目標問題導向式數控實踐課程教學方法探討

摘" 要" 闡述了目標問題導向式教學方法的設計理念和目標問題設計原則，并以數控加工實踐課程為例，改革實踐課程教學模式，構建基于目標問題導向式教學思路，設置數控加工課程的基本問題、重點問題、難點問題、實踐問題和拓展問題五層次目標問題。通過這些改革措施，提高數控加工實踐課程的教學效果，達成課程培養目標。

關鍵詞" 目標問題導向；實踐課程；教學方法

中圖分類號：G642" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）03-0055-03

0" 引言

目標問題導向式教學法是以學生為主體、以問題為中心的教學模式[1-3]。教師在立足教學內容的基礎上，梳理課程體系知識點，將各知識點分解為多層次各類問題，從而將課程教學內容轉變為立體化的知識點問題體系。在授課過程中，教師以問題為引，引導學生對問題開展深入思考，并展開自由式討論。通過對問題的討論和解決，學生建立“思考—解惑—交流—夯實”的解決問題思維模式，實現學生自我學習，掌握課程知識點的目的，同時強化了學生的辯證式分析問題的能力。

1" 目標問題導向式的教學設計理念

目標問題導向式的教學模式圍繞人才培養目標，立足專業特色和課程體系，分解轉變課程知識點體系為多層次立體化的問題體系，教師利用各層次問題，通過學生自主學習、獨立思考、合作交流等學生自主探索解惑的方式，引導學生的認知范圍從問題“表象”導向科學“本質”，從單一“本質”匯集成綜合“理論”，最終在學生的知識儲備庫中建立該課程的知識體系，并鍛煉了學生獨立思考、分享理念、創新思維等方面的能力和實踐技巧。

2" 目標問題設計原則

目標問題導向式的教學模式，核心內涵就是目標問題。目標問題內容與課程知識點是映射關系，是立體化課程知識體系導向，影響學生對課程知識點的掌握程度。可以說，優秀的目標問題內容，有效地促進學生對課程產生興趣，以興趣為伴，學生對課程內容學習具有持久性，并且課堂上精神投入度更高。因此，如何根據課程內容進行問題設計尤為關鍵[4-5]，是目標問題導向式教學模式順利開展的基礎。

對于理論與實踐相結合，實踐環節明顯的課程，應該采用什么樣的問題設置，才能引起學生的興趣呢？首先，問題內容是學生認知和專業知識的銜接。學生剛開始接觸專業課程的階段，自身的認知令學生對課程專業知識點的理解是朦朧不清的[6]。基于學生的認知設置問題內容，從問題引出專業知識點的基本概念、原理和定律，很好地將學生原本的認知范圍擴展到課程專業知識領域，利用問題內容發揮銜接橋梁作用，完成學生認知水平的提升。其次，多層次立體化設置問題。課程知識點體系具有嚴密的符合邏輯的特點，各知識點之間存在循序漸進的關系，目標問題設置亦遵循這一特點，設計出基本問題、重點問題、難點問題、實踐問題和擴展問題這五層次目標問題，各層次問題循序漸進形成清晰的知識脈絡，利用多層次目標問題導向作用，將分散的知識點匯集成該課程的主干理論。最后，是問題探索過程中的“思”與“辯”。學生是教學設計的受益者，是教學活動的主體，僅僅通過目標問題吸引其對專業課程的興趣并不足以滿足教學目標。教師應引導學生對目標問題持續思考，對問題結果進行多方辯論，在“思”與“辯”的交互環節中令學生不僅僅獲得專業知識，還令其個人能力得到了提升。

