數控編程與加工課程教學的優化設計

向云南

摘 要：在當前信息化教學軟件泛濫、學生學習興趣差、無法保障學習任務按時高質量完成的背景下，文章以自主研發的大數據教學軟件進行智能分組實施分層教學，以“換分”措施來保障教學重點，以工藝卡片來突破教學難點，形成數控編程與加工智慧教學課堂。

關鍵詞：數控編程與加工;分層教學;“換分”卡;智慧課堂

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

一、引言

信息化教學、翻轉課堂成為當前職業教育教學的發展方向，而眾多教師盲目跟隨，只重視教學的表現形式而不重視教學的質量。教師在應用信息技術的時候，往往只注其形，而沒有深入理解教學本質與教學實際情況，僅僅生搬硬套，最后導致課堂中信息化手段雜而亂，信息化軟件使用泛濫，難以區分學生課中是在玩手機還是在用手機;重點難保證，難點未突破，教學效果不佳;學生學習興趣不濃，不善于思考;不愿意交流。針對此問題，本文針對數控編程與加工課程中的軸類產品數控車削加工任務進行基于“換分”措施的分層教學設計，以學生為主導，以學生的學習情況來進行分組和分層教學，以“換分”措施來保障學生任務的完成同時對學生的學習情況形成過程考核依據，以工藝卡片來突破教學難點，提高工藝要求，培育工匠精神。

二、組織實施

（一）總體設計

本次教學設計軸類產品的數控車削加工，共6個學時，將基本任務設計成四個類似產品的數控車削加工，為每一個團隊量身定制學習任務，實現個性化學習，同時以配合件產品的數控車削加工作為提升任務。

本次任務以完成軸類產品的數控車削加工為教學重點，以軸類產品的車削加工精度控制為教學難點，創新采用“換分措施”保障教學重點，“工藝卡片”化解教學難點。

（二）教學策略

教學過程中為了解決學生學習自主性不高等問題，搭建數控編程與加工智慧課堂。學習者可在線自主學習、獲取學習資源、與教師和企業人員進行技術交流，管理者可在線監控教學與學生學習情況。為了有效地進行小組教學、探究式學習，對學生的學習數據及行為進行軟件分析與統計，將學生智能分組，差異化團隊搭配;融入企業技術人員進行課程教學評價與指導，有利于學生零距離上崗就業。

為了提高學習興趣，激發學生自主學習積極性，我們設置了學習通關卡。學生的程序編制如果沒有完成，在以前的教學過程中會嚴重影響到整體的教學進度，現在我們采用換分的措施，讓不能完成的團隊換取教師提供的程序代碼，對換分的小組進行扣分考核。這一措施的引入確保了各個教學環節均能在安排的時間內順利完成。

通過智慧課堂，采用合作學習、移動學習、個性化學習，讓學生樂學、善學、愛學，同時采用基于學生自主學習的引導文教學法，自學指導教學法、案例教學法、分層教學法。為了保障任務的順利實施，整合大量教學資源方便學生系統性、針對性、自主性地學習，為教學實施中的學習通關保駕護航。

（三）教學實施

教學實施步驟分為課前準備、課堂實施、課后提升三個部分。

1.課前準備環節

教師根據課程前面的學習情況，利用自主研發的教學軟件進行大數據分析后再對學生進行智能分組。教學軟件根據之前項目的教學成績進行差異化搭配，并對接受能力差的學生進行紅色標注（紅色標注只顯示給教師，提示教師特別關注），學習根據分組情況自主成立模擬工廠。各團隊通過智慧課堂接收對應的自主學習任務。為了更好地對接企業生產，課程組智能定制4類來自企業的類似產品，任務要求難易不同，為學生提供個性化的學習資源，實施分層教學。為了確保自主學習質量，使學生積極地進行自主學習，筆者在學生自主學習前給出“輸出軸的數控車削加工”案例，在整個過程中引導學生自主學習，讓學生依葫蘆畫瓢，確保完成課前圖紙分析、工藝制定、程序編制的任務。

