OBE理念下現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革研究

翟梽錦 丁洪朋 王雪

摘要： OBE理念秉承結(jié)果導(dǎo)向，在疫情的沖擊下，如何強(qiáng)化學(xué)生的能力培育也是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)這門課程的改革目標(biāo)。本論文從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與重構(gòu)、教學(xué)方法的改革、過程評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行依次探討，為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)教學(xué)改革提供了思路。

Abstract： OBE is results-oriented， under the impact of the epidemic situation， how to strengthen the ability of students to cultivate modern numerical control technology is the reform goal of this course.This thesis discusses the optimization and reconstruction of teaching content， reform of teaching methods， process evaluation and so on， it provides ideas for the teaching reform of modern numerical control technology.

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目化教學(xué);線上資源;過程考核

Key words： project-based teaching;online resources;process evaluation

中圖分類號(hào)：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）24-0239-03

0? 引言

OBE理念堅(jiān)持以學(xué)生為中心，秉持結(jié)果導(dǎo)向，注重學(xué)生能夠做什么的教育理念。自2020年之后，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展并與教育教學(xué)的深度融合，線上線下教學(xué)，已經(jīng)在教育上開始突破時(shí)間和空間的限制，傳統(tǒng)的教學(xué)模式不斷收到?jīng)_擊，適時(shí)的改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，適應(yīng)新時(shí)代下教育與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合已是新時(shí)代教育發(fā)展的基本要求。

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是機(jī)械類一門專業(yè)核心課程，是學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的一門重要課程，也是學(xué)生在就業(yè)中一項(xiàng)重要的技能，該課程主要講授了數(shù)控機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)、工藝制定、程序編制、軟硬件結(jié)構(gòu)、軌跡控制原理、伺服系統(tǒng)和檢測(cè)反饋裝置等內(nèi)容，注重學(xué)生理論知識(shí)的理解和實(shí)踐動(dòng)手能力應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多，覆蓋面廣。

1? 現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)課時(shí)分配如下：總課時(shí)為48，實(shí)驗(yàn)課時(shí)為6，理論課時(shí)為42，全部采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式，會(huì)使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力得不到培育，本課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

1.1 課堂教學(xué)

大多數(shù)教師還是沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)方式單一[1]，教學(xué)理念陳舊，師生有效互動(dòng)較少[2]。教學(xué)中，與學(xué)生互動(dòng)較少，教師是整個(gè)課堂的主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，沒有充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。教師講授時(shí)間過長(zhǎng)，給予學(xué)生的思考、理解、討論時(shí)間較少;對(duì)知識(shí)的講解存在與理論方面，依然停留在讓學(xué)生知道、理解和掌握的層次，沒有讓學(xué)生依據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行分析與應(yīng)用，缺乏足夠的實(shí)踐案例。

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生屬于被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏足夠的積極性與主動(dòng)性，知識(shí)獲取渠道較為單一[3]，課堂時(shí)間緊、內(nèi)容多，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與消化不足，不能夠?qū)⑵湔莆张c應(yīng)用;課后，缺乏對(duì)重難點(diǎn)的把握，完整的知識(shí)體系與結(jié)構(gòu)，不能較好的掌握與應(yīng)用課程的內(nèi)容;課前，缺乏明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和具體的學(xué)習(xí)任務(wù)。

1.3 考核評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)考核評(píng)價(jià)過程單一[4]，以期末考試為主，輔助平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)。期末考試的考試題類型過于固定，沒有充分考慮學(xué)生的差異性，不能充分考核不同程度學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核單一，，直接以結(jié)果為導(dǎo)向進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)學(xué)生的個(gè)性化和學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)程度的考核。

2? 教學(xué)改革的準(zhǔn)備工作

2.1 教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)課程的內(nèi)容涵蓋知識(shí)點(diǎn)多，涉及范圍廣，為在有限的時(shí)間內(nèi)能保證學(xué)生掌握本課程的教學(xué)內(nèi)容，并建立課程知識(shí)體系，將對(duì)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，將認(rèn)知與記憶的內(nèi)容所占的課時(shí)進(jìn)行縮減，課堂教學(xué)針對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解與引導(dǎo)，依據(jù)此理念，將教學(xué)內(nèi)容將其分為五個(gè)部分，其具體內(nèi)容如表1所示。

2.2 具體內(nèi)容的項(xiàng)目化

通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)，幫助學(xué)生將知識(shí)體系進(jìn)行了框架設(shè)計(jì)，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，如：利用學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)中做的任務(wù)：減速器，通過減速器中的各個(gè)零件的加工，引導(dǎo)學(xué)生分析其加工過程及工藝、機(jī)床運(yùn)行、運(yùn)動(dòng)的傳遞，進(jìn)而串聯(lián)其全部的課程內(nèi)容。

針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)，引用實(shí)際加工例子，如程序編制，分析軸的加工過程，從毛坯到成品的過程包含了工藝分析、坐標(biāo)系的建立、切削參數(shù)的選擇、程序的編制等內(nèi)容;機(jī)械結(jié)構(gòu)，利用普通機(jī)床的數(shù)控改造，機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造包含了絲杠設(shè)計(jì)、主軸箱等內(nèi)容，可以讓學(xué)生更好的掌握教學(xué)

