《多軸數(shù)控編程與加工》校企合作雙語教學(xué)改革研究

王秋紅　葛勝蘭

【摘 要】本文探討了《多軸數(shù)控編程與加工》課程雙語教學(xué)改革的依據(jù)，闡明了改革目標(biāo)及具體實(shí)施過程，引入經(jīng)典控制負(fù)反饋原理建立優(yōu)化教學(xué)模型，依據(jù)單元體系、課時(shí)分配、外語比例及方式、雙語教材等有關(guān)教學(xué)實(shí)施的權(quán)重分析，進(jìn)行課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)制專業(yè)；雙語教育；校企合作；訂單式培養(yǎng)

0 引言

《多軸數(shù)控編程與加工》課程我們是與校企合作共同開發(fā)的“3+2”高職-本科分段培養(yǎng)教學(xué)中的一門接口課程。該課程使學(xué)生具備數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床、數(shù)控四軸加工中心和數(shù)控五軸加工中心的數(shù)控加工工藝、程序編制與機(jī)床操作能力，教學(xué)環(huán)節(jié)共計(jì)64課時(shí)。除了在機(jī)制專業(yè)“3+2”分段培養(yǎng)中開設(shè)，同時(shí)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)業(yè)制造、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、機(jī)械制造與自動(dòng)化等5個(gè)專業(yè)開設(shè)。該課程反應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)向，順應(yīng)數(shù)控技術(shù)新發(fā)展的前沿課程，所涉專業(yè)知識(shí)與技能比較復(fù)雜，該專業(yè)人才非常緊缺，該課程開設(shè)以來，學(xué)生對(duì)這門課程很感興趣、期望值也很高。由于課程的專業(yè)知識(shí)體系、實(shí)踐操作環(huán)境涉及大量英文的使用，為了保證教學(xué)質(zhì)量管理，驅(qū)使我們進(jìn)行雙語教學(xué)的試點(diǎn)改革。高職院校的雙語教學(xué)不同于普通的高等學(xué)校教學(xué)，滿足學(xué)生的職業(yè)需求是教學(xué)的主要目標(biāo)。如何弱化英文使用障礙、強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)技能的掌握是我們重點(diǎn)研究和解決的問題。我們與企業(yè)緊密合作開展雙語教學(xué)改革，并且依據(jù)負(fù)反饋控制原理，基于學(xué)生課程考核成績(jī)和師生校企三方面問卷數(shù)據(jù)來建立優(yōu)化教學(xué)模型，從而作為今后優(yōu)化雙語教學(xué)模式的參考。

1 構(gòu)造《多軸數(shù)控編程與加工》雙語教學(xué)負(fù)反饋模型

基于校企合作的《多軸數(shù)控編程與加工》雙語教學(xué)改革，涉及在多個(gè)專業(yè)方向，我們依據(jù)不同專業(yè)特點(diǎn)和生源基礎(chǔ)，對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)、課程單元體系、教材、教學(xué)實(shí)施等進(jìn)行不同程度改革。改革研究需要構(gòu)造研究模型、解決5個(gè)任務(wù)：1）搭建教學(xué)改革研究模型框架。如圖1所示，簡(jiǎn)化歸一化影響因素，初步建立教學(xué)負(fù)反饋研究模型；2）確立主要影響因素作為變量輸入模型。變量的設(shè)定必須具有典型性，不相干性；3）影響因素的數(shù)據(jù)化。例如主觀評(píng)價(jià)、期望的數(shù)據(jù)化，大量考核成績(jī)的統(tǒng)計(jì)、分類和比較；4）影響因素權(quán)重的確立。結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，決定因素的權(quán)重大小；5）依據(jù)研究結(jié)果，改進(jìn)模型結(jié)構(gòu)以及影響因素。

