OBE理念下現代數控技術課程教學改革研究

翟梽錦 丁洪朋 王雪

摘要： OBE理念秉承結果導向，在疫情的沖擊下，如何強化學生的能力培育也是現代數控技術這門課程的改革目標。本論文從教學內容的優化與重構、教學方法的改革、過程評價等方面進行依次探討，為現代數控技術教學改革提供了思路。

Abstract： OBE is results-oriented， under the impact of the epidemic situation， how to strengthen the ability of students to cultivate modern numerical control technology is the reform goal of this course.This thesis discusses the optimization and reconstruction of teaching content， reform of teaching methods， process evaluation and so on， it provides ideas for the teaching reform of modern numerical control technology.

關鍵詞： 項目化教學;線上資源;過程考核

Key words： project-based teaching;online resources;process evaluation

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）24-0239-03

0? 引言

OBE理念堅持以學生為中心，秉持結果導向，注重學生能夠做什么的教育理念。自2020年之后，互聯網技術的高速發展并與教育教學的深度融合，線上線下教學，已經在教育上開始突破時間和空間的限制，傳統的教學模式不斷收到沖擊，適時的改變傳統的教學模式，適應新時代下教育與互聯網技術的深度融合已是新時代教育發展的基本要求。

現代數控技術是機械類一門專業核心課程，是學生在學校學習的一門重要課程，也是學生在就業中一項重要的技能，該課程主要講授了數控機床的基本結構、工藝制定、程序編制、軟硬件結構、軌跡控制原理、伺服系統和檢測反饋裝置等內容，注重學生理論知識的理解和實踐動手能力應用，知識點多，覆蓋面廣。

1? 現代數控技術教學現狀

現代數控技術課時分配如下：總課時為48，實驗課時為6，理論課時為42，全部采用傳統的教學方法和模式，會使學生對知識的掌握和應用能力得不到培育，本課程的傳統教學模式的缺點主要有以下幾個方面：

1.1 課堂教學

大多數教師還是沿用傳統教學模式，教學方式單一[1]，教學理念陳舊，師生有效互動較少[2]。教學中，與學生互動較少，教師是整個課堂的主導，引導學生被動的接受知識，不能激發學生的學習熱情和積極性，沒有充分發揮學生的學習能動性。教師講授時間過長，給予學生的思考、理解、討論時間較少;對知識的講解存在與理論方面，依然停留在讓學生知道、理解和掌握的層次，沒有讓學生依據實際問題進行分析與應用，缺乏足夠的實踐案例。

1.2 學生學習

在傳統的教學模式中，學生屬于被動接受知識，缺乏足夠的積極性與主動性，知識獲取渠道較為單一[3]，課堂時間緊、內容多，學生對知識的理解與消化不足，不能夠將其掌握與應用;課后，缺乏對重難點的把握，完整的知識體系與結構，不能較好的掌握與應用課程的內容;課前，缺乏明確的學習目標和具體的學習任務。

1.3 考核評價

傳統考核評價過程單一[4]，以期末考試為主，輔助平時成績和實驗成績。期末考試的考試題類型過于固定，沒有充分考慮學生的差異性，不能充分考核不同程度學生的學習情況;平時成績和實驗成績考核單一，，直接以結果為導向進行評價，缺乏對學生的個性化和學習態度、學習程度的考核。

2? 教學改革的準備工作

2.1 教學內容的優化

現代數控技術課程的內容涵蓋知識點多，涉及范圍廣，為在有限的時間內能保證學生掌握本課程的教學內容，并建立課程知識體系，將對內容進行進一步的優化，將認知與記憶的內容所占的課時進行縮減，課堂教學針對重點內容進行講解與引導，依據此理念，將教學內容將其分為五個部分，其具體內容如表1所示。

2.2 具體內容的項目化

通過對教學內容的重構，幫助學生將知識體系進行了框架設計，并對教學內容進行項目化設計，如：利用學生在機械設計課程設計中做的任務：減速器，通過減速器中的各個零件的加工，引導學生分析其加工過程及工藝、機床運行、運動的傳遞，進而串聯其全部的課程內容。

