采用微課等手段的“數控編程與應用”課程一體化教學模式應用效果研究*

丁海濤

（集美工業學校，福建 廈門 361022）

1 “數控編程與應用”課程開發和應用效果研究的必要性

從學校層面上來講，中等職業學校教育的主要目的是培養社會緊缺的技能人才[1]，一般是服務于本地區相關產業，同時讓想深造的同學升入高一層次學校學習。但是由于中職學校學生的學習主動性偏差，這就要求我們如果要提升畢業生的質量，就首先必須從提升學校和教師的課堂教學質量開始。從專業和課程層面上來說，數控專業非常注重實踐，“數控編程與應用”課程是數控專業主要課程，因此通過該課程的學習使學生實際動手能力得到提升是課程教學的關鍵；從學生的角度來說，中職學生都屬于未成年人[2]，專注力不是特別好，因此需要采用一些新型的教學模式來提高教學效果。

隨著國內外教師、專家的研究，涌現了大量的教學模式，但是都是各自介紹自己的教學模式，很少有學者深入對自己所采用的教學模式進行應用效果分析。這就導致了雖然教學模式上“百花齊放”，但是卻缺乏實際效果的證明，而沒有實際效果證明，其他人就無法進行借鑒，也不利于該教學模式的改進及推廣。

采用微課等手段進行一體化教學不僅僅只是把微課和一體化教學簡單地疊加起來，而是通過一定的教學方法把微課的手段、課程的知識點、一體化教學的方法等整合成一個完整的課堂。教師在實際教學過程中通過各種手段將知識點與教學方法、教學過程進行綜合，以達到教學的目的，使得學生通過課堂學習能夠掌握相關職業技能、提升職業素養。

2 課程教學教師訪談調查

為更好地了解“數控編程及應用”課程現階段實際教學過程中存在的問題及各教師在教學過程中一些比較好的教學手段和方法，并探究采用微課等手段的一體化教學模式，本研究以“數控編程及應用”理論和實訓課程一線教師為調研對象，主要從“現階段教學存在的問題”及“改進的想法”兩個方面來對教師們進行調查，從而對教學進行改進。

2.1 訪談錄設計說明

希望通過本次訪談，能夠了解到一些關于教師對數控一體化教學的看法（第1題），以及對“數控編程與應用”課程的重點、難點理解（第2、3題），以求使用微課等手段對重難點進行突破，使教學效果有較大提升，同時對“數控編程與應用”教學過程中的較好的教學手段和方法進行探究（第4題），對使用微課等手段進行翻轉課堂教學進行展望（第5題），所設計的教師訪談錄如圖1所示。

圖1 教師訪談錄

2.2 訪談錄調查結果及分析

調查問卷的統計結果顯示，所有的教師在教學過程中，均發現采用理實一體化教學對提升學生對這門課程的學習效果有幫助。

經過統計各位教師的訪談錄，總結出學生在“數控編程與應用”課程學習中的易錯點和重難點。

數控車床學習中有如下的易錯點：對刀、輸程序（比如“+-”容易輸漏、“G00”輸成“GOO”、坐標忘記輸入、漏給進速度F、“G02/G03”過后“G01”忘記輸入、小數點漏輸）、坐標出錯、精度的控制（刀偏、測量）、仿真完忘記回參考點、左邊倒角的編程、G73指令中對刀具的選用、表面粗糙度的保證是用轉速不是用線速度、進給速度F的單位、工藝方面考慮欠佳。數控車床的重難點知識有：數控加工編程指令的選擇和應用、工藝方面（工藝數值的選擇、合理地選擇進退刀點、合理的加工工藝參數、工藝分析、切削三要素的選取）、精度的保證（包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度）、對刀、節點計算、刀偏、循環指令的公式及含義。

數控銑床有如下的易錯點：對刀、輸程序（比如“+-”容易輸漏、“G00”輸成“GOO”、坐標忘記輸入、漏進給速度F、“G02/G03”過后“G01”忘記輸入、小數點漏輸）、坐標出錯、精度的控制（刀補、測量）、仿真完忘記回參考點、對刀前忘記回參考點、進給速度F的單位、工藝方面考慮欠佳（進刀退刀路線、切削三要素）、G41/G42刀補干涉、子程序。數控銑床的重難點知識有：程序的編制、工藝方面（合理地選擇進退刀路線、合理的加工工藝參數、工藝分析、切削三要素的選取）、精度的保證（包括尺寸精度、形位公差、表面粗糙度）、對刀、節點計算、刀補（建立、取消、修改）、子程序。

由此，我們根據統計結果將課程的重難點知識及易錯點制作成微課，方便學生反復學習，并對學生進行考核，對于易錯點要反復練習、考核、強調。

通過各位教師的訪談統計得出的結果，通過以下手段來提高學生上課時候的積極性：

⑴加工學生實際生活中的物體或常見機構、工廠實際產品；

⑵加工學生覺得好玩的東西（比如子彈、陀螺等）；

⑶播放一些酷炫的加工視頻；

⑷開展一些技能比賽以及動員學生都考取技能證。

通過各位教師的訪談統計得出，各位教師均對讓學生課前去藍墨云班課中自學微課等教學資源、課中進行答疑、練習及考核、課后進行復習這種教學方式進行了認可，但同時也對在現階段中職學校實行這種方式表示了擔憂并給出了建議：

