數控加工技術藍墨云翻轉課堂教學模式研究

葛宜元，梁秋艷，張金波，李亞芹，韓樂江，林 琳

(佳木斯大學 機械工程學院，黑龍江 佳木斯 154007)

1 數控加工技術傳統教學過程中的局限性

數控加工技術是機械類專業的一門重要課程。隨著數控機床在機械制造行業中的推廣和普及，數控技術越來越顯示出其重要性。為了適應學科技術的高速發展，機械類專業的學生必須掌握數控加工技術，以便適應現代機械學科發展的需要[1-5]。該課程培養學生在數控原理、數控編程及數控新技術等方面的專業知識。數控編程代碼繁多，且不同系統、不同機床的相同代碼表達的意義也有所不同，因此，必須通過大量的編程練習、知識點微課及實踐操作來加深理解和知識強化。傳統教學中，由于學時、學生人數及學生學習主動性等因素影響，編程時教師無法針對個體進行輔導，實踐操作時，也無法做到每個學生熟練操作機床及輸入數控程序。總之，傳統教學模式缺乏對學生個體的針對性輔導及學習過程的考查，無法調動學生的學習積極性。在信息、大數據迅速發展的今天，探索新的教學模式，對學生的能力進行科學、有效、及時的測評，真正做到學生在整個學習過程中的形成性考核，以評促教，提高教學質量，這些是亟待解決的問題。

2 數控加工技術翻轉課堂教學模式的優勢

2.1 學習環境靈活

根據制訂的形成性考核方案，借助藍墨云平臺，實現多種學習模式的結合。課程采用了獨自學習、小組合作、頭腦風暴、知識點測評等形式，教師設定完成時限，學生可以自行選擇學習時間和地點。

2.2 教學設計豐富

實施翻轉課堂，需要教師不斷思考如何利用翻轉學習模型來幫助學生提高知識的理解能力，熟練掌握操作技能。還需要決定哪些內容由教師講授，哪些內容學生自主學習，哪些內容需要師生合作在課上解決。通過詳細的策劃，可以達到課堂時間的最優化，從而根據學生特點采用多種教學法。例如，數控加工技術課程中，編程代碼的意義可由教師講授，編程練習及知識導圖的建立可以進行課下自主練習，難點內容課上教師指導解決。圖1為學生自行建立的知識導圖。

2.3 促進教師專業化

翻轉課堂重點是學生自主掌控學習，尊重學生的個體差異，更符合人類的認知規律。同時，翻轉課堂也賦予了教師更重要的角色，教師不僅是講授者，更是參與者、評價者。這就需要教師掌握多方面的知識，專業化地觀察學生，及時提供反饋，并不斷評價學生的學習成效。教師還需要不斷反思教學實踐，并與其他教師合作改進教學方法，能接受建設性的批評建議。

3 數控加工技術翻轉課堂教學模型

國內外專家學者根據多年翻轉課堂實施經驗，建立了很多翻轉課堂的教學模型。杰姬·格斯丁構建了一個環形的翻轉課堂四階段模型，把課題分為體驗參與、概念探究、意義構建和展示應用。美國富蘭克林學院的羅伯特·陶伯特提出了的教學模型強調課前和課中兩個主要階段。國內的張金磊[6]、鐘曉流[7]、王勇[8]等學者也都根據多年的教學經驗，建立了翻轉課堂教學模型[9-15]。

通過參考多位專家學者的翻轉課堂模型，并針對數控加工技術課程的特點，經過多輪翻轉課堂教學，提出了“四步走”翻轉課堂教學模型，如圖2所示。模型包括課程設計、課前知識傳遞、課堂知識鞏固及課后反饋統計四個步驟。

圖1 學生課下自主建立的知識導圖

圖2 “四步走”翻轉課堂教學模型

4 藍墨云平臺輔助翻轉課堂的應用

4.1 評價方式多樣化

在豐富的課程設計前提下，課前要求學生自行觀看知識點微課視頻、教師上傳的PPT及教師推薦的微信公眾號文章，除了掌握知識點外，還要對整個課程及學科的前沿知識有所掌握。然后學生根據知識的理解，作出知識導圖。學生可以隨時將疑難問題及知識導圖上傳至藍墨云平臺，教師可及時解答問題，學生也可以互問互答。課上教師可設計教學情境，并開展小組任務及頭腦風暴。班課中的“作業/小組”任務可以幫助教師開展豐富的小組教學活動，并對學生進行評分。基于藍墨云平臺的翻轉課堂教學，不但有傳統的教師評價，還實現了“指定助教/學生評價”和“學生互評”，工作量很大，這在傳統線下教學中是很難實現的[16-19]。圖3為數控加工技術課程在藍墨云平臺中策劃的各種教學活動。圖4為小組合作討論實況。

圖3 藍墨云平臺中建立的學習活動

圖4 課上小組合作討論實況

4.2 結課后進行數據統計，建立學生電子檔案

云班課平臺可以非常方便地對學生進行整個課程學習過程的評價，學生的每一項活動都可以獲得一定的經驗值。傳統教學中，按時按量完成教師布置的作業，簽到次數多，就能得到高分。翻轉課堂教學避免了傳統教學中“聽話”的學生分數高的情況。平臺中可以查看每個學生的經驗值，以及經驗值明細，并進行個人綜合評價，平臺可自動生成資源報告，并用圖表分析直觀表達學生的學習情況，使課程評價智能化，更好的建立個人電子檔案[20-21]。圖5為學生個人綜合評價情況。在數控加工技術線上學習中，根據經驗值評定成績，學生及格率為92.94%。學生參與各項活動積極性較高，活動完成情況比過去單一線下教學大幅提高。

圖5 學生個人綜合評價情況

5 結語

綜上所述，利用藍墨云平臺對數控加工技術課程開展翻轉課堂教學，有效改善了傳統教學過程中的弊端，優化了教學質量，具有明顯的應用和實踐優勢。

1)利用藍墨云平臺可以進行豐富的教學活動，學生學習積極性較高。翻轉課堂教學可將大量的專業知識推送給學生，擴大了學生對專業知識的涉獵范圍，有利于所學知識的融匯貫通，提高知識的利用率，更好地為實踐服務。

2)線上教學活動中，教師可以及時掌握學生的動態，實現個性化教與學；且教學效果清晰可見，教學數據即時體現。

3)通過翻轉課堂教學，不僅提升了教學實效性，而且學生的個人時間管理能力、自主學習能力、團隊合作溝通能力也得到了培養和鍛煉。