基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)改革中的探索和實(shí)踐

樊世偉

摘 要：數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)是高職院校培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)技能能力的一門(mén)重要實(shí)踐課程，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)零件產(chǎn)品工藝分析、工序安排、加工制作等。本文積極探索實(shí)踐教學(xué)新模式，通過(guò)微課學(xué)習(xí)框架的構(gòu)建、微單元微課視頻的制作、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)等實(shí)踐證明，實(shí)施基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高職院校課程中是可行的，能夠達(dá)到課程教學(xué)改革目的，它實(shí)現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)，提升了學(xué)生的職業(yè)技術(shù)能力和自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)降低了實(shí)訓(xùn)事故率，顯著提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微課 數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn) 翻轉(zhuǎn)課堂 教學(xué)模式 教學(xué)改革 高職院校

一、引言

互聯(lián)網(wǎng)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使得獲取知識(shí)的渠道、教學(xué)資源類(lèi)型、師生間的交流反饋方式等方面都發(fā)生了很大的變化，課堂講授、課后復(fù)習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式迎來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的出現(xiàn)，使教學(xué)模式產(chǎn)生了重大的技術(shù)變革。課堂教學(xué)視頻作為微課的核心組成內(nèi)容，被成功地引入翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過(guò)程中。數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)是一門(mén)很強(qiáng)的實(shí)操性課程，大部分高職依然停留在教師示講示演的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果一般，并且存在事故率較高的情況。本文結(jié)合數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)特點(diǎn)，通過(guò)研究和探索，提出了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，目的是在該模式的實(shí)踐下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

二、微課的特點(diǎn)及發(fā)展

微課是按照認(rèn)知規(guī)律運(yùn)用信息技術(shù)，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過(guò)程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。它具備以下特點(diǎn)：一是教學(xué)時(shí)間較短，時(shí)長(zhǎng)一般為2～8分鐘;二是教學(xué)內(nèi)容較少，只反映課堂中某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主題的教與學(xué)活動(dòng);三是資源容量較小，可靈活方便地將其下載保存到終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí);四是主題突出、內(nèi)容具體，研究的問(wèn)題來(lái)源于教育教學(xué)具體實(shí)踐中的具體問(wèn)題;五是反饋及時(shí)、針對(duì)性強(qiáng)。由于在較短的時(shí)間內(nèi)集中開(kāi)展“無(wú)生上課”活動(dòng)，參加者能及時(shí)聽(tīng)到他人對(duì)自己教學(xué)行為的評(píng)價(jià)，獲得反饋信息。基于數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)特點(diǎn)，課下學(xué)生能夠通過(guò)微課，提前學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，提出問(wèn)題，課上老師答疑解惑、知識(shí)的運(yùn)用等，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂就是將教學(xué)過(guò)程中課堂教學(xué)和課前學(xué)習(xí)顛倒的過(guò)程。即教師提前制作發(fā)布微課視頻教程，學(xué)生在課前通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)課程，對(duì)課程的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行把控，學(xué)習(xí)方式不受空間限制;課堂中師生共同探究學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)，教師指導(dǎo)，學(xué)生訓(xùn)練。影響翻轉(zhuǎn)課堂翻轉(zhuǎn)效果的關(guān)鍵因素是微視頻資源，教師必須提前進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建、發(fā)布上網(wǎng)。課前和課中是翻轉(zhuǎn)課堂的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，課前教師錄制發(fā)布視頻，制定發(fā)布作業(yè)，發(fā)起討論;學(xué)生自主觀看視頻，完成作業(yè)，參與討論。課中師生面對(duì)面交流、答疑和總結(jié)。

四、在數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)中微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用

（一）數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向，將數(shù)控車(chē)床加工工藝（工藝路線確定、工具量具選用、切削用量設(shè)置等）和程序編制等專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力融合在實(shí)訓(xùn)操作中，并在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量、安全、責(zé)任意識(shí)，團(tuán)隊(duì)合作精神和自主學(xué)習(xí)能力。該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法是程序講解和機(jī)床操作分開(kāi)的模式，即根據(jù)給定的零件圖前一段時(shí)間運(yùn)用基礎(chǔ)編程知識(shí)，編輯零件程序，后一段時(shí)間操作機(jī)床加工零件，造成學(xué)習(xí)效率低，學(xué)生的參與度不高。采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師講授操作演示，學(xué)生再上機(jī)操作練習(xí)。課堂上學(xué)生自己操作的時(shí)間較少，師生缺乏互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)性，容易出現(xiàn)撞刀安全事故，解決實(shí)際問(wèn)題能力欠佳。針對(duì)此種現(xiàn)狀，微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，對(duì)《數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)改革意義重大。

（二）教師在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的任務(wù)

1.根據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)微單元

首先根據(jù)《數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)》課程總體教學(xué)目標(biāo)，將教學(xué)任務(wù)分解成數(shù)控車(chē)床的認(rèn)知、數(shù)控車(chē)床基本操作、階梯軸零件加工、帶錐面圓弧面零件加工、螺紋軸零件加工、配合零件加工等多個(gè)單元，然后將每個(gè)單元分解成相應(yīng)的微單元，例如在階梯軸零件加工單元再分解成階梯軸類(lèi)零件加工工藝、外圓車(chē)刀對(duì)刀操作、G71 指令編程方法、階梯軸零件加工與檢測(cè)四個(gè)微單元。

