职生学习规律和特点，由易到难，逐阶递增，激发学生的动机，引领学生愉悦地一阶阶地拾级而上，成功到达教学目标。

三、信息化下的“小步子”实训教学活动逐步实施

借助信息化条件，教师可能把知识分割成阶梯，实施上述数控车床编程指令G0/G1车削台阶轴“小步子”实训教学活动，让学生自己迈步上一个个“台阶”中努力探究真正的学习，体验“百炼成钢”的工匠精神。

表2 台阶轴实训教学效果评价表

(一)第一步 课前导学(一周)：信息采集 激情参与 策划方案——查找资料+网络平台PK战

1.查一查：查找台阶轴相关资料并发送到蓝墨云班课。

2.议一议：在网络论坛积极发言：台阶轴加工；组队情况、PK赛积分规则等。

(二)第二步 课中画学 仿真室(40分钟)熟悉图形 集结智慧 制定方案——绘制图形+展示交流PK战

1.商一商：各团队商定加工工艺。

2.画一画：运用电脑软件绘图并标数据，进行3D仿真建模。

3.秀一秀：展示交流所画的一、二、三阶台阶轴，并解说加工工艺。

(三)第三步 课中仿学 仿真室(40分钟)编写程序 规范操作 模拟方案

1.编一编：按编程规则用指令G0/G1编写一、二、三阶台阶轴的程序。

2.模一模：运用电脑软件验证所编写一、二、三阶程序，并测量。

3.炫一炫：展示仿真作品并解说编程要点。

(四)第三步 课中匠学 实训室(40分钟)匠心操作 提升素养 执行方案——追赶工匠+ 现场录播PK战

1.学一学：大国工匠中有数控机床“活字典”美称李晓佳的先进事迹。

2.做一做：严格执行制定的工艺；现场录播学生充满激情，撸起袖子加油干的比赛现场。

(五)第四步 教室 课中互学(40分钟)唤醒初心 追赶工匠 优化方案——回放精彩+总结评价PK战

1.看一看：回放本次学习的精彩剪辑。

2.评一评：表彰评优胜队/者；发送颁奖录影至家长群；各队员总结评价形成资料云存档。

(六)第五步 课后研学(一周)：追踪反馈 匠心内化 完善方案——处理信息+“码”上评选PK战

1.收一收：收集台阶轴实训教学的反馈意见及完成平台问卷调查。

2.选一选：制作台阶轴的信息码并发至平台评选。

上述可见，数控编程实训教学与信息化技术相结合，以“X——X小步子”模式实施活动，让学习有效，让过程有趣，点燃中职生的激情，在一步又一步的“上台阶”实训教学活动中充分发挥主观能动性，增强自信心。学生在你追我赶的“小步子”学习中看到彼此的小差距，激发斗志，胸怀追赶大国工匠之心而奋起直追，实现三维“小步子”教学目标。

四、实训教学效果调查反馈(一周内)

为调查“百战成钢”实训项目台阶轴的实训教学效果，通过问卷星对18级两个数控专业的研究班级进行教学效果进行评价调查，两个班级共有人数89人，回收有效问卷89份，并对所做的台阶轴进行测评，见表2。

以上调查问卷结果显示：研究班18数控(1)班学生在实训过程中的学习参与度、沟通能力、台阶轴测评成绩等方面均优于对照的数控(2)班。

五、结束语

本课题数控车床“百战成钢”实训项目台阶轴实践三年以来，教师能熟练实施基于信息化下数控车床“小步子”实训教学基本模式。由此扩展到数控车床编程其他内容及其他课程，中职生经过“小步子”实训教学模式多次“百战成钢”的训练。相信在不久的将来就在他们中产生一批批李克强总理所说“身怀绝技”的大国工匠，实现“中国制造”为“中国精造”的愿景。