《數(shù)控機(jī)床與編程》四位一體教學(xué)模式研究與實(shí)踐

何冬花

摘 要：《數(shù)控機(jī)床與編程》在我校開設(shè)在大三第一學(xué)期，正是學(xué)生找工作的時(shí)間段，針對(duì)這一現(xiàn)象，提出《數(shù)控機(jī)床與編程》課程改革，如何在課堂教學(xué)、考試模式、一體化任務(wù)工單、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中加以實(shí)踐，發(fā)揮最大作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床與編程;教學(xué)模式;研究;實(shí)踐

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

“四位一體”教學(xué)模式就是指教育理論、教育設(shè)計(jì)、教育實(shí)訓(xùn)和教育反思四個(gè)環(huán)節(jié)的一體化教育，重視整體性的教學(xué)實(shí)踐?！稊?shù)控機(jī)床與編程》在我校已經(jīng)開課多年，是我校機(jī)電一體化專業(yè)、機(jī)械設(shè)備維修與管理專業(yè)的一門專業(yè)課，是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程。該課程逐步采用工程“體驗(yàn)式”的學(xué)訓(xùn)一體化教學(xué)，此種方法雖能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但與企業(yè)對(duì)人才的能力要求方面尚有差距。學(xué)生在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過程中，往往存在無法獲得真實(shí)的企業(yè)環(huán)境體驗(yàn)，無法獲得真實(shí)職業(yè)工作任務(wù)，從而對(duì)所學(xué)知識(shí)與工作能力結(jié)合不強(qiáng)，進(jìn)入工作單位后，期望與現(xiàn)實(shí)落差較大，導(dǎo)致企業(yè)對(duì)人才的認(rèn)可度不高，學(xué)生就業(yè)不穩(wěn)定等負(fù)面現(xiàn)象。同時(shí)我校開設(shè)在三年級(jí)第一學(xué)期，正是學(xué)生找工作的時(shí)間段，針對(duì)這一現(xiàn)象，提出《數(shù)控機(jī)床與編程》課程改革，如何在課堂教學(xué)、考試模式、一體化任務(wù)工單、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中加以實(shí)踐，發(fā)揮最大作用。

一、課堂教學(xué)模式研究

根據(jù)近幾年來，老師、學(xué)生的反應(yīng)，將課堂教學(xué)模式，在原有傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，與多媒體教學(xué)結(jié)合，同時(shí)應(yīng)用信息化教學(xué)——學(xué)習(xí)通。

針對(duì)基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)，比如指令的講解，根據(jù)學(xué)生的建議，采用傳統(tǒng)的黑板教學(xué)，逐個(gè)書寫講解、分析，規(guī)范學(xué)生的書寫格式，減少錯(cuò)誤程序段格式。同時(shí)錄制一些視頻，在講解完后播放視頻動(dòng)畫，加深學(xué)生的理解。

本課程是學(xué)習(xí)完《機(jī)械識(shí)圖與繪制》、《金屬熱加工與熱處理》課程之后，開設(shè)《機(jī)械制造技術(shù)及工藝》課程時(shí)，平行開設(shè)《數(shù)控機(jī)床與編程》課程，作為一門專業(yè)課來學(xué)習(xí)。根據(jù)目前課程開設(shè)學(xué)期的設(shè)置，時(shí)間上緊湊，學(xué)生忙于就業(yè)，不能很好的學(xué)習(xí)這門課程。同時(shí)和《機(jī)械制造技術(shù)及工藝》課程平行，課程里面關(guān)于工藝的內(nèi)容很少，學(xué)生掌握的工藝知識(shí)有限，導(dǎo)致編程錯(cuò)誤較多。所以，在工藝分析這部分，讓學(xué)生利用平時(shí)碎片化的時(shí)間自學(xué)，課堂利用仿真軟件檢查部分學(xué)生的程序，查漏補(bǔ)缺指出錯(cuò)誤之處，進(jìn)行改正、強(qiáng)化。

在學(xué)習(xí)通上，把課程的一些視頻、動(dòng)畫上傳，讓學(xué)生利用自己閑余時(shí)間段學(xué)習(xí)，在課堂上根據(jù)需要和班級(jí)情況實(shí)時(shí)檢查、測(cè)驗(yàn)，記錄在平時(shí)成績(jī)表中，每次課前打開，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，效果良好。

