數控加工仿真實訓翻轉課堂教學研究分析

時小廣

摘 要：本文分析了數控加工仿真實訓課程教學目前存在的問題，闡述了翻轉課堂的含義和特點。通過翻轉課堂在數控加工仿真實訓課程教學中的應用，研究運用翻轉課堂進行數控加工仿真實訓課程教學的效果，為不同學科、不同課程教學模式的創新和突破提供理論參考和依據。

關鍵詞：數控加工仿真實訓? ? 翻轉課堂? ? 教學模式? ? 創新

數控加工仿真實訓課程是數控專業一門非常重要的專業實踐課程。因實踐操作性強、重難點多，教師必須改進數控加工仿真實訓課程的教學手段和方式，以滿足數控專業人才培養的需要。近年來，“翻轉課堂”作為一種新穎有效的教學方法被廣泛應用。數控專業運用“翻轉課堂”方式進行教學，有利于實現培養高技能、高水平數控專業人才的目標。筆者從實際教學出發，將翻轉課堂教學方式引入數控加工仿真實訓課程教學中，并進行相應的實踐探索與研究，取得了一定的效果。

一、數控加工仿真實訓課程教學目前存在的問題

開展數控加工仿真實訓課程教學，能夠使理論和實踐有效的銜接，提高學生的認知能力、動手機會和操作熟練度，是培養應用型人才的重要課程。但筆者在數控加工仿真實訓課程教學實踐中發現，目前數控加工仿真實訓課程教學仍然存在以下問題。

（一）教學方法、教學目標單一

數控加工仿真實訓課程教學，主要是先由教師講授理論知識或進行演示操作，之后學生進行操作練習，最后由教師進行評定。這種教學方式一成不變，教學目標單一，學生只是在課堂上完成老師安排的操作過程練習，缺乏主動性，沒有選擇性。

（二）教學過程枯燥

學生通過反復的操作訓練來完成指定操作任務，學習過程枯燥乏味，無法調動學生的學習積極性，容易失去學習原動力。

（三）重知識傳授，輕能力培養，不利于學生全面發展

學生過度依賴老師，往往只學會了基本的操作方法，而難以培養自主創新、應用技能和知識解決問題的能力。

綜上所述，數控加工仿真實訓課程教學所采用的傳統的教學模式，在新的時代背景下，已無法適應數控專業人才培養的需要，必須進行教學方法的創新。

二、翻轉課堂的含義和特點

翻轉課堂即顛倒課堂或反轉課堂，它將課上與課下時間重新分配，學習的權利由老師轉給學生。翻轉課堂最早是由美國的兩個化學教師開創的，隨后在全球引發教育者的關注。它是一種新穎而又有創新性的教學模式。翻轉課堂顛覆了傳統課堂“先課后解”的基本形式，從時間和空間上進行調整，使教學方式發生逆轉：一方面，教學從課內到課前，從集體空間到個體空間，從現場講授到視頻講授;另一方面，問題的解決也從課后、課外、個人作業轉變為課內、集體測試和活動。翻轉課堂在很大程度上顛覆了傳統課堂的教學形式、課堂主角和教師與學生的思維方式，其具有以下幾個主要特征。

（一）翻轉學生的學習方式

翻轉課堂讓學生從被動學習變為主動學習，有利于培養學生自主學習、規劃、探究和分析解決問題的能力，使學生在自主學習的基礎上突破疑難，成為學習的主動構建者。

（二）翻轉老師備課方式

傳統課堂的教學環節是在上課前預設好的，而翻轉課堂則是生成性的，教師需要在學生自主學習之后分析其反饋信息，然后視情況來展開自己的課堂教學，對老師的教學、組織、應變和備課能力提出了更高的要求。

（三）課堂互動增加

翻轉課堂可實現師生的一對一互動，不再以教師單方面的講授為主。學生們分別組建自己的合作小組，對所學內容進行探究，在整個過程中，學生掌握主動權，教師是引導和解惑者。對學習內容理解不透徹的學生，教師通過演示、講解，進行引導和指導，不但使教師與學生的互動性增加，學生與學生之間的交流與互動也大大增加。

三、翻轉課堂在數控加工仿真實訓課程教學中的實施

數控加工仿真實訓課程的教學目標，主要是讓學生熟知仿真的概念和特點，掌握常見數控系統的操作與編程方法，培養學生的創新能力、操作能力和實踐能力。采用傳統的教學方式進行數控加工仿真實訓課程的教學，單靠僅有的課堂課時量，無法實現教學目標和要求。而“翻轉課堂”教學模式則為數控加工仿真實訓課程教學目標的實現提供了一條可行的路徑，使傳統教學方式帶來的問題得到有效解決。

