文| 顧云男

以科技促進(jìn)教育信息化發(fā)展是新時(shí)期教育高質(zhì)量發(fā)展的必然趨勢(shì)，數(shù)控專(zhuān)業(yè)是一門(mén)以實(shí)踐性為主的專(zhuān)業(yè)課程，其與信息化技術(shù)的應(yīng)用息息相關(guān)，需要以信息化助力專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展。在實(shí)踐中，數(shù)控專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)應(yīng)以就業(yè)型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，把握好企業(yè)崗位對(duì)數(shù)控專(zhuān)業(yè)人才提出的綜合能力要求，構(gòu)建信息化數(shù)控專(zhuān)業(yè)課程體系。為了更好地促進(jìn)數(shù)控專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)，教師還需要從資源庫(kù)建設(shè)、課堂教學(xué)模式以及教學(xué)評(píng)價(jià)入手，積極革新原有的人才培養(yǎng)理念，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。

黨的二十大報(bào)告指出，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐”，三者之間具有強(qiáng)烈的耦合關(guān)系，以科技促進(jìn)教育信息化發(fā)展，提升人才培養(yǎng)能力，已經(jīng)成為當(dāng)前教育事業(yè)發(fā)展的方向。如今，智慧教育發(fā)展勢(shì)頭愈發(fā)強(qiáng)烈，各類(lèi)信息技術(shù)在教育中的應(yīng)用，大大提升了教師教學(xué)效率，對(duì)促進(jìn)教育高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)、平板電腦等設(shè)備的普及，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也發(fā)生了巨大的變化，不再僅局限于課堂與書(shū)本之中，可以憑借自身意愿隨時(shí)隨地開(kāi)展學(xué)習(xí)，有效提升了學(xué)習(xí)效率。數(shù)控專(zhuān)業(yè)作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，其本身與信息化技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)，為了提升課堂教學(xué)效率，應(yīng)用信息化教育手段，培養(yǎng)高質(zhì)量數(shù)控專(zhuān)業(yè)人才。

一、信息化項(xiàng)目教學(xué)

信息化項(xiàng)目教學(xué)是以信息技術(shù)為依托，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為基本方式，通過(guò)真實(shí)的任務(wù)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施，在任務(wù)完成的過(guò)程中進(jìn)行知識(shí)、技能和情感態(tài)度價(jià)值觀等方面的培養(yǎng)與提升。它是一種以學(xué)生為中心、以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)、以信息技術(shù)應(yīng)用為核心內(nèi)容、以“任務(wù)”為中心的教學(xué)模式。它能促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)、獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，最終解決實(shí)際問(wèn)題。

項(xiàng)目教學(xué)具有以下四個(gè)特點(diǎn)：一是實(shí)踐性。項(xiàng)目教學(xué)是在一定的教學(xué)情境中，教師選擇和確定主題，指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展體驗(yàn)式、探究式、合作式等學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成任務(wù)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的活動(dòng)過(guò)程。二是自主性。項(xiàng)目教學(xué)中學(xué)生是活動(dòng)的主體，教師引導(dǎo)和幫助學(xué)生自主完成項(xiàng)目任務(wù)。三是合作性。項(xiàng)目教學(xué)以小組為單位開(kāi)展活動(dòng)，每個(gè)小組都有明確的分工和任務(wù)。四是體驗(yàn)性。項(xiàng)目教學(xué)中教師要善于創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，在真實(shí)的情境中感知、探究知識(shí)和技能。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式主要以教師為中心，而在信息化項(xiàng)目教學(xué)模式中，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，教師只需要設(shè)計(jì)好學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)情境即可。因此，教師要利用信息化技術(shù)來(lái)開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)。

二、信息化項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）項(xiàng)目＋信息平臺(tái)選擇

本研究通過(guò)深入企業(yè)調(diào)查，結(jié)合教學(xué)對(duì)象的具體情況，確定教學(xué)內(nèi)容以數(shù)控車(chē)削螺紋零件與Solidwork 這兩門(mén)課程為主，分別以“Solidwork 軟件”“3D 朋克平臺(tái)”“數(shù)控仿真軟件”“學(xué)習(xí)通App”為主要教學(xué)平臺(tái)，并將其整合為“螺紋零件的工程繪圖+3D 朋克平臺(tái)”“螺紋零件的工藝分析+學(xué)習(xí)通App 平臺(tái)”“螺紋零件的加工編程+學(xué)習(xí)通App 平臺(tái)”“數(shù)控車(chē)床的操縱+虛擬仿真軟件”“螺紋零件的質(zhì)量檢驗(yàn)+學(xué)習(xí)通App 平臺(tái)”。