二、考試模式改革研究

本課程通過開發(fā)各種形式題庫，逐步改革了考試模式?！稊?shù)控機(jī)床與編程》在2012年之前沿用傳統(tǒng)考試模式，即教師期末出卷，考試后期末成績(jī)占70%，平時(shí)占30%;2012年后隨著考試改革的啟動(dòng)，學(xué)院?jiǎn)⒂妙}庫組卷策略來形成期末試卷方式。《數(shù)控機(jī)床與編程》是學(xué)院首批利用軟件從題庫進(jìn)行組卷考試的課程之一，當(dāng)時(shí)限于教師本身認(rèn)識(shí)和學(xué)院實(shí)訓(xùn)條件的局限性，題目?jī)H限于對(duì)理論知識(shí)的考查。2014年至今，隨著學(xué)院實(shí)訓(xùn)條件的進(jìn)一步改善和職業(yè)教育教學(xué)改革的深入進(jìn)行，職業(yè)教育對(duì)實(shí)踐技能的要求越來越高，于是“一體化教學(xué)”、“體驗(yàn)式教學(xué)”等模式成為教學(xué)模式改革的主流，那么有效考查學(xué)生的實(shí)踐能力也成為考試很重要的一部分，而且《數(shù)控機(jī)床與編程》課程實(shí)踐性很強(qiáng)，單純的理論學(xué)習(xí)枯燥乏味，單純的理論考試也不能體現(xiàn)學(xué)生的技能水平。從2015年開始，本課程團(tuán)隊(duì)與系部領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過認(rèn)真討論，決定改革本課程考試模式，探索既能考查學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況，又能考查學(xué)生的基本技能的考試方式。而如果僅僅在考試時(shí)要求將實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目再做一遍給個(gè)分?jǐn)?shù)，只能是基本技能的一部分。所以編寫系統(tǒng)化的實(shí)踐考試題目成為考核模式改革內(nèi)容的一部分，經(jīng)過大量收集整理資料，綜合考慮學(xué)生學(xué)完本課程應(yīng)當(dāng)會(huì)什么的目標(biāo)，依托各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、視頻資源、網(wǎng)絡(luò)資源等，在原有練習(xí)題庫、理論題庫的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善、創(chuàng)新與拓展，形成了實(shí)踐基本技能試題庫。2018年-2109年第一學(xué)期經(jīng)過系部與團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步協(xié)商形成了《數(shù)控機(jī)床與編程》考試模式改革具體方案，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的提升：

一是平時(shí)成績(jī)的考核。平時(shí)成績(jī)考核項(xiàng)目參考學(xué)院的五項(xiàng)，即考勤、提問、測(cè)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、工單等，打破5：5分成體制，突出實(shí)踐能力考試，平時(shí)成績(jī)由原50%比例調(diào)整為占期末成績(jī)的40%。

二是理實(shí)一體的試卷。試卷中的理論部分，重點(diǎn)考察學(xué)生學(xué)完本課程后，將各個(gè)指令、工藝等知識(shí)點(diǎn)，以客觀題形式出現(xiàn)，形成題庫，題量比應(yīng)考題目數(shù)量要多，每個(gè)班級(jí)均會(huì)下發(fā)考前復(fù)習(xí)題目，此復(fù)習(xí)題目要求學(xué)生必須認(rèn)真對(duì)待，所有題目要求學(xué)生做在A4紙上，作為復(fù)習(xí)資料，重復(fù)的不做（特別簡(jiǎn)單的也可不做）?？荚嚂r(shí)允許學(xué)生攜帶復(fù)習(xí)資料，也只能攜帶自己寫的復(fù)習(xí)資料?？荚嚱Y(jié)束后復(fù)習(xí)資料隨試卷一起上交。

三是實(shí)踐能力測(cè)試措施。實(shí)踐能力測(cè)試，重在體現(xiàn)應(yīng)用能力、小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、對(duì)實(shí)踐題目的完成情況等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)與試卷完成情況綜合給分。

（1）實(shí)踐能力測(cè)試實(shí)施過程。實(shí)踐能力題庫中的題目，而且考慮到班級(jí)人數(shù)及實(shí)訓(xùn)條件等因素，組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行。考試過程中將每一題目做成題卡，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)抽取題卡，抽到相同題卡的學(xué)生臨時(shí)組成一個(gè)小組，該小組完成抽到的相應(yīng)題目即可，最后以完成題目情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、個(gè)人表現(xiàn)給出個(gè)人分?jǐn)?shù)。為避免學(xué)生對(duì)考試的不重視或過分依賴小組其他成員的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)于個(gè)人分?jǐn)?shù)低于60分的學(xué)生重新組織抽取題目，給以一次重新抽提機(jī)會(huì)，重新答題，否則取消此項(xiàng)成績(jī)。

