數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)研究分析

時小廣

摘 要：本文分析了數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)目前存在的問題，闡述了翻轉(zhuǎn)課堂的含義和特點(diǎn)。通過翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用，研究運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的效果，為不同學(xué)科、不同課程教學(xué)模式的創(chuàng)新和突破提供理論參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)? ? 翻轉(zhuǎn)課堂? ? 教學(xué)模式? ? 創(chuàng)新

數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程是數(shù)控專業(yè)一門非常重要的專業(yè)實(shí)踐課程。因?qū)嵺`操作性強(qiáng)、重難點(diǎn)多，教師必須改進(jìn)數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)手段和方式，以滿足數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。近年來，“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新穎有效的教學(xué)方法被廣泛應(yīng)用。數(shù)控專業(yè)運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”方式進(jìn)行教學(xué)，有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高技能、高水平數(shù)控專業(yè)人才的目標(biāo)。筆者從實(shí)際教學(xué)出發(fā)，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式引入數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐探索與研究，取得了一定的效果。

一、數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)目前存在的問題

開展數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)，能夠使理論和實(shí)踐有效的銜接，提高學(xué)生的認(rèn)知能力、動手機(jī)會和操作熟練度，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要課程。但筆者在數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，目前數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)仍然存在以下問題。

（一）教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)單一

數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)，主要是先由教師講授理論知識或進(jìn)行演示操作，之后學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)，最后由教師進(jìn)行評定。這種教學(xué)方式一成不變，教學(xué)目標(biāo)單一，學(xué)生只是在課堂上完成老師安排的操作過程練習(xí)，缺乏主動性，沒有選擇性。

（二）教學(xué)過程枯燥

學(xué)生通過反復(fù)的操作訓(xùn)練來完成指定操作任務(wù)，學(xué)習(xí)過程枯燥乏味，無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，容易失去學(xué)習(xí)原動力。

（三）重知識傳授，輕能力培養(yǎng)，不利于學(xué)生全面發(fā)展

學(xué)生過度依賴?yán)蠋煟粚W(xué)會了基本的操作方法，而難以培養(yǎng)自主創(chuàng)新、應(yīng)用技能和知識解決問題的能力。

綜上所述，數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)所采用的傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在新的時代背景下，已無法適應(yīng)數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，必須進(jìn)行教學(xué)方法的創(chuàng)新。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的含義和特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂即顛倒課堂或反轉(zhuǎn)課堂，它將課上與課下時間重新分配，學(xué)習(xí)的權(quán)利由老師轉(zhuǎn)給學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂最早是由美國的兩個化學(xué)教師開創(chuàng)的，隨后在全球引發(fā)教育者的關(guān)注。它是一種新穎而又有創(chuàng)新性的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)課堂“先課后解”的基本形式，從時間和空間上進(jìn)行調(diào)整，使教學(xué)方式發(fā)生逆轉(zhuǎn)：一方面，教學(xué)從課內(nèi)到課前，從集體空間到個體空間，從現(xiàn)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(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)檎n內(nèi)、集體測試和活動。翻轉(zhuǎn)課堂在很大程度上顛覆了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)形式、課堂主角和教師與學(xué)生的思維方式，其具有以下幾個主要特征。

（一）翻轉(zhuǎn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式

翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、規(guī)劃、探究和分析解決問題的能力，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上突破疑難，成為學(xué)習(xí)的主動構(gòu)建者。

（二）翻轉(zhuǎn)老師備課方式

傳統(tǒng)課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)是在上課前預(yù)設(shè)好的，而翻轉(zhuǎn)課堂則是生成性的，教師需要在學(xué)生自主學(xué)習(xí)之后分析其反饋信息，然后視情況來展開自己的課堂教學(xué)，對老師的教學(xué)、組織、應(yīng)變和備課能力提出了更高的要求。

（三）課堂互動增加

翻轉(zhuǎn)課堂可實(shí)現(xiàn)師生的一對一互動，不再以教師單方面的講授為主。學(xué)生們分別組建自己的合作小組，對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行探究，在整個過程中，學(xué)生掌握主動權(quán)，教師是引導(dǎo)和解惑者。對學(xué)習(xí)內(nèi)容理解不透徹的學(xué)生，教師通過演示、講解，進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo)，不但使教師與學(xué)生的互動性增加，學(xué)生與學(xué)生之間的交流與互動也大大增加。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中的實(shí)施

數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)目標(biāo)，主要是讓學(xué)生熟知仿真的概念和特點(diǎn)，掌握常見數(shù)控系統(tǒng)的操作與編程方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、操作能力和實(shí)踐能力。采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)，單靠僅有的課堂課時量，無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和要求。而“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式則為數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了一條可行的路徑，使傳統(tǒng)教學(xué)方式帶來的問題得到有效解決。

（一）翻轉(zhuǎn)課堂視頻設(shè)計準(zhǔn)備

1. 研究教材和仿真軟件，列出重點(diǎn)內(nèi)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(jié)涉及的重難點(diǎn)知識，列出仿真軟件中需要掌握的操作方法，分類列出重點(diǎn)講解或操作的內(nèi)容、需要簡略講解或操作的內(nèi)容、難度較大的拔高內(nèi)容。

2. 運(yùn)用多媒體手段錄制數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課所講章節(jié)短視頻