（一）翻轉課堂視頻設計準備

1. 研究教材和仿真軟件，列出重點內容

通過研究教材和仿真軟件，了解教材總體的知識框架，熟知軟件操作過程，找出書中章節涉及的重難點知識，列出仿真軟件中需要掌握的操作方法，分類列出重點講解或操作的內容、需要簡略講解或操作的內容、難度較大的拔高內容。

2. 運用多媒體手段錄制數控加工仿真實訓課所講章節短視頻

每個短視頻大致在十幾分鐘內，每一個視頻針對一個特定的知識點或是仿真軟件的一個重要操作過程，將其上傳至專業課程學習群，供學生自由下載學習。例如：數控車床仿真實訓模塊中的實訓項目：掌握G00、G01指令的應用—零件的外圓加工，其重點一是G00、G01指令的格式，二是應用G00、G01進行零件的外圓加工，故針對上述知識點和實踐操作內容分別錄制教學視頻，其內容應簡單、生動，使學生一目了然。

（二）下達課前學習任務

學生在課前需要完成三項任務。

第一，在本專業課程學習群下載和觀看教師上傳的學習視頻，因視頻可保存、暫停，并可多次進行觀看，有利于學生反復學習，使學生能夠獨立完成所學知識點的總結。

第二，將自己學到的知識在筆記本上進行羅列，并進行仔細思考，整理出有疑惑、難以理解的問題。

第三，依據所學、所理解的內容進行創新擴展。通過網絡查詢相關知識，整理自己的所學與收獲，為在課堂上進行新知識分享做準備。

（三）課堂教學過程

課堂活動旨在讓學生上課前完成視頻學習后，進入教室進行進一步的學習。

在課堂內，組織高質量的學習活動，引導學生自主學習、反思和總結，需通過師生及學生與學生的互動、探討、提問等的活動，提高學生學習的積極性和獨立解決問題的能力，實現學生個性化學習。

教師要圍繞學生課前的學習任務，依據課堂活動主旨，開展翻轉課堂的教學過程。

在講授實訓項目：掌握G00、G01指令的應用—零件的外圓加工時，要注重把握好以下環節。

第一，教師組織學生復習課前對應課程章節的短視頻內容，引導學生快速回憶知識點，將注意力集中在目標內容上，從心理認知上為更高層次的目標學習做好準備。

第二，進行分組互動、互助學習。學生分組辯論，進行自我評價和相互評價，對視頻學習后留下的關鍵問題和疑問進行討論，完成高級深度學習。此外，教師與學生面對面地就G00、G01指令的含義、格式、應用進行交流，教師在學生練習外圓加工操作過程中，對其進行引導、細節問題提點，挖掘學生的潛能，幫助學生深化對知識的理解，提高動手操作技能。

第三，以小組挑戰賽提問的方式，進行課堂知識總結和新知識分享，讓每個小組分享所獲得的相關新知識，達到知識鞏固和擴大學生知識面的目的。

第四，公開地鼓勵學生復習、思考和質疑當前的學習標準，并聯系和探索未來數控車床仿真的需求，提高學生的創新思維。

（四）課堂效果反饋分析

從不同方面、不同層次對實訓項目“掌握G00、G01指令的應用—零件的外圓加工”翻轉課堂的效果進行全面分析，發現將翻轉課堂運用于數控加工仿真實訓教學課堂教學有以下好處。

第一，制作短小精悍視頻，上傳至專業學習群，學生依據自己學習能力和思維特點的不同，按自己的方式和速度來學習，實現了分層個性化學習。

第二，分組互動、互助學習，不僅顯著增加了課堂中學生與學生之間的互動，也明顯增加了教師與學生之間的互動，使課堂活躍性、學生學習探究問題的積極性和興趣得以提升，課堂學習氣氛活躍，教學生動形象，不再單調乏味。

第三，通過小組挑戰賽提問的學習方式，提升了學生的參與性，創新了鞏固知識的方式，加深了學生的知識印象，達到了對重點知識牢固掌握的目的。

第四，學生通過自主和互助學習，收獲多，成長快，對學生的進步教師要公開予以肯定，鼓勵學生探尋新知識，促進學生思維能力的提高、創新意識的增強。

四、小結

教育信息化時代，在數控加工仿真實訓課程教學中，運用翻轉課堂這種新型的教學方式，學生可以主動探索、學習和創新，使課堂內容形式多樣、靈活、有趣;此外，課堂上創意思維的激蕩和思想的共鳴，可充分激發學生的批判性思維和探索精神。故該模式的應用不僅能夠與其學科教學目標相吻合，而且能完成學生多方面能力的培養目標，提高學生學習的效率，促進其知識和技能的進一步提升。

參考文獻：

[1]金中波，董曉威，戶春影等.數控加工仿真系統在數控技術課程中的應用[J].南方農機，2020（2）.

[2]王文文."翻轉課堂"在中職數學教學中的應用[J].農家參謀，2020（5）.

（作者單位：平頂山技師學院）