混合式教學模式在數控機床維修教學中的應用

劉勝永 杜皓

摘要：《數控機床故障診斷與維護》是一門操作實踐性很強的專業課程，采用傳統的課堂教學模式已不能滿足信息技術高速發展時代新大學生的學習要求。借助于網絡教學平臺，在教學過程中采用線上線下混合式教學模式，打破了學習時間和空間上的限制，彌補了課程計劃學時的不足，激發了學生主動學習的積極性，培養了學生自主學習的能力，學生在教學過程中的主體地位更加明顯，教學效果得到了顯著提高。

Abstract： The course of "Fault Diagnosis and Maintenance of CNC Machine Tools" is a professional course with strong practical operation. The traditional classroom teaching mode cannot meet the learning requirements of new college students in the era of rapid development of information technology. With the help of the network teaching platform， the online and offline mixed teaching mode is adopted in the teaching process， which breaks the time and space constraints of learning， and makes up for the lack of class hours in the curriculum plan. It stimulates the enthusiasm of students' active learning， and cultivates the ability of students' autonomous learning. In this teaching mode， the dominant position of students in the teaching process is more obvious， and the teaching effect has been significantly improved.

關鍵詞：混合式教學;線上線下;數控機床;教學改革

Key words： mixed teaching;online and offline;CNC machine tools;teaching reform

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）10-0231-02

0? 引言

隨著“互聯網+”的飛速發展，基于互聯網越來越多的教學平臺也在不斷推出，許多課程在“以學生為中心的”現代教學理念的指導下，進行了線上教學實踐改革，眾多的學生被這種新的教學模式所吸引，也激發了他們濃厚的學習興趣。《數控機床故障診斷與維護》課程的學習與其它基礎理論課不同，其教學目的是為了培養與維修實際工作崗位相一致，具有一定基本素質能進行數控機床故障診斷和維修操作的技能型人才，課程教學不單要教授數控機床維修所必須的理論知識，更為重要的是要傳授數控機床維修所需要的工作知識，因此對于實踐性很強的維修課程，線上教學模式還不能完全替代傳統的教學模式，將互聯網在線教學與傳統教學的優勢進行互補，在教學過程中探索應用線上線下混合式教學，以全面提升教學效果、促進教學改革是非常有必要的。

1? 數控機床維修教學應用混合式教學模式的優勢

1.1 打破學習的時間和空間限制

現階段大學生都隨身攜帶智能手機或PAD等先進的移動終端設備。教師要充分利用這一特點，以學習型教學任務為單元，認真組織教學內容，將數控機床維修的理論知識、典型故障維修過程以及輔助資料以不同的形式放置到在線教學平臺，學生可以隨時隨地通過移動終端對線上教學資源進行課前學習和課后復習，可以有效避免傳統教學模式下課上沒有聽懂而導致課程跟不上的弊端。另外該課程涉及的內容較多，在線下有限的計劃學時內難以進行全面講解，學生通過線上的自主學習，可以很好的彌補線下課時的不足。

1.2 充分調動學生學習的主動性

線上教學內容組織形式靈活，可以輕松實現與優秀教學資源的鏈接，教學素材豐富多樣性符合現代學生的日常愛好，能有效提高學生的學習興趣。學生在預習課程內容遇到問題時，給主動思考留出了足夠時間，帶著問題進行線下聽課，聽課變得有重點，真正做到學生不再只是知識的被動接受者，而是變成了課堂教學的主體，學生掌握數控機床維修的基礎知識更加高效，學習變得更加輕松快樂。

1.3 實現多方位考核

利用線上教學平臺的功能，對學生的課前預習、學習時間、作業、在線測試等學習過程進行記錄和評價，與線下考核相結合，可以客觀真實的反映每一個學生的學習過程，通過教師的有效把控，有效提升學生的學習質量[1]。