內(nèi)容。

2.3 教學(xué)資源

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源使學(xué)生的學(xué)習(xí)突破的空間和時(shí)間的限制，可以使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地的進(jìn)行學(xué)習(xí)，還能對(duì)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解自己的不足，使學(xué)習(xí)更有主動(dòng)性和自由性。

2.3.1 教學(xué)視頻資源

利用學(xué)?，F(xiàn)有的錄播室，積極錄制教學(xué)視頻，將每一小節(jié)的主要內(nèi)容和提綱錄制成視頻，形成本課程整體的微課和以及各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻資源，通過學(xué)校提供的教學(xué)資源平臺(tái)將視頻資源呈現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)與

復(fù)習(xí)。

2.3.2 課件與教案

以課程組為單位，集體針對(duì)課程進(jìn)行討論與探究，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，制定符合每個(gè)班級(jí)實(shí)際情況的教案和課件，在課件中避免出現(xiàn)大量的文字，要實(shí)現(xiàn)文字、圖片和動(dòng)畫相結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合，并將課件發(fā)送給學(xué)生，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.3.3 試題庫(kù)

為幫助學(xué)生更好的檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，逐步建立并完善試題庫(kù)，更新完善試題庫(kù)的類型和數(shù)量，從各個(gè)層面增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，試題庫(kù)中包含了客觀題和主觀題，不僅考驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解，還應(yīng)有應(yīng)用拓展的能力，并增加思維拓展的試題，檢測(cè)學(xué)生具備一定的創(chuàng)新能力。

3? 教學(xué)改革的具體實(shí)施

3.1 教師教學(xué)

教學(xué)的改革在于教師教學(xué)方法與教學(xué)理念的改革，從“以教為中心”轉(zhuǎn)變成“以學(xué)位中心”。在教學(xué)中教師的作用不僅僅局限于課堂上，教師需要提前一周完成自己的教學(xué)資料與教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備工作，教師的教學(xué)過程要貫穿課前、課中和課后三個(gè)方面，其具體內(nèi)容為：

①課前。教師需要提前三四天給學(xué)生推薦教學(xué)資源進(jìn)行預(yù)習(xí)，并告知本節(jié)課的重難點(diǎn)，也提供一定的檢測(cè)習(xí)題，讓學(xué)生了解已掌握那些知識(shí)，還存在什么樣的不足，帶著問題和成果進(jìn)入課堂，教師同時(shí)需要在預(yù)習(xí)中與學(xué)生進(jìn)行溝通，掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，才能更好的備好本節(jié)課的

內(nèi)容。

②課中。在課堂教學(xué)中，為更好的使學(xué)生掌握本節(jié)課的內(nèi)容，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為五個(gè)部分：教學(xué)講解、任務(wù)分解、小組討論與探究、結(jié)果展示和教師點(diǎn)評(píng);教師在教學(xué)中做好課堂的引導(dǎo)者，讓學(xué)生展示自己的預(yù)習(xí)成果，重點(diǎn)講授疑難點(diǎn)和重難點(diǎn)，以項(xiàng)目任務(wù)為基礎(chǔ)，掌握和應(yīng)用知識(shí)為最終目標(biāo)，將任務(wù)進(jìn)行分解，使學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，如，分析機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)床的動(dòng)力源是電機(jī)，初級(jí)運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，最終運(yùn)動(dòng)為X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)自己所學(xué)，對(duì)中間的傳動(dòng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與構(gòu)思，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，能夠在任務(wù)中掌握并能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，小組代表將小組的成果展示出來，并講述起設(shè)計(jì)理念和方法，講解的深度程度讓學(xué)生們自己評(píng)價(jià)，設(shè)計(jì)的方法優(yōu)劣教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，教師在點(diǎn)評(píng)時(shí)并注意掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的情況進(jìn)行分析，在點(diǎn)評(píng)結(jié)束后還需要再次學(xué)生出現(xiàn)的疑難點(diǎn)進(jìn)行講解，最終最好課堂的總結(jié)，梳理本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

③課后。課后的作業(yè)也應(yīng)分類，一類是傳統(tǒng)的作業(yè)，對(duì)知識(shí)的理解與掌握情況，一類是拓展類作業(yè)，培育學(xué)生思考與解決實(shí)際問題的能力;課后及時(shí)與學(xué)生溝通交流，幫助學(xué)生更好的掌握本節(jié)課的知識(shí)。