（2）實(shí)踐能力測(cè)試題目所體現(xiàn)的創(chuàng)新性。實(shí)踐能力測(cè)試題量大，每一號(hào)試卷都有好多要完成的任務(wù)，有些題目必須要求團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成，如數(shù)控程序的輸入等;有些題目可以創(chuàng)新，如對(duì)于加工前的快速定位程序段、加工完成后的快速退刀程序段的編寫，可以有幾種方案，答案是不唯一的，體現(xiàn)了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的活學(xué)活用和創(chuàng)新性。

四是考試前的準(zhǔn)備措施?？荚嚦尚б环矫媸瞧綍r(shí)積累的結(jié)果，另一方也是考前的有效準(zhǔn)備，考試是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性的手段，而不是考倒學(xué)生，這樣就失去了考試的目的?？荚嚹Ｊ礁母锖?，不管是理論隨機(jī)組卷還是實(shí)踐隨機(jī)試卷題號(hào)，由于測(cè)試題型多，內(nèi)容多，要想全局掌握確實(shí)很有難度。所以在期末復(fù)習(xí)階段將題庫下發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生全面復(fù)習(xí)，做全局準(zhǔn)備，并實(shí)行實(shí)訓(xùn)室定期開放，對(duì)于勤學(xué)好問的學(xué)生及時(shí)答疑解惑。充分發(fā)揮學(xué)生的主體、教師主導(dǎo)作用。

經(jīng)過兩年的學(xué)生考試模式改革實(shí)踐，體現(xiàn)出了極好的考試氣氛，每個(gè)學(xué)生用足了滿滿兩個(gè)小時(shí)的考試時(shí)間，學(xué)生反映很好。另外，針對(duì)題庫，通過平時(shí)的教學(xué)積累和總結(jié)，題庫也在不斷的完善中。

三、開發(fā)一體化任務(wù)工單，探索工單完成策略

高職學(xué)生畢竟學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，必須借助輔助手段來加強(qiáng)，所以針對(duì)本課程，根據(jù)項(xiàng)目、任務(wù)開發(fā)了任務(wù)工單，通過工單的資訊部分引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)課程內(nèi)容;通過任務(wù)實(shí)施，訓(xùn)練學(xué)生完成一項(xiàng)具體任務(wù)應(yīng)掌握的實(shí)訓(xùn)操作步驟、方法、思路以及完成過程。另外，探索工單的高效利用措施，克服對(duì)工單實(shí)行“三步走”處理模式，認(rèn)為工單就是作業(yè)的普遍現(xiàn)象，即布置學(xué)生做、學(xué)委收齊上交、教師批閱的三步走程序，達(dá)不到促進(jìn)學(xué)習(xí)的真正效果。在《數(shù)控機(jī)床與編程》課程中，首先任務(wù)工單內(nèi)容是集理論、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目于一體，是完成每一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)生必須要具備的知識(shí)與技能的體現(xiàn);其次，普通作業(yè)本都是教師規(guī)定時(shí)間，學(xué)委按時(shí)收齊上交，然后由教師獨(dú)立批閱完成即可，而本課程經(jīng)過幾年的實(shí)踐，探索了任務(wù)工單的高效利用措施，具體做法是：

一是任務(wù)工單資訊部分必須要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)。

二是任務(wù)工單實(shí)時(shí)追蹤法，要求學(xué)生每次上課必帶工單，每次上課的課前或課間進(jìn)行抽查，同時(shí)通過讓學(xué)生在黑板寫或回答的形式檢查完成情況，點(diǎn)評(píng)后給平時(shí)提問成績(jī);

三是最大可能杜絕學(xué)生抄作業(yè)。對(duì)于有些題目要求學(xué)生課堂完成，及時(shí)檢查，并給予以課堂完成分?jǐn)?shù)，學(xué)生完成有困難的題目，老師主動(dòng)提出或應(yīng)學(xué)生要求組織答疑;

四是任務(wù)工單背面的高效利用。現(xiàn)在打印的工單，往往在紙張正面完成作業(yè)，背面空白，本課程要求“一本兩用”制，即正面作業(yè)、背面課堂筆記，及時(shí)寫下需要記錄的內(nèi)容。而且鼓勵(lì)學(xué)生課后查閱相關(guān)專業(yè)知識(shí)，及時(shí)記錄。對(duì)于一些亮點(diǎn)的內(nèi)容讓大家共享。背面內(nèi)容根據(jù)完成質(zhì)量占工單任務(wù)總成績(jī)的20%。