1.4 便于師生間的信息溝通

利用線上教學平臺的實時互動和留言以及討論區等功能，教師可以方便的進行通知發布、作業布置、答疑等教學環節，學生在學習過程中可以實時將疑惑的問題發布在平臺上，在短時間內就會得到教師或同學的回答。教師根據學生反饋信息，及時調整線下課堂的授課內容，真正做到以學生為中心，提高授課效果。

2? 線上線下混合式教學構建

2.1 線上數字化教學資源建設

線上教學資源準備的充分、內容豐富有序、保證知識點的連續是線上教學成功開展的關鍵。根據課程特點，線上教學資源采用以學生為中心的“學習型教學任務”模式進行組織[2]，在每一個教學任務內容的組織上，注重學習理論知識的目的是為指導實踐，內容以夠用為主，重點培養學生對數控機床故障分析與判斷能力。以“數控進給伺服單元設定”教學任務說明線上教學內容組織方式。

2.1.1 通過數控機床故障實例引入教學內容

在帶有機床實體的數控教學實驗臺上，將系統伺服參數刪除來模擬伺服參數丟失的故障，將正確的伺服參數進行變更來模擬更換進給傳動系統硬件后與伺服參數不一致的故障，將系統屏幕出現報警故障現象或機床進給移動量與指令不符的故障現象錄制成視頻，如何排除該故障作為“數控進給伺服單元設定”教學的引入點，以吸引學生的注意力，激發他們的求知欲。

2.1.2 圍繞數控機床故障排除，合理組織教學內容

圍繞教學重點，將數控系統伺服工作原理的學習內容以PPT形式上傳到學習任務中，理論知識重點要表達清楚伺服運動控制指令脈沖數與檢測反饋脈沖數之間的關系，同時在網絡上截取與伺服教學相關的視頻或文字材料進行整理，作為輔助學習資料發布到學習任務中，學生通過這些資料的學習，可以更好地理解伺服參數的作用和它們之間的關系。其它的擴展內容教師可以引導學生到課程教學平臺的參考資料模塊中去尋找自學。

2.1.3 利用實驗設備錄制教學視頻

數控教學實驗設備與生產型的數控設備相比，可以很好的展示數控系統、外圍設備與機床本體的連接關系，也方便硬件的拆裝。因此要用實驗設備為教具，分別錄制數控機床傳動系統硬件參數測定、數控系統伺服參數理論計算、數控系統伺服參數修改操作，試車檢驗等內容，每一個視頻內容開始前要明確教學的知識點和關鍵要解決的問題，經過后期編輯做成5-10分鐘左右的短視頻，有條件可以加入字幕，短視頻名稱要體現視頻教學內容，按學習順序上傳至學習任務中。在錄制視頻中要講清楚半徑軸和直徑軸，系統參數不能修改如何解決，參數設定錯誤可能帶來哪些故障，要注重故障排除思路和分析方法的培養，以引導學生在故障維修過程中能做到舉一反三。

教師可以在視頻學習中插入一些與學習內容相關的問題，學生通過回答問題后才能繼續學習，以防止學生打開學習資料后進行其它事情，確保學習效果。

2.2 學生自主在線學習

高校的學習安排與高中階段有很大的不同，學生有更多的自主支配碎片化時間來安排在線學習。教師要根據教學進度安排，以“學習型教學任務”為單元，在線下開課前2-3天將線上學習內容進行開放，并利用平臺通知學生。學生要得到平時學習成績，就要按要求完成線上學習任務，將自主學習中不懂的問題通過討論區或其它渠道進行反饋，教師要及時進行解惑，對個性問題單獨回答，共性問題可作為線下課堂講解的重點內容。其他學生也可以在討論區幫助老師解答問題，對積極解答問題的同學進行統計，在平時成績中要有所體現。