針對教學重難點，引用實際加工例子，如程序編制，分析軸的加工過程，從毛坯到成品的過程包含了工藝分析、坐標系的建立、切削參數的選擇、程序的編制等內容;機械結構，利用普通機床的數控改造，機械結構的改造包含了絲杠設計、主軸箱等內容，可以讓學生更好的掌握教學

內容。

2.3 教學資源

網絡教學資源使學生的學習突破的空間和時間的限制，可以使學生能夠隨時隨地的進行學習，還能對課程進行預習，了解自己的不足，使學習更有主動性和自由性。

2.3.1 教學視頻資源

利用學校現有的錄播室，積極錄制教學視頻，將每一小節的主要內容和提綱錄制成視頻，形成本課程整體的微課和以及各個知識點的視頻資源，通過學校提供的教學資源平臺將視頻資源呈現在網絡上，方便學生進行學習與

復習。

2.3.2 課件與教案

以課程組為單位，集體針對課程進行討論與探究，結合學生的實際情況，制定符合每個班級實際情況的教案和課件，在課件中避免出現大量的文字，要實現文字、圖片和動畫相結合，真正實現教育教學與信息技術的深度融合，并將課件發送給學生，方便學生進行學習。

2.3.3 試題庫

為幫助學生更好的檢測學生的學習情況，逐步建立并完善試題庫，更新完善試題庫的類型和數量，從各個層面增加學生對知識的理解和應用能力，試題庫中包含了客觀題和主觀題，不僅考驗學生對知識的掌握和理解，還應有應用拓展的能力，并增加思維拓展的試題，檢測學生具備一定的創新能力。

3? 教學改革的具體實施

3.1 教師教學

教學的改革在于教師教學方法與教學理念的改革，從“以教為中心”轉變成“以學位中心”。在教學中教師的作用不僅僅局限于課堂上，教師需要提前一周完成自己的教學資料與教學內容的準備工作，教師的教學過程要貫穿課前、課中和課后三個方面，其具體內容為：

①課前。教師需要提前三四天給學生推薦教學資源進行預習，并告知本節課的重難點，也提供一定的檢測習題，讓學生了解已掌握那些知識，還存在什么樣的不足，帶著問題和成果進入課堂，教師同時需要在預習中與學生進行溝通，掌握學生的預習情況，才能更好的備好本節課的

內容。

②課中。在課堂教學中，為更好的使學生掌握本節課的內容，教學環節設計為五個部分：教學講解、任務分解、小組討論與探究、結果展示和教師點評;教師在教學中做好課堂的引導者，讓學生展示自己的預習成果，重點講授疑難點和重難點，以項目任務為基礎，掌握和應用知識為最終目標，將任務進行分解，使學生以小組為單位進行討論，如，分析機床機械結構，機床的動力源是電機，初級運動為轉動，最終運動為X、Y、Z三個坐標軸的直線運動，依據自己所學，對中間的傳動部分進行設計與構思，讓學生在做中學、學中做，能夠在任務中掌握并能應用所學知識，小組代表將小組的成果展示出來，并講述起設計理念和方法，講解的深度程度讓學生們自己評價，設計的方法優劣教師進行點評，教師在點評時并注意掌握學生對知識點掌握的情況進行分析，在點評結束后還需要再次學生出現的疑難點進行講解，最終最好課堂的總結，梳理本節課的知識結構。

③課后。課后的作業也應分類，一類是傳統的作業，對知識的理解與掌握情況，一類是拓展類作業，培育學生思考與解決實際問題的能力;課后及時與學生溝通交流，幫助學生更好的掌握本節課的知識。

3.2 過程考核

考慮每位學生的差異性，過程評價進行差異性評價，分為五部分：出勤、聽課態度、討論程度、成果展示、小測驗。①出勤。通過學生的到課情況來決定性，為硬性考核，考核標準一樣。②聽課態度。反映學生的學習態度，為差異性考核，學生的聽課態度與知識掌握情況有關，依據實際情況進行評價。③討論程度。反應學生的學習熱情，為差異性考核，考慮學生性格、知識掌握情況，此考核與成果展示相關聯。④成果展示。針對性布置不同任務，展現其討論成果，為差異性考核。⑤增加小測驗，檢驗對知識掌握的檢

