PBL-CBL-TBL融合教學法在高職數控實訓教學中的應用研究

唐 琴

（湖南工業職業技術學院機械工程學院 湖南·長沙 410208）

0 引言

隨著科學技術的發展，普通機械逐漸被高效率的數控機械取代，機械制造業競爭的實質就是數控技術的競爭，我國制造業總體上同世界水平有一定差距，數控化程度不高，尤其是掌握數控專業技術的復合型人才極度缺乏，這就要求各院校培養出一批在數控技術應用等方面具有較強操作能力的數控應用型和操作型人才，而數控實訓教學是培養現代數控技術人才的重要環節。

數控技術專業作為學院的特色專業，前幾年，高職生學報到人數位于其它幾個專業的前列，可是近幾年，數控技術專業的高職人數呈現下滑趨勢。而且相當一部分數控專業的畢業生工作時，難以將所學數控技術運用到工作中，達不到企業對數控技術人員的要求，分析原因，主要有以下幾點：第一、目前，在本院教學過程中，教學方法單一，老師作為教學的主體，學生被動學習，實訓課程枯燥乏味，創新能力不足，學生積極性比較差，學習效率不高。第二、院校對企業人才需求的調查研究不夠，跟企業溝通和合作不夠，為此學校培育的學生不能馬上適應崗位，綜合實踐能力較弱。第三、在新技術、新工藝、新裝備等新形勢下，教學設備及相關硬件不足、師資力量不均衡、教師缺少企業實踐經驗等，會在課程內容、實訓內容、課堂組織等教學實施中產生一定的困難，因此數控實訓課程作為數控技術專業核心課程就必須進行教學改革，我們決定對此項工作做更全面更深層次的研究。

本文將PBL-CBL-TBL融合教學法引入高職數控實訓教學中，以學生為主體，以團隊協作（TBL）為基礎，以案例（CBL）為起點，將案例問題（PBL）貫穿教學，PBL、CBL、TBL三者結合形成一個多元教學模式，培養學生終身學習能力，提高了學生的綜合素質和數控實訓的教學效果。

1 PBL-CBL-TBL教學模式特點

PBL-CBL-TBL融合教學法（如圖1）中CBL(Case-Based Learning)教學法即案例式教學法，PBL(Problem-Based Learning)即以問題為導向的教學方法，是基于現實世界的以學生為中心的教育方式。TBL(Team-Based Learning)教學法是一種較新的教學模式，倡導以團隊協作為基礎，以問題為導向，以案例為主線，將傳統授課方式轉變為學生為主導、教師為輔助指導的一種新模式。每種教學方法都有其利弊及適用范圍，單一的教學方法很難滿足實際教學工作的需要。PBL-CBL-TBL融合教學法將各種在實際應用中應用較多的教學法結合起來，取長補短，優勢疊加。

圖1：融合教學模式構建

2 PBL-CBL-TBL教學模式優勢

PBL-CBL-TBL融合教學法，此方法使教師由傳統的知識傳授者轉換為學生學習活動的策劃者、組織者、參與者、指導者和幫助者。同時此方法不僅能提高學生主動學習、獨立思考、分析和解決問題的能力，而且能增強學生人際溝通和團隊協作的能力；推進數控實訓教學改革，探索和運用先進教學法，對于全面提高數控實訓教學質量，培養高素質數控技能人才，具有十分重要的現實意義。課程研發技術路線圖如圖2。

圖2：課程研發技術路線圖

3 PBL-CBL-TBL融合教學模式在數控實訓教學中的應用

數控實訓課程是高職院校數控專業群的一門主干課程。隨著中國制造業的發展，數控制造加工企業進行著轉型，數控新技術、新工藝及新設備不斷出現，企業對員工的需求也在發生變化，企業為了節約成本，更多地招收一些有經驗的熟練工人，對職業學院直接輸送的畢業生提出了更高的要求。在學生素質低下的情況下，如何整體提升教學質量，使學生達到符合素質培養的標準和企業需要的人才成了教學研究必須解決的關鍵問題。

3.1 數控實訓課程的目標設置

（1）教學模式目標。成功運用PBL-CBL-TBL融合教學法，要有配套的教材，教材在內容選擇上要理論和實訓、實訓和生產融為一體，體現理實一體、校企合作的原則；在任務設置上，要由淺入深、難易結合，顧及不同層次學生的學習能力，體現因材施教、分層教學的原則；在項目的結構設計上，要從問題開始，到探究結束，層層遞進，體現便于操作、利于自學的原則；

（2）師資培訓目標。PBL-CBL-TBL融合教學法使教師由傳統的知識傳授者轉換為學生學習活動的策劃者、組織者、參與者、指導者和幫助者。實訓指導教師應熟練駕馭這一新的教學方法。學校應有計劃地選派實訓指導教師參加相關培訓，分批次安排實訓指導教師到企業生產一線學習鍛煉，及時掌握新材料、新技術、新工藝。