3" 目標問題導向式教學實施

3.1" 數控加工實踐課程現狀

數控加工課程是國內高等院校近機類工科專業必開專業課程，課程理論性和實踐性很強，理論教學內容較多，還有數控機床實操教學環節[7-8]。從教學內容來看，課程各章節之間的銜接性較差，知識點雜多，采用傳統的教師講授法進行授課，顯得相對枯燥，教學效果不理想，無法達到增強學生理論基礎和實踐能力的教學目的。同時，由于該課程以實踐部分為主，實踐課時比例較大，占該課程全部課時近75%。因此，實踐環節的教學效果決定了該課程培養目標能否達到。而且實踐課程教學環節以單人單機分組的形式進行教學，學生分組較多，在實踐課堂上有各種情況出現，指導教師需要分心處理這些異常情況，導致部分課程內容講解不充分、學生理解不透徹，指導教師授課壓力較大。

為了解決數控實踐課程存在的這些問題，引入目標問題導向式教學模式進行課程教學改革，需要從以下幾個方面進行工作。

3.2" 實踐課程目標問題設計

目標問題設計圍繞課程培養目標，遵循設計原則對課程知識點進行整合設計出五層次目標問題。基本問題為應知應會的問題，這是基礎層次的問題，教師可以給出答案或關鍵詞，讓學生在課前進行預習自學，教師在課堂上不需要講或詳細講解。這一層次目標問題內容主要包括數控加工方面的專業術語和概念，如數控系統的分類、數車、數銑等概念，以及數控設備構成。

重點問題為學生必須掌握的內容，具有通識性的特點，學生通過教材學習和查閱資料可獲取這方面的內容。該層次問題是基礎問題的進階，需要學生在教材學習和查閱資料后，將收集到的相關信息系統化組合，得到完整的問題答案信息。這一層次目標問題內容包括數控編程基礎，如G代碼、坐標系統轉換、數控機床的基本操作規范。

難點問題的設計重點在于引發學生學習積極性，這部分內容具有一定的難度，學生在查閱資料學習過程中，并不能直接得到答案，需要同學之間交流討論。難點問題的目的在于引發學生積極性，多以現實生活中產品設計為樣本問題，以自我獨立思考為引，交流討論學習為線，對問題內涵進行剖析，必要時還需與指導教師交流以糾正對問題的認識。這一層次目標問題內容主要為基礎模型的構建，包括二維模型坐標系和尺寸機計算、三維模型坐標系和尺寸計算、過渡曲面尺寸計算等。

實踐問題為數控加工技術在產品制造方面的應用，以解決實際生產問題為目的。實踐問題的綜合性更強，并且開放程度更高，要求學生不僅需要做好前期的基礎準備，還要個人思考和交流合作，尤其是在加工環節中的程序編譯、校對方面，更是需要學生發揮創新性思維。該層次問題注重培養學生的獨立思考能力和創新性思維，重視同學彼此間觀點分享交流。而且指導教師在實踐問題中導向作用明顯，指導教師的學術和技術儲備將是學生解決實踐問題的重要依靠。但針對這一層問題的指導，教師應做到點到為止，以激發學生的自主性和求知欲為目的。這一層次問題的內容主要是產品實物加工，由學生自主設計、編程、上機實操完成，教師在現場與學生進行互動和提供必要的支持，這需要現場配置多名指導教師，以滿足實際教學需要。

拓展問題是數控加工方面的多素質綜合問題，融合了數控加工課程及其他專業課的知識點，并注重多學科交叉應用。可以說，拓展問題并不是簡單的實踐問題升級版，而是將課程所涉及的知識點以立體化的方式展現給學生，這將要求學生在課后有計劃地完成該層次問題。為了解決該層次的問題，學生將查閱資料、創新思考、交流討論、辯證方案，完成一系列煩瑣而充滿挑戰的學習過程。學生在逐步剖析拓展問題、探索問題的解決方法這一求知過程中，將會親身體會如何對課程知識體系進行梳理，在學生自我知識儲備庫中完成該課程知識點的整理、融合、儲存的完整過程，從而實現單一“本質”匯集成綜合“理論”的目標。因此，該層次問題內容集中體現為與數控加工知識點及其相關的課程知識點融合，如數控加工課程與互換性與測量技術課程交叉的尺寸鏈問題和裝配精度問題、與工程材料課程相關的高速鋼硬度與切削速度的關系設置或者與模具經濟學課程有關的加工成本與加工效率的考慮等內容。