線上學習任務完成后，系統會自動對其學習時長或回答問題正確性作統計，作為日常成績考核的依據，這樣不僅可以督促學生認真進行課程的學習，提高學習效果，還可以讓教師更好地掌握學情，使線下教學準備更具有目的性。學生線上自主學習，不僅提升學生的閱讀能力、對問題的理解和分析能力，還鍛煉了學生通過各種手段查閱資料的能力，同時也符合高校對學生自學能力的培養要求。

2.3 師生互動線下教學

學生完成了線上學習，線下教學活動就要以學生為中心進行組織。每一個“學習型教學任務”的線下教學，都包含以講授基礎知識為主的理論課和以培養數控維修操作技能為主的實驗課兩種類型。線下理論課上，教師應根據學情來決定基礎理論知識是串講還是精講，不管是串講還是精講，課中都要留出一定的時間，讓學生以小組為單位進行課內知識的學習討論，討論期間要做到組內幫學、組間解答（組內未解決的問題可以咨詢其它小組進行解答）、教師解惑（教師要深入組間，對討論不能定論的問題要及時解惑，避免不必要的時間浪費）、抽查督學（不定時的對同學進行查學，查到的同學不能不說，杜絕應付差事的學習，也提高學生的表達能力）。

線下實驗課能加深學生對理論知識的理解，又能培養數控維修操作基本技能。學生上實驗課要提前分批分組，保證每臺設備實驗人數在3-5人，每個學生實驗課前要完成線上教師提前錄制好的實驗操作過程視頻的學習，到實驗室后教師簡要說明實驗任務，學生就可以按組進行實驗操作，為了防止學生模仿式的實驗操作而不用心去思考，根據實驗進度要隨時提出問題讓學生進行討論和思考，例如在“伺服單元設定”實驗課中，提出將數控車床的Z軸伺服柔性齒輪比（N/M）的N設定值擴大一倍，在車削螺距為2mm的螺紋時，實際螺距為多少這樣的問題，學生通過思考后，可以實驗驗證，但要說明理由，即調動了學生學習的積極性，又強調了參數設定對數控機床性能的重要性。混合式教學減少了傳統實驗課教師每組都要進行的示范性操作講解環節，在有限的課時內留給了學生更多的自主操作時間，學生因相關知識的忘記而導致實驗操作過程中斷時，也可以隨時觀看平臺中相關內容，這無疑在很大程度上解決了教師一對多所出現的指導不及時的問題，教師也有更多的時間來巡回指導，以排除實驗過程中所出現的疑難問題。

2.4 課后總結與考評

當每一個學習型教學任務完成后，學生要根據自己的學習情況，反復進行在線學習或與教師溝通，直到把教學任務的知識點全部學會。教師要利用教學平臺對學生的課前學習、課堂表現、作業、實驗報告、小測等成績進行統計作為學生過程考核的依據，也可根據實際情況加入學生互評環節，過程考核的成績占總評成績的70%，這樣可以有效的解決學生平時不用功，期末突擊過關的不良學習習慣，實現真實意義上的過程化考核。教師也要充分利用線上教學平臺的優勢，收集學生的反饋信息，做好課后的反思工作，作為后續教學的重要資料。

3? 結束語

線上線下混合式教學促進了高校課程的教學改革，將更多的理論知識轉到線上教學，無疑給學生研討和進行操作技能訓練提供了更多的課內時間，在很大程度上彌補了計劃課時不足的問題。與傳統的教學模式相比，教師需要投入更多的時間和精力進行教學內容的設計和教學活動的組織，對教師的教學能力提出了更高的要求，教學過程中學生的主體地位更加明顯，學生自主學習的主動性和學習效果得到了明顯的提高。

參考文獻：

[1]張曉梅.基于任務型的線上線下混合教學模式研究[J].軟件工程，2020，23（6）：52-54.

[2]劉勝永，郝龍.數控機床故障診斷與維護課程教學內容實施[J].內燃機與配件，2020，23（12）：218-219.

[3]王燦，張莉.混合式教學模式初探[J].當代職業教育，2015（9）：16-18.