五是創(chuàng)新工單修改法。對(duì)于有些內(nèi)容細(xì)節(jié)很多，學(xué)生很容易忽視的問題，單純的由老師批閱并不能引起學(xué)生注意或?qū)W生也不會(huì)再去琢磨其錯(cuò)誤原因，得過且過。所以組織學(xué)生互相批閱，互相找問題、現(xiàn)查現(xiàn)改。如本課程“數(shù)控車削編程與操作”內(nèi)容，關(guān)于數(shù)控車削零件的編程，程序內(nèi)容多，各種指令初始記憶很困難，學(xué)生在編程時(shí)特別容易“缺胳膊少腿”，所以針對(duì)本任務(wù)都是先老師當(dāng)面批閱部分學(xué)生，然后組織全班交換后互相檢查，最大限度改正，并由學(xué)生進(jìn)行互評(píng)給予分?jǐn)?shù)，調(diào)動(dòng)積極性和激發(fā)責(zé)任心，引起學(xué)生重視、加強(qiáng)記憶。

六是任務(wù)工單上交方式改革。以往作業(yè)都是學(xué)委收齊交來即可，但是這讓一些得過且過、學(xué)習(xí)態(tài)度不端正的學(xué)生鉆了空子，交來的作業(yè)一塌糊涂、應(yīng)付了事。所以本課程任務(wù)工單一律實(shí)行教師當(dāng)面檢查教師負(fù)責(zé)收齊的辦法，不完善的部分及時(shí)補(bǔ)充，使學(xué)生逐漸端正學(xué)習(xí)態(tài)度，嚴(yán)格要求自己，主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升工單完成質(zhì)量。

七是各種成績(jī)及時(shí)記錄制。加強(qiáng)平時(shí)訓(xùn)練與引導(dǎo)的結(jié)果是要讓學(xué)生看到效果，其中最有效的方式是成績(jī)，同時(shí)也能提升學(xué)生自信心。參考學(xué)院成績(jī)?cè)u(píng)定規(guī)則，針對(duì)本課程制定了平時(shí)成績(jī)記錄表，所有考察項(xiàng)目進(jìn)行了量化。對(duì)于提問、實(shí)訓(xùn)、測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)表現(xiàn)、工單批閱結(jié)果及時(shí)記錄在表中，特別是課堂提問都是在現(xiàn)場(chǎng)記錄結(jié)果，每次上課前打開這個(gè)表格，所有成績(jī)展示在學(xué)生當(dāng)面，公開、透明，每個(gè)學(xué)生的平時(shí)成績(jī)?cè)趺礃幼龅叫闹杏袛?shù)，對(duì)成績(jī)不滿意的學(xué)生，要求自己毛遂自薦完成一些任務(wù)來補(bǔ)救，形成激勵(lì)機(jī)制。

通過以上七種對(duì)任務(wù)工單的實(shí)施策略，大大提升了任務(wù)工單的高效利用。

四、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式研究

實(shí)訓(xùn)教師針對(duì)不同的班級(jí)，結(jié)合班級(jí)的實(shí)際掌握情況，及時(shí)調(diào)整實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，讓每個(gè)學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。各教學(xué)班級(jí)中加以應(yīng)用與實(shí)踐，總結(jié)實(shí)訓(xùn)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)與不足，制定今后改進(jìn)的方向。

五、小結(jié)

《數(shù)控機(jī)床與編程》這門課程在我校已經(jīng)有幾年的教學(xué)歷史，本課程資源建設(shè)與實(shí)踐研究成果，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提升了教學(xué)質(zhì)量，并且為青年教師的成長(zhǎng)提供了很好的資源。《數(shù)控機(jī)床與編程》課程從資源的整理、搜集、制作及應(yīng)用過程需要團(tuán)隊(duì)的協(xié)作完成。特別是在資源庫創(chuàng)新與拓展方面，由于教師的實(shí)踐能力、知識(shí)范圍還是有欠缺，需要教師查閱大量的資料，一定程度上也在大大激勵(lì)教師不斷學(xué)習(xí)、擴(kuò)充新知識(shí)、訓(xùn)練新技能，自發(fā)調(diào)動(dòng)教師的積極性。另外，目前承擔(dān)本課程教學(xué)任務(wù)的青年教師居多，讓青年教師直接參與，會(huì)加快青年教師的成長(zhǎng)。

今后，本課程在以下幾方面還需要進(jìn)一步完善：

（1）進(jìn)一步完善考試模式改革方案。

（2）進(jìn)一步完善改革課堂教學(xué)模式，加強(qiáng)信息化的應(yīng)用——學(xué)習(xí)通。

（3）培養(yǎng)具備數(shù)字化“設(shè)計(jì)+調(diào)試+編程”等綜合能力的人才，為參加“數(shù)控?cái)?shù)字化雙胞胎-虛擬調(diào)試”賽項(xiàng)做準(zhǔn)備。

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