測，起到監督與督促的作用。各項占比和考核類型如表2所示。

3.3 實踐教學

現代數控技術是一門實踐性較強的課程，需要在實踐教學環節注重學生的動手能力，根據人才培養方案，配備了實驗教學環節和課程設計教兩個實踐教學環節。

3.3.1 實驗教學

現代數控技術中包含有3個實驗，具體的項目名稱和目標如表3所示。

實驗前，讓學生自己制定自己確定的任務，發布理論知識的復習內容和實驗的基本步驟，讓學生提前預習;實驗中，將實驗重點再次講解，學生自己動手實踐。

在實驗教學中，為充分考驗不同程度學生的掌握情況，實驗項目的成績評定可以分為三部分：實驗的完成度（20%）、實驗態度（20%）和實驗報告（60%）。在數控車床實驗的項目，最終目的是完成程序的編制及仿真加工，可以選擇簡單的階梯軸、復雜階梯軸和帶螺紋的階梯軸等零件進行編程和仿真加工，教師對任務審核與確定，進而指導學生進行實驗，既差異性考驗學生對指令的掌握情況，也硬性考驗學生的基本操作，在指導過程中，依據學生在實驗中的表現，如有無認真編程、耐心操作、是否提問和討論等等環節使自己的任務完成，都是實驗態度問題。實驗項目的完成度和實驗態度，教師可以直接在課堂上給出，結合上交的實驗報告，按照比例綜合得出實驗報告的成績。

3.3.2 課程設計

為提升學生的實踐動手能力，有2周的課程設計實踐環節。此環節中將任務分為兩大部分：數控編程加工和普車的數控改造，可以提升學生的動手能力和設計能力。在實踐環節中，教師采用線上線下結合的模式與學生進行溝通交流，通過建立線上釘釘群，學生通過線與教師溝通交流，在線上解決一些問題，教師采用定時與不定時的方式進行線下交流，每兩天和學生見一次面，也依據學生在所問問題的情況，通過不定時的方式集合針對問題進行講解，能夠及時解決在課程設計中的各類問題。

數控編程加工環節中，學生的任務由學生自己設計。學生自主進行設計零件形狀，教師審核難度，在編程的說明書中，學生需要編制工藝卡片、工序卡等工藝內容，通過仿真軟件和實際加工相結合的模式，提高學生的實踐動手能力，并將主要仿真過程和零件的實物圖附錄在說明書的最后，如圖1和圖2所示為學生課程設計的實物圖。

在普通機床的數控改造中，由于時間原因，暫定對滾珠絲杠進行設計中，學生動手測量機床，得到具體數據，依據相應的設計要求，依據自己所學的知識可以選擇車床和銑床進行設計計算，設計單一方向的滾珠絲杠，在此環節中充分發揮學生的自主學習能力，提升動手能力，對機床的認知更加具體化。

最終考核中，成績由五部分組成，分別為：學習態度、任務完成度、編程說明書、工藝卡和圖紙。學習態度包含了平時的考勤、學生與教師的溝通交流和上交材料的嚴謹性等方面進行評價。課程設計的考核采用結果為導向，編程的考核以是否完成最終的零件加工為標準，絲杠設計考核以依據設計的是否合理，滿足使用要求為準則，進行評價。最終考核中學習態度、任務完成度、編程說明書、工藝卡和圖紙五分部的占比分別為：20%，15%，25%，10%，30%。

4? 總結

現代數控技術是一門綜合性和實踐性強的一門課程，通過教師利用線上資源預習與交流，對教學內容進行優化和重構，并采用項目化教學，改變傳統的教學方法和模式，注重學生的能力的培育，培育學生解決實際問題的思維和能力，帶動教師教育教學能力的提升。

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