3.3" 實踐課程目標問題導向式教學設計

數控加工實踐課程的教學目標是通過數控編程基礎與實操加工相結合，以培養學生具有扎實的數控編程能力，全面的機械加工基礎知識，以及解決實際問題的創新思維，掌握數控加工領域的專業知識及相關技術。對于數控加工實踐課程教學，構建基于目標問題導向的教學模式，是實現課程培養目標的必要途徑，其基本教學設計思路如圖1所示。

課前準備階段，教師將各層次問題按課程教學進度和內容發送給學生，并提供必要的資料引導學生對基本問題、重點問題進行學習。對于難點問題、實踐問題和拓展問題，則鼓勵學生廣泛收集資料、交流思路、大膽創新。

課中環節是解決問題的重點環節。除了教師的講授之外，實踐指導尤其重要，采取以點帶面的講解方式點撥學生，鼓勵學生在課堂上進行交流，分享自己對各層次問題的看法和思路，尤其是數控加工編程思路，這考驗了學生對知識點的掌握程度；同時，課堂上教師要多與學生互動交流，實操指導時應注重解決方案的優劣比較，讓學生認識自己的方案與別人方案的區別，學會采用辯證的思維方式去修改自己的加工方案。

課后教師對實操作品進行評價，選擇具有代表性的結果及鼓勵其作者講解解決思路，引導學生去思考和辯證不同結果的差異化，這是鞏固和梳理知識點的重要方式。另外，教師收集學生在討論環節中對課程目標問題的看法和建議，為今后持續優化改進目標問題內容奠定基礎。

通過以上基于目標問題導向式的教學設計，數控加工實踐課程教學效果得到較好的提高，學生作品質量有了較大的改善，見圖2。這一結果表明學生通過目標問題導向式教學模式，對數控加工編程知識、仿真加工、優化刀路等方面有了系統化的認識，并靈活應用于實操加工中。

4" 結束語

基于目標問題導向式教學方法應用于數控加工實踐課程取得良好的效果，通過該教學方法的改革，數控加工實踐課程知識點體系更具有層次性和立體化，學生對該課程知識體系的梳理更有條理；同時，學生在實踐環節中表現出更強的主動性和創新性，對問題的解決有比較清晰的思路和看法，實際操作結果也得到教師的認可。另外，教師在目標問題導向式教學方法中的角色定位明確，教師指導目標明確，降低了教學環節的壓力，能集中精力于課程教學過程，從而達到師生雙贏的效果。

5" 參考文獻

[1] 周喜，張超，劉進兵.基于問題導向的有機化學混合教學模式探索與實踐[J].山東化工，2021，50（11）：184-185.

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[3] 李興軍.問題導向式教學法在專業課教學中的探索與實踐[J].人力資源管理，2014（8）：233-235.

[4] 耿霞，劉建華，李文杰，等.問題導向式教學法應用研究[J].中國教育技術裝備，2018（10）：77-80.

[5] 羅天雨，王遨宇，張鴻宇.基于目標的問題導向教學法探討[J].廣東化工，2020，47（21）：219-220.

[6] 潘寵娟.以激發學生學習興趣為目標導向的問題教學法：以“馬克思主義基本原理概論”課程教學實踐為視角[J].大學，2021（49）：139-141.

[7] 李強，王振波，王增麗，等.基于OBE教育理念的過程流體機械課程建設與探索[J].中國現代教育裝備，2019（1）：31-33.

[8] 李興軍.問題導向式教學法在專業課教學中的探索與實踐[J].人力資源管理，2014（8）：233-235.