信息化項目教學在中職《數(shù)控加工技術(shù)》課堂中的實踐與探索

謝飛縣 蘇嘉 李校偉

習近平總書記在十九大報告中提出，要建設知識型、技能型、創(chuàng)新型的勞動者大軍，因此，作為擔負著培養(yǎng)現(xiàn)代勞動者大軍的中職學校教師，不僅要讓學生懂技術(shù)、精技能，還要學會創(chuàng)新。在教學改革中融合信息化手段開展《數(shù)控加工技術(shù)》項目教學，通過合理運用信息化平臺，實施一個個完整的項目教學活動，采用“學中做、做中教”的教學手段，圍繞以“學生為中心”，使學生參與教學的全過程。在這個過程中，教師通過信息化手段引領(lǐng)學生對新知識不斷探索，激發(fā)學生的學習潛能，解決受基礎知識薄弱而影響學習效果的教學困境，很好地完成教學任務，實現(xiàn)教學目標。

一、《數(shù)控加工》與《Solidwork》課程相互融合

《數(shù)控加工》課程是中職學校機械類專業(yè)的一門核心課程，主要傳授的是工程圖的識讀、加工工藝分析、編程指令辨識和加工程序編制方法、數(shù)控機床操作和相關(guān)量具和夾具的使用方法。隨著企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和信息化技術(shù)的推廣應用，計算機輔助設計與加工軟件的應用就成為了機械類專業(yè)的一門必修課程。

在教學改革實踐過程中，經(jīng)過對校企合作企業(yè)相關(guān)崗位的深入調(diào)研，為了更好地實現(xiàn)產(chǎn)教融合的育人思路，我們將《數(shù)控加工》與《Solidwork》兩門課程融合，形成《機械產(chǎn)品設計與加工》的課程，通過該課程，引導學生按照“加工什么產(chǎn)品——圖紙是怎么設計出來的——怎么加工出這個產(chǎn)品”的思路，讓學生既掌握“數(shù)控加工技術(shù)”的相關(guān)程序編制和產(chǎn)品加工知識，又熟練掌握利用計算機輔助設計軟件（Solidwork）繪制產(chǎn)品加工工程圖的技能知識。

二、信息化項目教學

信息化下的項目教學是基于信息化平臺以項目的組織和實施進行教學活動。它除了把理論性強的知識轉(zhuǎn)化成一個個可以讓學生參與的項目之外，還在項目組織和實施的過程中融入了信息化手段，讓學生在分組完成項目的過程中，通過信息化平臺引導學生獨立思考，在信息化平臺上進行知識互動和聯(lián)動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識，在學習的過程中，教師扮演著組織協(xié)調(diào)和引導的角色，教師是完成每個項目的成員之一，項目完成后，教師通過信息平臺進行評價各團隊項目的完成情況，學業(yè)也通過該平臺對項目完成質(zhì)量進行自評和團隊之間的互評。

信息化項目教學的教學過程由項目+信息平臺選擇、制定項目實施計劃、過程質(zhì)量監(jiān)控和教學效果評價等多個環(huán)節(jié)組成。

（一）項目+信息平臺選擇

經(jīng)過到企業(yè)的深入調(diào)研和結(jié)合授課對象的實際情況，將《數(shù)控車削螺紋零件》和《Solidwork》兩門課程的內(nèi)容融合成：螺紋零件的工程圖繪制（使用Solidwork軟件）+3D朋克平臺、螺紋零件的加工工藝分析+學習通APP平臺、螺紋零件的加工程序編制+學習通APP平臺、數(shù)控車床的操作+虛擬仿真軟件、螺紋零件的質(zhì)量檢測+學習通APP平臺等5個項目，在這5個項目中涉及了“Solidwork軟件”“3D朋克平臺”“數(shù)控仿真軟件”和“學習通APP互動平臺”的應用。

（二）項目實施過程

在信息化項目教學的實施過程中，確定好項目和信息平臺，準備好與項目教學相互匹配的計劃后，才推進項目的具體實施。下面以“數(shù)控車削螺紋零件”項目為例，對整個課堂教學的實施過程進行分析。

1.項目任務分析

該項目，一是通過計算機輔助設計軟件“Solidwork”繪制螺紋零件的空間三維實體圖，通過該軟件自帶的功能將三維實體圖轉(zhuǎn)換工程圖，并進行尺寸和技術(shù)要求的調(diào)整，直至工程圖紙符合國標的有關(guān)規(guī)定（螺紋零件加工圖如圖1所示）；二是對該加工項目進行工藝分析，包括：材料、尺寸精度、輪廓構(gòu)造、參數(shù)計算等；三是對該項目進行加工程序的編制，包括：準確尋找該項目的輪廓節(jié)點坐標、合理選擇與該項目相匹配的編程指令、準確編寫加工程序以及使用虛擬仿真軟件對加工過程進行模擬演示，檢驗程序和相關(guān)參數(shù)設計的準確性。

2.信息化手段的融合

為了讓信息化手段助力課堂教學取得成效，一是上課前教師會引導學生在學習通APP平臺上，觀看將要學習的項目微課視頻，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，讓學生在課堂前熟悉所學項目的基本知識；二是課堂上教師首先會讓學生用手機登入學習通APP平臺，通過手機手勢簽到后，進入舊知識在線搶答和新知識在線討論，讓學生的注意力迅速聚焦課堂（如圖2所示）；當學生畫好工程圖后，利用3D朋克平臺把三維圖形轉(zhuǎn)化到手機上，讓學生課后也可自行加深對零件立體圖的思考；三是通過虛擬仿真平臺，讓學生在理論課堂的教學環(huán)境中，也可以體驗跟實景匹配的機床操作，不僅降低了實訓操作的失誤率，也解決了因?qū)嵱栐O備不足影響教學效果的困境。