圖1 教學(xué)負(fù)反饋研究模型

圖1所示負(fù)反饋研究模型中，教師的教學(xué)行為作為輸入，受到課程標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施過程標(biāo)準(zhǔn)的影響，作用于學(xué)生，企業(yè)專家、教師、學(xué)生三方對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)施過程進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋，從而對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施過程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)課程質(zhì)量的最優(yōu)化。

1）模型中學(xué)生對(duì)知識(shí)的接納過程為一階階躍響應(yīng)過程，可以表達(dá)為■，τ反映了學(xué)生的響應(yīng)時(shí)間，τ越小學(xué)習(xí)響應(yīng)能力越好；

2）模型中教師的教學(xué)行為的影響在此模型中可以表述為“比例-積分”環(huán)節(jié)K■+■，K■為教師的比例調(diào)節(jié)常數(shù)，越大表示教學(xué)能力越強(qiáng)，K2為教師的積分調(diào)節(jié)常數(shù)，1/K2反應(yīng)了調(diào)節(jié)頻率，可以近似認(rèn)為K2越小教師的調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)；

3）中間變量為改革后的課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施過程評(píng)價(jià)，課程質(zhì)量是輸出變量，作為評(píng)定改革效果的依據(jù)。課程質(zhì)量是考核成績(jī)與教學(xué)效果評(píng)價(jià)的綜合，參與教學(xué)效果三方評(píng)價(jià)的是企業(yè)專家、教師、學(xué)生，權(quán)重比為3：2：1，按滿分為1來折算實(shí)際得分（評(píng)分為1，表示滿分，得分越低越需要改進(jìn)）；考核成績(jī)是5個(gè)班學(xué)生考核成績(jī)的平均得分。影響考核成績(jī)的有課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施過程2個(gè)變量，將實(shí)施過程簡(jiǎn)化為單元體系、課時(shí)分配、外語比例及方式、雙語教材、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)設(shè)施方法6個(gè)分量，確定7個(gè)變量的權(quán)重矢量V1～V7十分關(guān)鍵。

2 《多軸數(shù)控編程與加工》雙語教學(xué)問卷過程

基于以上分析，我們進(jìn)行評(píng)價(jià)及期望的問卷調(diào)查，問卷對(duì)象為學(xué)生、教師、企業(yè)專家三類人群，問題涉及五大部分：1）課程標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)（課程知識(shí)、能力、素質(zhì)要求；課時(shí)；教學(xué)場(chǎng)地；考核方式）；2）單元體系評(píng)價(jià)（多軸加工的典型任務(wù)、課時(shí)分配、外語比例及方式、實(shí)踐設(shè)施、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)方法等）3）校企合作評(píng)價(jià)（師資、時(shí)間、課時(shí)、場(chǎng)地等）；4）教學(xué)效果評(píng)價(jià)（單元體系、外語比例及方式、教材、教學(xué)方式、考核方式等）；5）改進(jìn)意見（單元體系、外語比例及方式、教材、教學(xué)方式）。針對(duì)不同人群，使用不同的卷面。企業(yè)專家和教師問卷主要涉及4）以外部分，學(xué)生問卷主要涉及教學(xué)效果評(píng)價(jià)和改進(jìn)意見部分。所有問題均為客觀題形式，將選項(xiàng)與實(shí)際情況的吻合程度作為該選項(xiàng)的分值，例如“哪個(gè)總課時(shí)比較合理？1）32；2）48；3）64；4）76；5）92”，64是實(shí)際課時(shí)數(shù)，選項(xiàng)3）的分值為1，而選項(xiàng)1）32的分值則為|32-64|/64=0.5。