（二）項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

在實(shí)施信息化項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，教師首先要明確項(xiàng)目、信息平臺(tái)，制定出與項(xiàng)目教學(xué)相適應(yīng)的方案，然后再進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)。本文以“數(shù)控車(chē)削螺紋零件”項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述了該課程在實(shí)踐中的應(yīng)用。

（三）項(xiàng)目任務(wù)分析

一是利用“Solidwork”CAD 軟件，對(duì)螺紋零件進(jìn)行三維立體圖形的繪制，并利用此軟件所附帶的功能，將3D 立體圖形轉(zhuǎn)化為工程圖形，調(diào)整其尺寸及技術(shù)要求，直到工程圖形滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；二是對(duì)此項(xiàng)工程的技術(shù)分析，包括材料的選擇、尺寸的精度、輪廓的構(gòu)建、參數(shù)的計(jì)算等；三是加工程序的編寫(xiě)，包括精確工件等高線(xiàn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，合理選擇與工件匹配的編程指令，精確編寫(xiě)加工程序，并利用虛擬仿真軟件進(jìn)行加工示范，驗(yàn)證加工程序的正確性及有關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)。

（四）信息化手段的融合

要使信息化手段在課堂教學(xué)中起到作用，一是在講授前教師引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)通App 上觀看將要學(xué)習(xí)的項(xiàng)目微課視頻，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生在教師講授前了解所學(xué)項(xiàng)目的基本知識(shí)。二是教師要求學(xué)生在“學(xué)習(xí)通”App 上完成手寫(xiě)簽名。在學(xué)生畫(huà)出工程圖后利用3D 朋克平臺(tái)將3D 圖像轉(zhuǎn)化到手機(jī)上，讓學(xué)生在課后深入思考零件三維圖。三是這套虛擬仿真設(shè)備，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)進(jìn)行一些機(jī)器操作，降低了學(xué)生的失誤率，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備不足的情況，大大提升了培訓(xùn)效果。

三、實(shí)施過(guò)程

為了改善教學(xué)效率，使全班50 名學(xué)生都能參與到這個(gè)計(jì)劃中，本課程將這個(gè)計(jì)劃分成以下幾個(gè)部分：

先繪制工程圖，編寫(xiě)加工程序，進(jìn)行虛擬模擬操作，之后將學(xué)生分成幾組，每一組都要完成一個(gè)小項(xiàng)目，在這些小項(xiàng)目結(jié)束之后，各個(gè)組之間的課程可以互相交換，直到所有人都可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的學(xué)習(xí)過(guò)程，將所有小項(xiàng)目的課程全部學(xué)習(xí)完畢。

一是以“Solidwork”為工具進(jìn)行螺釘類(lèi)產(chǎn)品工程圖紙的制作，在完成螺釘類(lèi)產(chǎn)品的3D 立體圖紙后，使用本工具所附帶的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生圖紙的能力進(jìn)行制作。通過(guò)此專(zhuān)題，學(xué)生既可以了解如何作畫(huà)，又可以熟練運(yùn)用此軟體。在學(xué)生利用Solidwork 軟件畫(huà)好圖表之后，可以將3D 圖表上傳到3D 朋克平臺(tái)，再產(chǎn)生一個(gè)二維碼，用手機(jī)進(jìn)行掃描。這樣就可以在下課之后在手機(jī)上對(duì)這些零件的3D 圖形進(jìn)行分析、研究和回顧，而不用通過(guò)電腦打開(kāi)三維軟件。