（3）實訓條件改善目標。數控車、數控銑、加工中心等設備達到每個合作學習小組至少一個工位的要求；設立專用數控仿真實訓室，每人一個工位，且全部聯網，能夠在大數據下網絡智能自主學習平臺學習和查閱資料，提高學生學習效率。

（4）學校與企業對接目標。在實訓室建立起實景教學平臺，通過互聯網實時傳送企業現場的生產環境畫面，展現工人生產任務的完成過程。并通過互聯網對話，實現企業管理人員和生產工人與學生的溝通交流。

3.2 數控實訓課程的教學內容設置

課程設計思路依據數控加工技術專業的人才培養目標和培養規格，通過企業調研，在學習借鑒國內外先進職業教育思想和方法的基礎上，按照工作過程系統化的思想，與企業專家共同合作，實施本課程的系統開發與實踐。遵循職業成長規律和教育規律，從宏觀的培養目標定位、中觀的課程體系、微觀的教學單元內容三方面進行系統化設置。課程內容選擇包括：（1）安全教育；（2）工藝文件編制；（3）加工程序編制；（4）零件加工；（5）產品裝配；（6）零件質量檢測；數控實訓課程的教學內容標準（如表1）。

表1：數控實訓課程的教學內容標準

3.3 數控實訓課程的教學模塊設置與創新

PBL-CBL-TBL融合教學法，將傳統授課方式轉變為學生為主導、教師為輔助指導的一種新模式。通過查找信息、制定計劃、下定決策、案例實施、檢查成果、自評互評這一完整行動過程，促進學生達到更高的學習效率。完成數控實訓課程信息化建設。構建一個實訓教學微視頻資源庫，包括機床操作的所有細節，刀具選用、夾具使用，切削用量確定及加工演示視頻等所有實訓教學內容完成“微課”、“翻轉微課”、“慕課”的設計開發（如圖3），基于思維導圖的數控實訓課程PPT的制作。

圖3：基于“翻轉課堂”的項目式教學中學習過程結構

教師為學生提供典型零件為工作任務（CBL）。在每個模塊教學的工作任務圍繞案例問題來提出（PBL），零件編程以提出問題學生以小組為單位完成零件程序編制任務（TBL），首先輸入到數控仿真軟件完成程序的驗證，學生在有感性認識的前提下，學習數控工藝和數控編程的理論知識之后輸入數控機床完成加工，并對加工后的零件進行質量檢測，使學生學會從項目分析、設計到加工、檢驗所需要的各種知識和技能。其中讓學生充當課堂的主導者，積極投入學習，體驗工作職責。鍛煉學生表達能力，活躍課堂氣氛，體現以學生為主體的教育理念。以外圓加工教學設計為例（表2）。

表2：單元模塊課程教學設計及優化

4 基于PBL-CBL-TBL融合教學模式的教學分析和思考

4.1 教學效果和學生評價

使用PBL-CBL-TBL融合教學法教學，提高了學生的出勤率和學習效率，增強了團隊合作意識和自主學習能力，提升了學生的學習興趣，加深了對專業知識的理解深度，開闊了思維，比傳統教學模式更注重學生基本素質的全面提升。同時也提高了指導教師專業業務水平和課堂組織能力。

學生對于PBL-CBL-TBL融合教學法的滿意度明顯高于傳統教學方式。83%以上學生自評對知識的掌握程度、上課積極性、努力程度明顯提升。學生能將所學的理論知識較傳統教學模式更靈活應用于數控實訓實際加工過程中，加工中出現打刀等不安全操作次數明顯降低，程序調試時間減少，加工效率明顯提高。

4.2 教學反思與改進

（1）有極少數學生，從不主動學習，也不能參與團隊集體討論，習慣于依賴老師的講解，需要老師一對一進行疏導與教學管理。

（2）職業教育在培養學生的過程中，就要將現代數控企業要求員工上崗前的各項技能貫穿到整個教學中，實現與企業和市場的對接。然而，在教學實踐中，有很多原因制約著學校與企業的對接，如：在新技術、新工藝、新裝備等新形勢下，教學設備及相關硬件不足、師資力量不均衡、教師缺少企業實踐經驗等，影響教學改革的開展。所以要加強教師隊伍建設和校企合作。

5 結語

以案例為導向、以問題為基礎、以學生為中心的 PBLCBL-TBL融合教學模式，通過團隊協作增強了學生對這門課程的學習熱情，增加了學生解決專業實訓問題的信心，培養了學生獨立思考和解決問題的能力。總之，該教學模式對學生素質的整體提升有目共睹，在日后不斷推廣實施中不斷完善，爭取更好的教學效果。