3.實施過程

為了提高課堂效果，讓50人班級中的每個學生都能投入到項目的學習中來，課堂把該項目拆分成了三個小項目，即：繪制工程圖、編寫加工程序和虛擬仿真操作，然后對學生進行分組，每個小組完成一個小項目，完成后，各小組的內(nèi)容進行互換（項目互換學習圖如圖3所示），直至都能按照預設好的學習步驟完成三個小項目的學習。

一是在“Solidwork”平臺上繪制螺紋零件的工程圖，通過完成螺紋零件的三維實體圖后，利用該軟件自帶的轉(zhuǎn)換生成工程圖的功能，完成該項目工程圖的繪制（見圖4）。這個小項目讓學生不僅掌握了工程圖的繪制方法，還熟悉了該計算機輔助軟件的應用技巧。當學生通過Solidwork軟件繪制好圖形后，可以把三維圖形上傳到3D朋克平臺，然后生成二維碼進行手機掃描，讓學生課后在宿舍也可以在手機上對零件的三維圖形進行分析研究復習，而不用通過電腦打開三維軟件。

二是開展螺紋程序編制的項目的學習，通過分析該項目螺紋零件所設計的工藝參數(shù)，首先讓學生了解螺紋的構(gòu)造，螺牙深度值、車削時的分刀次數(shù)、每一刀車削深度以及編程節(jié)點等相關(guān)參數(shù)的計算方法；然后讓學生學習針對不同的數(shù)控系統(tǒng)型號，合理選用螺紋加工指令；最后按照相匹配的數(shù)控車削編程方式進行編程（見圖5）。為了讓學生在這個項目的三個環(huán)節(jié)中充分參與，及時互動，課堂融合了學習通APP平臺，以此提高課堂效率。

三是利用虛擬仿真平臺校驗程序的準確性和模擬實際機床操作（數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng)如圖6所示）。通過該信息平臺，不僅讓學生及時校驗加工程序，獲得學習成效反饋，還能很好地在課堂上熟悉機床操作的整個過程，為進入實訓車間做好充分的準備。圖6數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng)同時，因為該虛擬仿真平臺可以轉(zhuǎn)換使用多個常用數(shù)控系統(tǒng)，因此，進一步拓展了學生的學習知識面，提升了學生的企業(yè)實際生產(chǎn)的適應能力。

（三） 項目評價

在項目學習全部完成后，教師會采取線上和線下的課堂評價模式。首先，線下評價是指學生各團隊對所完成項目開展自我評價和團隊之間相互評價，然后由教師進行綜合評價，并在學習通平臺上公示各團隊項目學習的成績（如表1、表2、表3所示）；其次，線上評價是指課后學生用手機登入學習通平臺，對老師課堂進行綜合評價（見圖7），老師可以通過該信息平臺自帶分析功能，掌握學生的學習效果，并及時調(diào)整下一步授課計劃，營造良好的授課環(huán)境。

三、信息化項目教學效果

在《機械產(chǎn)品設計與加工》課程建設中，我們與校企合作企業(yè)深入合作，在該企業(yè)的實際生產(chǎn)產(chǎn)品中，挖掘出一些有代表性的項目，按照企業(yè)的對這些產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程，提煉出相應的課程理論知識和項目實操技能，通過“虛實”結(jié)合和線上線下的互動模式，堅持以學生為中心，在教學過程中認真貫徹好“學中做，做中教”的教學理念，讓學生在理論知識的學習過程中不再感到枯燥乏味，在實際操作過程中不再因為陌生而頻繁出現(xiàn)操作失誤，極大地激發(fā)了學生的團隊協(xié)作意識和學習興趣。該項目試驗一年來，有3名學生參加該項的全市技能競賽榮獲一等獎，有5名學生進入校企合作企業(yè)實習，其所學知識和技能與企業(yè)要求的吻合度非常高，得到了企業(yè)方的高度評價。

四、信息化項目教學的實踐體會

信息化項目教學在《機械產(chǎn)品設計與加工》課程建設中的實踐，不僅豐富了傳統(tǒng)意義上的項目教學法，課堂教學把“項目+信息”巧妙地融合，可以很好地解決對于基礎知識相對薄弱的中職學生，普遍存在只對機床的簡單加工操作感興趣，而對相應的專業(yè)理論知識學習卻不感興趣，從而導致產(chǎn)品加工水平難以提高的問題。同時，該項目為了夯實學生的專業(yè)理論基礎，在課堂教學中充分利用信息化技術(shù)手段，讓學生在項目學習時的注意力和興趣點，很容易聚焦到理論知識的重點和難點上來，有效引領(lǐng)學生進入有趣的專業(yè)理論知識探索境界。

總之，在步入新時代社會主義的關(guān)鍵期，中職學校教師擔負著培養(yǎng)知識型、技能型和創(chuàng)新型的現(xiàn)代技能型人才的任務更加艱巨。緊跟信息化時代的步伐，積極在傳統(tǒng)的教學法的基礎上進行教學改革，大膽深入企業(yè)調(diào)研，站在企業(yè)家的角度上去思考人才培養(yǎng)的標準，把課堂教學的過程放在生產(chǎn)過程去思考，提煉出來的課堂教案更能激發(fā)學生的學習興趣，更加吻合企業(yè)的人才需求。

責任編輯何麗華