二是開(kāi)展螺紋程序編制的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，通過(guò)對(duì)所涉及螺紋制品工藝參數(shù)的分析，學(xué)生了解螺紋的構(gòu)造，并且了解螺紋深度、切入時(shí)分刀次數(shù)、切入深度、切入點(diǎn)的計(jì)算方法。然后，針對(duì)數(shù)控機(jī)床的種類(lèi)，引導(dǎo)學(xué)生選用適當(dāng)?shù)穆輻U指令。最后根據(jù)圖像所對(duì)應(yīng)的數(shù)控機(jī)床編程模型進(jìn)行編程。為了讓學(xué)生能夠在每個(gè)階段都主動(dòng)參與，并且能夠及時(shí)進(jìn)行溝通，把學(xué)習(xí)通App 平臺(tái)與教室相結(jié)合，提高了課堂效率。

三是利用虛擬模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所開(kāi)發(fā)的數(shù)控加工設(shè)備進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。在此信息平臺(tái)上，學(xué)生不僅能實(shí)時(shí)地校對(duì)工藝方案，并能獲得教學(xué)結(jié)果的反饋，還能在課堂上更好地理解設(shè)備的整個(gè)操作過(guò)程，為以后進(jìn)入實(shí)踐車(chē)間奠定基礎(chǔ)。而且，這個(gè)虛擬模擬平臺(tái)可以轉(zhuǎn)換多種常用的CNC 系統(tǒng)，因此，它拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，增強(qiáng)了他們?cè)诠S中的適應(yīng)能力。

四是正確利用數(shù)控仿真軟件，豐富數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)。數(shù)控仿真軟件是一種模擬數(shù)控加工機(jī)床在虛擬環(huán)境中運(yùn)行的軟件，它可以讓學(xué)生在無(wú)人監(jiān)控的情況下進(jìn)行上機(jī)操作，這樣可以避免由于學(xué)生錯(cuò)誤操作而造成的安全事故。軟件能夠模擬數(shù)控機(jī)床的各種動(dòng)作，包括加減速、變速、暫停、退出等功能。軟件操作界面友好，能夠使學(xué)生在不影響正常生產(chǎn)秩序的情況下進(jìn)行上機(jī)練習(xí)，同時(shí)還能夠提高教學(xué)效率，縮短學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的實(shí)習(xí)時(shí)間。

第一，驗(yàn)證教學(xué)。在教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐來(lái)探究新知識(shí)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)，從而鞏固知識(shí)。首先，通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想和假設(shè)是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。在學(xué)生探索新知的過(guò)程中，教師可以從旁指導(dǎo)，甚至可以把學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程作為一種練習(xí)方式來(lái)設(shè)計(jì)。其次，在驗(yàn)證的過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師也不是知識(shí)的唯一權(quán)威者，教師在課堂上起到引導(dǎo)和支持的作用。為了讓學(xué)生體驗(yàn)到“自己是學(xué)習(xí)的主人”，教師要用開(kāi)放包容的心態(tài)去接納不同的意見(jiàn)和建議。在教學(xué)過(guò)程中，教師要有強(qiáng)烈的自我意識(shí)和自我反思意識(shí)，對(duì)課堂教學(xué)實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)調(diào)整。例如，在講解G75 寬槽循環(huán)命令時(shí)，字符P、Q 的含義較難理解，此時(shí)可以使用CNC 仿真軟件，讓學(xué)生輸入相應(yīng)的編程命令進(jìn)行模擬加工，并根據(jù)刀具的運(yùn)動(dòng)路徑來(lái)了解G75 命令的使用情況。這種教學(xué)方法是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，既能使學(xué)生學(xué)得快，又能活躍課堂氣氛。

第二，糾錯(cuò)教學(xué)。有這樣一種情況，學(xué)生的程序編寫(xiě)完全正確，但由于錄入過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤而造成機(jī)床報(bào)警或者工件加工出錯(cuò)。為了強(qiáng)化學(xué)生的自我檢查能力，尤其要提高程序錄入的正確性。教師可以在程序中留下錯(cuò)誤，讓學(xué)生通過(guò)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行檢驗(yàn)糾錯(cuò)。這樣不但提高了學(xué)生程序錄入的準(zhǔn)確性，而且讓學(xué)生在編程方面的知識(shí)得到強(qiáng)化。