每個短視頻大致在十幾分鐘內(nèi)，每一個視頻針對一個特定的知識點(diǎn)或是仿真軟件的一個重要操作過程，將其上傳至專業(yè)課程學(xué)習(xí)群，供學(xué)生自由下載學(xué)習(xí)。例如：數(shù)控車床仿真實(shí)訓(xùn)模塊中的實(shí)訓(xùn)項目：掌握G00、G01指令的應(yīng)用—零件的外圓加工，其重點(diǎn)一是G00、G01指令的格式，二是應(yīng)用G00、G01進(jìn)行零件的外圓加工，故針對上述知識點(diǎn)和實(shí)踐操作內(nèi)容分別錄制教學(xué)視頻，其內(nèi)容應(yīng)簡單、生動，使學(xué)生一目了然。

（二）下達(dá)課前學(xué)習(xí)任務(wù)

學(xué)生在課前需要完成三項任務(wù)。

第一，在本專業(yè)課程學(xué)習(xí)群下載和觀看教師上傳的學(xué)習(xí)視頻，因視頻可保存、暫停，并可多次進(jìn)行觀看，有利于學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠獨(dú)立完成所學(xué)知識點(diǎn)的總結(jié)。

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

第三，依據(jù)所學(xué)、所理解的內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新擴(kuò)展。通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)知識，整理自己的所學(xué)與收獲，為在課堂上進(jìn)行新知識分享做準(zhǔn)備。

（三）課堂教學(xué)過程

課堂活動旨在讓學(xué)生上課前完成視頻學(xué)習(xí)后，進(jìn)入教室進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

在課堂內(nèi)，組織高質(zhì)量的學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、反思和總結(jié)，需通過師生及學(xué)生與學(xué)生的互動、探討、提問等的活動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和獨(dú)立解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。

教師要圍繞學(xué)生課前的學(xué)習(xí)任務(wù)，依據(jù)課堂活動主旨，開展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程。

在講授實(shí)訓(xùn)項目：掌握G00、G01指令的應(yīng)用—零件的外圓加工時，要注重把握好以下環(huán)節(jié)。

第一，教師組織學(xué)生復(fù)習(xí)課前對應(yīng)課程章節(jié)的短視頻內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生快速回憶知識點(diǎn)，將注意力集中在目標(biāo)內(nèi)容上，從心理認(rèn)知上為更高層次的目標(biāo)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

第二，進(jìn)行分組互動、互助學(xué)習(xí)。學(xué)生分組辯論，進(jìn)行自我評價和相互評價，對視頻學(xué)習(xí)后留下的關(guān)鍵問題和疑問進(jìn)行討論，完成高級深度學(xué)習(xí)。此外，教師與學(xué)生面對面地就G00、G01指令的含義、格式、應(yīng)用進(jìn)行交流，教師在學(xué)生練習(xí)外圓加工操作過程中，對其進(jìn)行引導(dǎo)、細(xì)節(jié)問題提點(diǎn)，挖掘?qū)W生的潛能，幫助學(xué)生深化對知識的理解，提高動手操作技能。

第三，以小組挑戰(zhàn)賽提問的方式，進(jìn)行課堂知識總結(jié)和新知識分享，讓每個小組分享所獲得的相關(guān)新知識，達(dá)到知識鞏固和擴(kuò)大學(xué)生知識面的目的。

第四，公開地鼓勵學(xué)生復(fù)習(xí)、思考和質(zhì)疑當(dāng)前的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，并聯(lián)系和探索未來數(shù)控車床仿真的需求，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（四）課堂效果反饋分析

從不同方面、不同層次對實(shí)訓(xùn)項目“掌握G00、G01指令的應(yīng)用—零件的外圓加工”翻轉(zhuǎn)課堂的效果進(jìn)行全面分析，發(fā)現(xiàn)將翻轉(zhuǎn)課堂運(yùn)用于數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂教學(xué)有以下好處。

第一，制作短小精悍視頻，上傳至專業(yè)學(xué)習(xí)群，學(xué)生依據(jù)自己學(xué)習(xí)能力和思維特點(diǎn)的不同，按自己的方式和速度來學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了分層個性化學(xué)習(xí)。

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

第三，通過小組挑戰(zhàn)賽提問的學(xué)習(xí)方式，提升了學(xué)生的參與性，創(chuàng)新了鞏固知識的方式，加深了學(xué)生的知識印象，達(dá)到了對重點(diǎn)知識牢固掌握的目的。

第四，學(xué)生通過自主和互助學(xué)習(xí)，收獲多，成長快，對學(xué)生的進(jìn)步教師要公開予以肯定，鼓勵學(xué)生探尋新知識，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提高、創(chuàng)新意識的增強(qiáng)。

四、小結(jié)

教育信息化時代，在數(shù)控加工仿真實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂這種新型的教學(xué)方式，學(xué)生可以主動探索、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，使課堂內(nèi)容形式多樣、靈活、有趣;此外，課堂上創(chuàng)意思維的激蕩和思想的共鳴，可充分激發(fā)學(xué)生的批判性思維和探索精神。故該模式的應(yīng)用不僅能夠與其學(xué)科教學(xué)目標(biāo)相吻合，而且能完成學(xué)生多方面能力的培養(yǎng)目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，促進(jìn)其知識和技能的進(jìn)一步提升。

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（作者單位：平頂山技師學(xué)院）