信息化教學在數(shù)控機床教學的應用
時間:2022-09-13 08:39:46
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摘要:本文結合教學實踐,通過對信息化教學手段在數(shù)控專業(yè)教學中的應用進行了舉例,分別從多媒體使用、數(shù)控仿真軟件應用、數(shù)字資源庫建設、網(wǎng)絡平臺運用等信息化教學方法展開分析,提出了數(shù)控專業(yè)的教學信息技術應用策略與途徑的建議,從而有效推進了教學過程中對信息技術的應用,也為實現(xiàn)一體化教學提供保證。
關鍵詞:信息化教學;數(shù)控專業(yè);仿真軟件
隨著信息技術的發(fā)展,信息化教學也逐漸融入了各科專業(yè)教學中。數(shù)控加工專業(yè)是為數(shù)控及相關專業(yè)生產(chǎn)輸送高素質(zhì)勞動者和高技能型人才的重要專業(yè),因為其專業(yè)實踐性強,且專業(yè)發(fā)展更趨于現(xiàn)代化、智能化等特點,更順應了信息化環(huán)境下教育發(fā)展的需要。因此,如何利用信息技術環(huán)境的優(yōu)勢,輔助數(shù)控專業(yè)的教學,在信息技術環(huán)境中探索出合理的教學模式和有效的教學方法、尋找信息化教學創(chuàng)新的途徑是值得我們?nèi)パ芯康膯栴}。
一、多媒體制作,緊扣知識點
數(shù)控專業(yè)綜合性高,實踐性強,而技工院校的學生相對而言基礎差,對理論的學習往往是其薄弱點。教師通過信息化將課堂教學中的教學內(nèi)容以圖文、影音等形式直觀展示,教學內(nèi)容就變得豐富、有趣、生動、形象,可以提高學生的學習興趣和吸引學生的注意力。所選取的圖片、視頻、動畫要能夠突出教學目標、教學重點,才能幫助學生理解知識點。在動態(tài)課件上,如刀具軌跡可以制作成PPT路徑動畫,能讓學生更加清楚地了解刀軌的特點。在視頻的選取上面,教師可以數(shù)控車床加工典型零件工藝葫蘆為例,在創(chuàng)設情境中,錄制企業(yè)對產(chǎn)品的訂單進行外包的任務,急需完成小批量的工藝葫蘆;在引出任務中,可以播放工藝葫蘆造型的視頻,讓學生對加工產(chǎn)品的輪廓有直觀的認識;在任務探究過程中,可以給學生提供在線學習的微課視頻,就知識鏈接的針對G73指令的運用進行講解,供學生自學。在任務實施過程中,教師可以播放數(shù)控機床操作演示視頻,讓學生了解操作要點和注意事項,從而在實踐過程中注意規(guī)范操作。微課是以典型教學視頻為主要載體,針對某個學科知識點(如重點、難點、疑點、考點等)或教學環(huán)節(jié)(如學習活動、主要、實驗、任務等)而設計開發(fā)的一種情景化、支持多種學習方法的在線視頻課程資源。在制作微課過程中應注意的是,制作的微課視頻時間不宜過長,5~8分鐘即可;內(nèi)容應緊扣某個知識點,并且內(nèi)容簡單明朗,語言精練,不要過分冗長拖拉,時間過長反而會消耗學生注意力。微課視頻盡量體現(xiàn)短、小、精、趣,從而有效地發(fā)揮課前先學、課中模仿、課后拓展的作用。在課件的制作上,教師切勿翻版課本內(nèi)容或者就是加上幾張圖片;對于圖片、視頻的選用要典型,與實際課程內(nèi)容不符的不要直接拿來使用;并且,教師不能過分依賴課件,而導致缺少師生互動。
二、模擬仿真,充分開發(fā)
隨著技工教育的發(fā)展,技工院校教學中極為重要的與專業(yè)高度對接的仿真模擬實訓室、仿真教學實訓軟件等也得到了建設。這就創(chuàng)造了信息化教學的硬件條件。學生通過仿真軟件模擬操作,可以較好地學習數(shù)控基本操作的步驟和過程。這樣,極大減少了成本,也較好地降低了對設備造成損害的頻率。在一體化教學當中,仿真軟件的使用既有利于教師在理論教學中將抽象的數(shù)控專業(yè)知識轉化為具象的動態(tài)的三維立體,又為學生上機床實踐操作做好了必要的技能準備,解決了數(shù)控專業(yè)學習過程中理論與實踐相脫離的情況。例如,教師可以理論講解機床結構與機床工作原理,操作面板功能鍵含義等。