第三，情境教學(xué)。隨著信息化時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，我們已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的信息化技術(shù)能力，我們可以采用三維軟件對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模擬和演示。比如，在教學(xué)加工螺紋零件時(shí)，教師可以使用三維軟件對(duì)零件加工過(guò)程進(jìn)行模擬演示，這樣既能讓學(xué)生掌握螺紋孔的加工過(guò)程和加工技巧，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。隨著信息化時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，很多職業(yè)學(xué)校都應(yīng)用了數(shù)控仿真教學(xué)軟件來(lái)替代傳統(tǒng)的數(shù)控課堂教學(xué)方式。應(yīng)用仿真教學(xué)軟件可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)氛圍。在數(shù)控專(zhuān)業(yè)中引入仿真軟件時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用仿真軟件來(lái)輔助自己學(xué)習(xí)零件加工過(guò)程，讓學(xué)生了解如何進(jìn)行零件加工操作以及零件加工流程和工藝等內(nèi)容。教師應(yīng)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)，不僅可以為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)氛圍，還可以讓學(xué)生利用仿真軟件進(jìn)行零件加工操作與工藝分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，這樣不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與效率，還能提高學(xué)生的數(shù)控專(zhuān)業(yè)能力。

此外，教師還可以利用數(shù)控仿真軟件的考試功能，按照職業(yè)資格鑒定中級(jí)工的能力標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置模擬考場(chǎng)，用考試訓(xùn)練學(xué)生的操作水平，這樣的教學(xué)就變成了一種特定的情境教學(xué)。學(xué)生將來(lái)要走上工作崗位，技能掌握情況是一方面，理論考試也不能忽視。檢驗(yàn)學(xué)生的技能水平要通過(guò)技能鑒定考試，擁有職業(yè)資格證書(shū)就是學(xué)生打開(kāi)就業(yè)大門(mén)的一把鑰匙。

五是正確利用微課，豐富數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)。

第一，傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是以教師為主體，學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，這種模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降。教師可以根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容制作出不同類(lèi)型的微課，通過(guò)豐富多樣、新穎生動(dòng)的視頻調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，吸引學(xué)生的注意力。在數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，教師可以選擇不同類(lèi)型的微課進(jìn)行講解。例如，機(jī)床加工中經(jīng)常涉及編程方面的知識(shí)內(nèi)容，教師可以利用微課對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講解，這種方式可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)床加工編程方面知識(shí)的掌握力度，促進(jìn)學(xué)生數(shù)控專(zhuān)業(yè)能力的提升。

第二，教師可以針對(duì)數(shù)控加工中的難點(diǎn)制作微課。如在數(shù)控車(chē)床的實(shí)際操作過(guò)程中，學(xué)生不能夠熟練掌握工件裝夾、刀具的選擇，并且由于切削速度過(guò)快，在加工時(shí)容易發(fā)生加工表面被刮傷等問(wèn)題，這就需要教師制作視頻來(lái)分析機(jī)床加工時(shí)所出現(xiàn)的問(wèn)題。在視頻制作過(guò)程中，教師可以通過(guò)案例分析的方式詳細(xì)分析數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題。例如，在講解如何選擇合適的刀具時(shí)，教師可以借助視頻分析刀具選擇對(duì)機(jī)床加工精度的影響，通過(guò)講解不同刀具的特性和選擇方法等提高學(xué)生對(duì)刀具選擇的認(rèn)識(shí)。

第三，在數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，由于很多內(nèi)容涉及理論知識(shí)，學(xué)生難以理解和掌握，因此，教師可以將相關(guān)內(nèi)容制作成視頻，讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻直觀地理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。如在機(jī)床加工編程部分中涉及刀具、刀柄等的選擇以及切削用量的確定，教師可以把這些內(nèi)容制作成視頻，通過(guò)視頻為學(xué)生展示數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中所需要的刀具、刀柄以及切削用量等相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生更好地理解和掌握這部分知識(shí)。

總之，職業(yè)教育中數(shù)控專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)工作的開(kāi)展是十分重要的，而在開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)用信息技術(shù)能夠起到良好的作用。數(shù)控專(zhuān)業(yè)教師需要注重課堂教學(xué)質(zhì)量和效率的提升，并且應(yīng)當(dāng)注重全面培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)，而這一切都離不開(kāi)信息化教育工作。教師在開(kāi)展數(shù)控專(zhuān)業(yè)課堂教學(xué)時(shí)，需要重視信息化教育工作，這樣才能切實(shí)提升數(shù)控專(zhuān)業(yè)課堂的教學(xué)效率。