面向與課程相關(guān)的三類人群，回收有效問卷263份，其中企業(yè)專家9份，教師問卷11份，學(xué)生問卷243份；問卷有效率達(dá)74.5%。企業(yè)專家反饋信息顯示認(rèn)為學(xué)生學(xué)完課程《多軸數(shù)控編程與加工》后：66.67%的專家認(rèn)為對(duì)將來工作有用，用處不大的達(dá)到22.22%，認(rèn)為無用的為11.11%。這說明該課程的重要性已得到企業(yè)認(rèn)同；66.67%的專家肯定了采用雙語教學(xué)的必要性，并且55.56%的專家認(rèn)為外語比例應(yīng)控制在30%左右，這與教師問卷結(jié)果比較吻合；學(xué)生有66.67%的人認(rèn)為雙語教學(xué)有必要，但對(duì)現(xiàn)有教學(xué)比較滿意的僅為41.15%。可見學(xué)生肯定了雙語教學(xué)的必要性，但具體實(shí)施上還有很大改進(jìn)空間。

3 基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果的持續(xù)改進(jìn)

企業(yè)專家、教師和學(xué)生三類不同問卷對(duì)象的卷面不同，所以必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，把問卷結(jié)果按照問卷對(duì)象3：2：1的權(quán)重計(jì)算綜合平均得分。分析7個(gè)變量所涉問卷數(shù)據(jù)與課程階段性考核結(jié)果的相關(guān)程度，確定負(fù)反饋模型中的權(quán)重矢量V1～V7；進(jìn)而以評(píng)價(jià)矩陣與實(shí)施矩陣間的偏差矩陣作為反饋矩陣，例如“單元1典型花鍵零件四軸加工應(yīng)該占用課時(shí)？”的問卷課時(shí)若為6，實(shí)際課時(shí)為8，則偏差值計(jì)算為：（6-8）/8=-0.25。

我們統(tǒng)計(jì)實(shí)施《多軸數(shù)控編程與加工》雙語改革的2014級(jí)5個(gè)班級(jí)問卷數(shù)據(jù)，利用STATA14對(duì)83題的得分與考核成績(jī)進(jìn)行二元序次Logit回歸檢驗(yàn)分析，分析影響因素與考核成績(jī)間的相關(guān)程度。如表1所示，分析了“外語使用比例及方式”9個(gè)問題與考核成績(jī)間相關(guān)程度，相關(guān)系數(shù)的大小說明了該問卷項(xiàng)與考核成績(jī)的相關(guān)性。

從序次Logit回歸檢驗(yàn)結(jié)果看出涉及外語使用方式的9個(gè)因素中，使用適當(dāng)比例的雙語教學(xué)、增加實(shí)踐操作中的口語交流、通過實(shí)操培養(yǎng)英文思維能有效改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，會(huì)有效提高考核成績(jī)，其作用排序呈現(xiàn)遞增的態(tài)勢(shì)。按照9個(gè)問題的問卷得分和相關(guān)系數(shù)計(jì)算綜合得分為0.683<1 ，因此現(xiàn)行“外語使用比例及方式”存在較大改進(jìn)空間。我們以這9個(gè)方面的得分及不同權(quán)重為指導(dǎo)，以評(píng)價(jià)矩陣與實(shí)施矩陣間的偏差矩陣作為反饋矩陣，在2015級(jí)課程6個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中，根據(jù)實(shí)際教學(xué)條件對(duì)外語使用方式進(jìn)行持續(xù)階段性改進(jìn)，逐步提高《多軸數(shù)控編程與加工》雙語課程教學(xué)質(zhì)量。同理，針對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)、單元體系、課時(shí)分配雙語教材、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)設(shè)施方法6個(gè)分量，采用同樣方法確定7個(gè)變量的權(quán)重矢量V1～V7，進(jìn)而以各自評(píng)價(jià)矩陣與實(shí)施矩陣間的偏差矩陣作為反饋矩陣，對(duì)有關(guān)教學(xué)幾個(gè)方面進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)?！抖噍S數(shù)控編程與加工》課程6個(gè)項(xiàng)目經(jīng)過持續(xù)改進(jìn)，對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)能力按五分制進(jìn)行評(píng)價(jià)，與2014級(jí)未進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)時(shí)對(duì)比，學(xué)生在英文界面軟件操作熟練度、英文操作的表述能力和英文界面功能按鈕的理解程度上得到顯著提升。

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