為了有利于學生直觀認識,在任務策略環(huán)節(jié),教師安排項目任務加工之前,可以通過仿真軟件,讓學生嘗試探索進行仿真加工。加工過程中會涉及不同規(guī)格的刀具選擇、不同指令參數(shù)含義與賦值計算、不同工藝方案的模擬加工、檢驗編程是否正確和加工是否合理。這可以提升學生的探知能力。在這過程中,教師可以巡回指導,了解學生對于相關知識技能的掌握情況,并及時發(fā)現(xiàn)問題,消除真正上機床時可能出現(xiàn)的錯誤環(huán)節(jié)。同時,教師要充分開發(fā)運用軟件的其他功能,比如其中的視頻錄像功能。錄制的仿真加工視頻能適用于演示,可以重復播放,還有助于教師后期對視頻的剪輯,進行微課制作。靈活的運用能起到更好的教學效果。但是,最終的任務實施加工還是在真正的數(shù)控機床上,仿真軟件無法實現(xiàn)操作的真實性。因此,教師要引起足夠重視,在平時使用仿真軟件教學過程中,要注意經(jīng)常給學生灌輸機床安全規(guī)范意識,讓學生養(yǎng)成謹慎操作機床的好習慣,從一步一步的規(guī)范操作動作開始,培養(yǎng)學生的質(zhì)量意識和安全意識。這樣,通過對仿真軟件的充分開發(fā)使用,既科學又客觀,可以有效運用到數(shù)控教學中。
三、數(shù)字平臺,實時更新
通過及時收集一線教師的教學信息,教學資源庫上的資源信息可以不斷完善,及時補充新知識、新技術、新工藝、新成果。所謂數(shù)字化資源平臺是指經(jīng)過數(shù)字化處理,可以在多媒體和網(wǎng)絡上使用的教學資源,覆蓋內(nèi)容廣泛,有電子教材、教師教案、教學PPT、多媒體素材、作業(yè)題庫、評價表等。當前,各職業(yè)學校正在不同程度地建設自己的教學資源庫,但資源庫缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃。一是資源形式單一,直觀性不強;二是資源重復性高,不切合授課內(nèi)容;三是教學資源缺少補充發(fā)展,內(nèi)容陳舊。我們可以通過建立優(yōu)秀的數(shù)控專業(yè)教師團隊,由課程建設團隊、專業(yè)教師和信息化技術教師組成,群策群力,發(fā)揮各自專業(yè)優(yōu)勢功能,使數(shù)字平臺更符合實際教學需求,也能大大提高效率。團隊成員在專業(yè)和技能方面進行優(yōu)勢互補,有效溝通協(xié)作,可以避免教師個體開發(fā)、資源建設效率低、質(zhì)量不高的現(xiàn)象。例如,相比于兩軸、三軸的數(shù)控機床,數(shù)控多軸技術加工在技術上更加先進,操作系統(tǒng)也更加高端化。因此,針對以往數(shù)控車床、數(shù)控銑床的數(shù)字資源,顯然無法適用。這就需要我們與時俱進,不斷更新知識,發(fā)揮團隊作用進行開發(fā)。同時,教師要及時了解學生對于資源庫的使用情況,對資源庫使用效果進行評價。這樣,有助于保障信息化教學的開展,促進資源庫的完善。對于學生評價,我們可以利用信息技術平臺建立評教系統(tǒng),將即時評價與總結評價相結合。即時評價可以針對這次項目任務完成的使用情況;總結評價可以是學期課程整體學習使用的情況。無論是即時評價還是總結評價,都有利于教師對信息化教學實踐總結經(jīng)驗,從而進一步提高信息化教學水平。
四、網(wǎng)絡資源,多變互動
我們要充分挖掘和利用互聯(lián)網(wǎng)資源豐富和方便快捷的功能特點,利用信息技術加強師生互動,為學生自主學習創(chuàng)造有力條件。隨著網(wǎng)絡的快速發(fā)展,智能手機普遍使用。作為信息技術及移動網(wǎng)絡高速發(fā)展帶來的產(chǎn)物,其攜帶方便、功能豐富、簡單易用,更適合作為課堂信息教學互動平臺,既可以隨時查閱信息資料,又能滿足師生實時溝通的需要,增強了課堂互動性和趣味性。如微信群、QQ群、騰訊會議,可以消除時間和空間的障礙。例如,利用線上微課的學習、與企業(yè)連線創(chuàng)設情景、企業(yè)在線檢測與反饋、前置學習答疑解惑、課后總結心得體會等互動環(huán)節(jié);利用抖音、快手app進行對編程知識點的講解、對數(shù)控機床演示視頻的加工或者對企業(yè)生產(chǎn)工件視頻的處理,以及對學生作品的展示。這樣,可以更方便快捷地傳播教學信息,豐富學生的學習體驗。當然,對于手機在課堂上的使用,教師應理性對待,可以制定規(guī)范,做好巡視和安排學生監(jiān)督,如規(guī)定每組組長使用,其余學生統(tǒng)一上繳保管;僅限課堂學習的使用,如查閱資料、小組問卷調(diào)查等。因此,規(guī)范手機在課堂的使用,充分發(fā)揮它有利于課堂教學的一面,避免其對課堂教學的不利影響,遠比簡單粗暴地一味禁止有效得多。
