數(shù)控加工仿真實訓(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。通過翻轉(zhuǎn)課堂在數(shù)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)中的應(yīng)用，研究運用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行數(shù)控加工仿真實訓(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)控加工仿真實訓(xùn)? ? 翻轉(zhuǎn)課堂? ? 教學(xué)模式? ? 創(chuàng)新

數(shù)控加工仿真實訓(xùn)課程是數(shù)控專業(yè)一門非常重要的專業(yè)實踐課程。因?qū)嵺`操作性強(qiáng)、重難點多，教師必須改進(jìn)數(shù)控加工仿真實訓(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)運用“翻轉(zhuǎn)課堂”方式進(jìn)行教學(xué)，有利于實現(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)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)中，并進(jìn)行相應(yīng)的實踐探索與研究，取得了一定的效果。

一、數(shù)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)目前存在的問題

開展數(shù)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)，能夠使理論和實踐有效的銜接，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)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，目前數(shù)控加工仿真實訓(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?，往往只學(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

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)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)中的實施

數(shù)控加工仿真實訓(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，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)控加工仿真實訓(xùn)課程的教學(xué)，單靠僅有的課堂課時量，無法實現(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)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)目標(biāo)的實現(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(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. 運用多媒體手段錄制數(shù)控加工仿真實訓(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)控車床仿真實訓(xùn)模塊中的實訓(xùn)項目：掌握G00、G01指令的應(yīng)用—零件的外圓加工，其重點一是G00、G01指令的格式，二是應(yīng)用G00、G01進(jìn)行零件的外圓加工，故針對上述知識點和實踐操作內(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)生能夠獨立完成所學(xué)知識點的總結(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)的積極性和獨立解決問題的能力，實現(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，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，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)課堂運用于數(shù)控加工仿真實訓(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)能力和思維特點的不同，按自己的方式和速度來學(xué)習(xí)，實現(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)控加工仿真實訓(xùn)課程教學(xué)中，運用翻轉(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）