3.2 過程考核

考慮每位學(xué)生的差異性，過程評(píng)價(jià)進(jìn)行差異性評(píng)價(jià)，分為五部分：出勤、聽課態(tài)度、討論程度、成果展示、小測(cè)驗(yàn)。①出勤。通過學(xué)生的到課情況來決定性，為硬性考核，考核標(biāo)準(zhǔn)一樣。②聽課態(tài)度。反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，為差異性考核，學(xué)生的聽課態(tài)度與知識(shí)掌握情況有關(guān)，依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。③討論程度。反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為差異性考核，考慮學(xué)生性格、知識(shí)掌握情況，此考核與成果展示相關(guān)聯(lián)。④成果展示。針對(duì)性布置不同任務(wù)，展現(xiàn)其討論成果，為差異性考核。⑤增加小測(cè)驗(yàn)，檢驗(yàn)對(duì)知識(shí)掌握的檢

測(cè)，起到監(jiān)督與督促的作用。各項(xiàng)占比和考核類型如表2所示。

3.3 實(shí)踐教學(xué)

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，需要在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)注重學(xué)生的動(dòng)手能力，根據(jù)人才培養(yǎng)方案，配備了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)教兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

3.3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)中包含有3個(gè)實(shí)驗(yàn)，具體的項(xiàng)目名稱和目標(biāo)如表3所示。

實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生自己制定自己確定的任務(wù)，發(fā)布理論知識(shí)的復(fù)習(xí)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)的基本步驟，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí);實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)再次講解，學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為充分考驗(yàn)不同程度學(xué)生的掌握情況，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的成績(jī)?cè)u(píng)定可以分為三部分：實(shí)驗(yàn)的完成度（20%）、實(shí)驗(yàn)態(tài)度（20%）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（60%）。在數(shù)控車床實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，最終目的是完成程序的編制及仿真加工，可以選擇簡(jiǎn)單的階梯軸、復(fù)雜階梯軸和帶螺紋的階梯軸等零件進(jìn)行編程和仿真加工，教師對(duì)任務(wù)審核與確定，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既差異性考驗(yàn)學(xué)生對(duì)指令的掌握情況，也硬性考驗(yàn)學(xué)生的基本操作，在指導(dǎo)過程中，依據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，如有無認(rèn)真編程、耐心操作、是否提問和討論等等環(huán)節(jié)使自己的任務(wù)完成，都是實(shí)驗(yàn)態(tài)度問題。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成度和實(shí)驗(yàn)態(tài)度，教師可以直接在課堂上給出，結(jié)合上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，按照比例綜合得出實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)。

3.3.2 課程設(shè)計(jì)

為提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，有2周的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)中將任務(wù)分為兩大部分：數(shù)控編程加工和普車的數(shù)控改造，可以提升學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，教師采用線上線下結(jié)合的模式與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，通過建立線上釘釘群，學(xué)生通過線與教師溝通交流，在線上解決一些問題，教師采用定時(shí)與不定時(shí)的方式進(jìn)行線下交流，每?jī)商旌蛯W(xué)生見一次面，也依據(jù)學(xué)生在所問問題的情況，通過不定時(shí)的方式集合針對(duì)問題進(jìn)行講解，能夠及時(shí)解決在課程設(shè)計(jì)中的各類問題。

數(shù)控編程加工環(huán)節(jié)中，學(xué)生的任務(wù)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)。學(xué)生自主進(jìn)行設(shè)計(jì)零件形狀，教師審核難度，在編程的說明書中，學(xué)生需要編制工藝卡片、工序卡等工藝內(nèi)容，通過仿真軟件和實(shí)際加工相結(jié)合的模式，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，并將主要仿真過程和零件的實(shí)物圖附錄在說明書的最后，如圖1和圖2所示為學(xué)生課程設(shè)計(jì)的實(shí)物圖。

在普通機(jī)床的數(shù)控改造中，由于時(shí)間原因，暫定對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行設(shè)計(jì)中，學(xué)生動(dòng)手測(cè)量機(jī)床，得到具體數(shù)據(jù)，依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，依據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)可以選擇車床和銑床進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)單一方向的滾珠絲杠，在此環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升動(dòng)手能力，對(duì)機(jī)床的認(rèn)知更加具體化。

最終考核中，成績(jī)由五部分組成，分別為：學(xué)習(xí)態(tài)度、任務(wù)完成度、編程說明書、工藝卡和圖紙。學(xué)習(xí)態(tài)度包含了平時(shí)的考勤、學(xué)生與教師的溝通交流和上交材料的嚴(yán)謹(jǐn)性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。課程設(shè)計(jì)的考核采用結(jié)果為導(dǎo)向，編程的考核以是否完成最終的零件加工為標(biāo)準(zhǔn)，絲杠設(shè)計(jì)考核以依據(jù)設(shè)計(jì)的是否合理，滿足使用要求為準(zhǔn)則，進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終考核中學(xué)習(xí)態(tài)度、任務(wù)完成度、編程說明書、工藝卡和圖紙五分部的占比分別為：20%，15%，25%，10%，30%。

4? 總結(jié)

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是一門綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的一門課程，通過教師利用線上資源預(yù)習(xí)與交流，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和重構(gòu)，并采用項(xiàng)目化教學(xué)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式，注重學(xué)生的能力的培育，培育學(xué)生解決實(shí)際問題的思維和能力，帶動(dòng)教師教育教學(xué)能力的提升。

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