五、助力課改,理實結合
由于一體化課程的教學要求工學結合,從而適應崗位技能的實際需求,而信息化教學又更多地依賴于多媒體信息、虛擬仿真和網(wǎng)絡技術。將上述的各類信息有機結合在教學的各個環(huán)節(jié)中,恰好就成為了實現(xiàn)一體化課程的基礎保證。在數(shù)控專業(yè)中,我們要以數(shù)控專業(yè)崗位技能要求為核心,利用信息化教學的手段,將數(shù)控編程與操作與機械制圖與CAD繪圖組合成新的一體化課程教學。例如,對于數(shù)控車床G73指令的教學,教師可以選擇任務式教學,為工藝制造工作室制作工藝品,對葫蘆掛件工藝品的進行設計和制造加工。首先,利用機械制圖與CAD繪圖進行葫蘆掛件輪廓的設計;然后,利用CAD軟件進行模型設計。這就要求學生需要掌握圓弧繪圖的知識點。在數(shù)控車床生產(chǎn)加工環(huán)節(jié),學生需要運用到編程G73指令,并且掌握針對內(nèi)凹輪廓刀具選擇和加工。從利用CAD軟件模型設計到數(shù)控車床加工,全程由學生主動參與學習,將技能學習與理論知識進行融合。這樣,一方面讓學生感受到學有所用,提升成就感;另一方面也讓學生更好地掌握了各知識與技能之間的聯(lián)系,培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的工作作風,為他們解決實際問題和職業(yè)生涯的發(fā)展奠定基礎。
六、避免誤區(qū),設計合理
在使用信息技術帶來便利的同時,教師也需要針對不同階段的學生、不同教學內(nèi)容、不同教學環(huán)境進行正確合理地使用,需要進行分析和選擇。有些教師對信息化教學存在誤解,認為使用信息技術就可以提高教學效果,一味追求信息技術的先進性,反而喧賓奪主突出不了重難點,忽視了教學內(nèi)容設計的合理性。而有些教師受制于信息技術水平,只將信息技術作為演示工具,變成黑板板書的替代品,在教與學的方法上并沒有明顯增加,導致學生課堂參與度并沒有提高。信息化教學也需要分層次。例如,在中技階段和高技階段,學生的基礎是不一樣的。相比較而言,通過三至四年的學習,高技階段的學生學習能力更強,信息化能力也較強,有一定的信息搜集能力,教師可以給其安排綜合性較強的工作任務。而中技階段的學生學習自覺性較差,信息接收能力較為薄弱,前期更多需要教師指引和指導。在他們掌握了一定的信息化學習能力,儲備了相關知識和技能基礎的情況下,教師可以給其安排合理的項目工作任務。因此,在使用信息化教學的過程中,教師需要根據(jù)學習階段、學生層次、教學內(nèi)容有針對性地選擇相應的教學方法。同時,教師在教學設計中要充分對學生的學情進行分析,如對學生的心態(tài)、知識儲備等進行評估,從而進行合理的信息化教學設計,變革教學手段,充分發(fā)揮學生的主動性,開展自主式、合作式等多元教學。[1-5]
七、結束語
總之,數(shù)控專業(yè)教學中信息化技術的應用,要充分體現(xiàn)教師為主導、學生為主體。教師要不斷對教學內(nèi)容進行鉆研,選擇適宜信息化教學的設計模式,發(fā)揮出信息技術的功能和優(yōu)勢,充分調(diào)動學生學習的自主性、積極性,從而提升學生的信息能力和學習能力,更高效地組織開展完成數(shù)控專業(yè)的教學。這樣,師生才能共同構建信息化課堂,真正做到教學相長。
參考文獻:
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作者:周峰 單位:南通工貿(mào)技師學院 數(shù)控技術系