2.對(duì)微單元設(shè)計(jì)制作微課

制作微課要明確該微單元的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理，以外圓車(chē)刀對(duì)刀操作微單元為例，具體介紹微課制作過(guò)程。

（1）選題價(jià)值

外圓車(chē)刀對(duì)刀操作是建立工件坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系之間聯(lián)系的重要步驟，是數(shù)控加工中的重要操作，因此必須熟練掌握該操作。選擇該課題是因?yàn)閷W(xué)生在外圓車(chē)刀對(duì)刀操作過(guò)程中，如果沒(méi)有完全把握數(shù)控車(chē)床手輪操作，沒(méi)有控制好刀具的移動(dòng)速度，會(huì)造成刀具的損壞，嚴(yán)重的會(huì)造成撞刀事故損壞機(jī)床。通過(guò)制作微課，能夠幫助學(xué)生避免刀具補(bǔ)償測(cè)量、刀具移動(dòng)速度控制、量具使用等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而準(zhǔn)確完成外圓車(chē)刀對(duì)刀操作，建立工件坐標(biāo)系。

（2）教學(xué)組織和安排

通過(guò)一個(gè)零件的加工案例引入外圓車(chē)刀對(duì)刀操作的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。首先講解數(shù)控車(chē)床對(duì)刀原理，復(fù)習(xí)對(duì)刀相關(guān)知識(shí)，為下一步外圓車(chē)刀對(duì)刀操作做鋪墊。通過(guò)PPT講解，結(jié)合動(dòng)畫(huà)講解外圓車(chē)刀對(duì)刀操作的過(guò)程，然后在機(jī)床上實(shí)際操作，讓學(xué)生把握刀具的移動(dòng)速度、刀具補(bǔ)償?shù)慕?。列舉出外圓車(chē)刀對(duì)刀操作中的常見(jiàn)問(wèn)題，分析原因，以便學(xué)生在課上練習(xí)中可以自己逐一解決。

（3）教學(xué)方法和手段

所用設(shè)備為FANUC系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床，微課結(jié)合PPT講解、動(dòng)畫(huà)演示、示講示演，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代信息教育技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，資源多樣，情境真實(shí)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

（4）注意事項(xiàng)

微課主要包括項(xiàng)目導(dǎo)入、對(duì)刀原理講解、對(duì)刀操作、對(duì)刀結(jié)果檢測(cè)、作業(yè)布置等五大環(huán)節(jié)，微課設(shè)計(jì)控制時(shí)間在10分鐘以?xún)?nèi)，視頻時(shí)間長(zhǎng)，容易造成學(xué)生疲勞厭倦，符合學(xué)生保持注意力時(shí)間較短的特點(diǎn)。教學(xué)視頻中以動(dòng)畫(huà)的形式描述，減少文字描述，講授思路要清晰，語(yǔ)言要精練。

（三）教學(xué)實(shí)施

根據(jù)《數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)》課程特點(diǎn)，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在本校數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)某班進(jìn)行了教學(xué)實(shí)施。

首先在學(xué)習(xí)外圓車(chē)刀對(duì)刀操作微單元時(shí)，教師將已經(jīng)制作好的微課視頻提前一天發(fā)給授課班級(jí)QQ群或微信群，學(xué)生通過(guò)移動(dòng)終端（手機(jī)、平板）等課前預(yù)習(xí)，做好疑點(diǎn)問(wèn)題的匯總，然后第二天在課堂上教師講解實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)生匯報(bào)學(xué)習(xí)內(nèi)容、探討問(wèn)題等。教師根據(jù)學(xué)生匯總的疑點(diǎn)問(wèn)題，進(jìn)行答疑，對(duì)集中性問(wèn)題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)示范。再根據(jù)微單元的知識(shí)目標(biāo)，開(kāi)展協(xié)作探究、交流與評(píng)價(jià)等教學(xué)活動(dòng)，課下可以反復(fù)觀看微視頻，幫助學(xué)生記憶。

實(shí)施基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，大大提高了學(xué)習(xí)效率，在翻轉(zhuǎn)課堂上教師的身份由講授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的組織者、引導(dǎo)者、設(shè)計(jì)者，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，充分發(fā)揮了學(xué)生的主動(dòng)性，在課堂上教師更多時(shí)間進(jìn)行因人施教。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)4周的實(shí)踐，未發(fā)生安全事故，同時(shí)達(dá)到了《數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)》課程的教學(xué)目標(biāo)，與未實(shí)行基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的班級(jí)相比，學(xué)生的實(shí)踐操作能力有更大的提高。在課程結(jié)束后，學(xué)生對(duì)新的教學(xué)模式給予肯定。實(shí)踐證明，在《數(shù)控車(chē)床加工實(shí)訓(xùn)》課程中開(kāi)展基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用是可行的。

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