2.課堂實施環節

課堂實施時學生需要完成掃碼進入課堂、自主學習總結、工藝卡片評價、程序設計評價、仿真加工、機床使用注意事項強調、機床加工、“6S”管理、總結評價等教學環節;教師需要對通關卡進行簽章考核，關注學生的學習情況并動態調整教學計劃，特別關注“重點”學生的完成情況，以保障更多的學生能完成教學任務，提高更多學生的學習興趣，使課堂的教學質量得到更大的提升。

（1）學生掃碼進入課堂，教師根據課前團隊自主學習反饋交流，調整教學實施。例如，根據小組反饋和機床等實際情況對教學任務進行修改，以保障各組學生均能按時完成各項任務要求。

（2）教師總結自主學習中企業教師對工藝卡片、程序的評價與建議。學生根據教師反饋優化加工工藝與程序，并將工藝卡片與程序進行簽章評價。對于學習環節中“跟不上”的團隊，要創新采用“換分”措施，即學生通過扣除一定的評分選擇教師提供的工藝、程序等完成通關簽章，這一措施能有效地鼓勵團隊完成產品加工的所有環節。

（3）學生簽章通關后進入仿真加工環節，最后教師對學生的仿真加工進行簽章評價。在產品的機床加工前，教師應強調機床使用時的注意事項與操作規范。

（4）學生進行機床對刀和機床加工學習。教師根據簽章情況動態調整教學，并重點關注學生學習進度，保障教學目標全員覆蓋。

（5）加工結束后執行生產車間6S管理，要求各組學生必須完成，否則全組成績以不合格論處。

（6）根據學習卡簽章情況從工藝卡片、程序設計等項目評價任務單的完成情況。任務評價主體由小組評價、教師評價、客戶評價、品質管理四部分組成，成績包括課中學習50%（其中學習卡60%、小組互評10%、客戶評價30%）、課外自主學習30%、職業素養20%。

3.課后提升

任務結束后，教師反思教學過程，完善教學設計，同時收集學生學習過程的數據，為下一個任務的智能分組服務。學生在教師、企業教師的幫助下回顧學習過程，進一步優化工藝，提高自身能力。

三、教學效果

（一）教學反思

通過對本門課程的各項目任務實施，課程教學指導委員會診斷后認為分組人數、支撐數據、企業教師評價時效性、課前自主學習等方面的問題需要改進。針對這些問題，提出了以下設想：開展小班教學，增強團隊協作能力，課程檔案設想，完善校企共建課程的評價機制，制作適合現代高職學生學習的分層教學視頻。

（二）特色創新

自主學習、智能分組、“4軸”定制的學生主體化，突出以學生為主體的現代教育教學理念;換分保重點、工藝突難點，以達到最初的教學目的;三縱三橫多元化的學習方式，保障教學質量、達到教學預期效果;評價類型多元化、評價方法多樣化、學習卡參與學習全程化的多元評價模式。

四、總結

通過以上教學創新，進一步增加了師生間的互動交流，換分措施鼓勵學生積極參與學習活動，從而有效地保障了教學中的重點，解決了教學實施中的難點問題。實施課改前后，從到課率、抬頭率、學習主動性方面都有了很大提升，部分學生的學習成績也從以前只會對刀操作提高到各團隊均能完成軸類產品的數控車削加工，學生學習興趣與能力提升明顯。

參考文獻：

[1]李天龍.大學青年教師信息化教學能力發展途徑探析[J]. 電化教育研究，2011（12）：106-109.

[2]蘇衍寶.教師教育技術能力發展的新取向——從教育現象學談起[J].遠程教育雜志，2008（5）：41-43.

[3]趙可云，陳武成，何克抗.混合式教師專業發展學校（B-PDS）的思考與實踐[J].電化教育研究，2014（5）：97-102.