⑴現階段中職學校學生不主動學習、自覺性不夠好（大部分學生不會去看、學生可能偷偷玩手機游戲等）；

⑵最好是學一段趕緊動手練習；

⑶課中時間分配會有點問題；

⑷給學生布置任務，讓學生帶著任務去看；

⑸教師備課需要大量的知識量及時間；

⑹在教學過程中加入一些信息化手段（如闖關游戲）；

⑺對需要動手的部分教師還是應該先示范。

3 基于教師訪談調查的教學實踐

3.1 課前發布資源

根據教師訪談錄統計出的易錯點及重難點制作微課，并在藍墨云班課上發布資源，如圖2所示。

3.2 課中

我校“數控編程與應用”課程理實一體化教學流程[3]如圖3所示，首先講解本次課任務涉及到的知識點，緊接著從實際企業生產案例中選取適合教學的案例，然后教師對真實案例進行剖析、講解，教師發放教學資料如微課等，學生進行學習，接著學生以為小組為單位進行合作探究，然后教師對出現的問題進行引導解答，緊接著教師引導學生在仿真機上仿真加工，仿真加工完后，教師對學生的加工情況進行評價，指出學生錯誤的地方，并要求學生改進，經過教師檢查仿真加工過關的同學，經過教師進行上機前的指導，上實際機臺加工，加工完后，教師進行檢測及評價。

4 基于實踐的教學效果評測

4.1 調查問卷的設計說明

為了更好地分析中職學校“數控編程及應用”課程采用微課等手段的數控一體化實踐與應用的效果，本研究從“理實一體化應用效果”和“采用微課等手段應用效果”兩個部分對學生的學習情況進行分析，從而對比出傳統數控教學和理實一體化及采用微課等手段輔助教學的差異，從而為后續的教學作指導。

圖2 藍墨云班課上發布資源

圖3 采用微課的一體化教學模式

4.2 調查結果及分析

4.2.1 一體化教學效果調查分析

圖4 理實一體化教學效果與傳統教學方法效果對比

圖5 學生學習積極性對比

圖6 對理論知識的提高對比

圖7 對實踐動手能力的提高對比

通過圖4、圖5、圖6、圖7可以看出，與傳統教學方法相比，學生認為一體化這種教學方式效果較好，學生的學習積極性也較高，大部分學生認為一體化這種教學方式對理論知識和實踐知識提高的幫助均較大。

圖8 現階段實施的一體化教學存在的問題

通過圖8可以看出，一體化教學存在的一些問題：

⑴許多學生認為課堂紀律不夠好，因為一體化教學不僅僅是傳統的理論課堂上的這種“教師教，學生聽”的方式，學生很多東西學完后立馬要去仿真機或實際機床上去實踐，在這過程中，學生如果碰到問題會去請教教師或同學，造成了不如傳統課堂“安靜”。

⑵知識點涉及不全面，一體化教學選取了實際生產中的幾個任務，然后教學圍繞著這幾個任務進行，這幾個任務外的知識點就可能沒有涉及到，因此在后面的教學中可以對學有余力的學生進行拓展知識的學習。

⑶成績評定不合理，現在的成績評定方式主要是讓學生先在機床上加工出零件來，然后再對加工出來的零件進行測量評分，有些學生可能上課的時候很認真、很好學，但是實際機床加工的時候由于種種原因造成零件沒有加工好，導致成績不合格。因此這種評價模式需要進行改進，成績評價需加強對學習過程的評價。

4.2.2 采用微課等手段的一體化教學效果調查分析

圖9 先自學再教學這種教學方式評價的調查統計結果

圖10 “這種教學方式對你有沒有幫助？”的調查結果統計

通過圖9、圖10可以看出，大部分學生喜歡采用微課等手段的先自學再教的這種教學方式，大部分學生認為這種教學方式對自己學習效率的提升有幫助。

4.2.3 學生技能成績對比

表1 傳統教學與一體化教學考證成績對比

從表1可以看出采用微課的一體化教學的班級在同樣的上課時間內學生的考證成績有所提高，而且未通過的兩個學生是因為太緊張導致撞刀了。另外學生的技能考證成績受到許多因素的影響，比如傳統的先讓學生在教室上課再去車間上實訓課，有些學生雖然在理論課堂上沒有什么學習效果，但是在實訓過程中通過實訓教師的講解及反復練習并加長實訓時間，也可以考過。但是總體上來說，經過采用微課的一體化教學出來的學生，實際機床上動手能力更強。通過學生畢業后的回訪發現，經過一體化教學的學生在企業上手很快，企業也更喜歡，實際操作機床的時候也更有自信，畢業后從事數控加工的學生更多。

5 思考及建議

本研究得到許多教師和學生的幫助和支持，本文以中職“數控編程與應用”課程為例，探索采用微課的一體化教學模式開發和應用效果研究，首先通過教師訪談錄了解該課程在實際教學中存在的問題及值得改進的地方，探究采用微課等手段的一體化教學方式，并進行教學實踐，然后進行應用效果分析。通過學生調查問卷分析和考證成績分析，可以看到這種新的教學方式對學生的學習是有較大的幫助，也是有意義的，因此這種教學方式值得其它課程借鑒推廣。

但還存在一些令人不太滿意的地方[2]：

⑴由于中職學校有些學生自覺性較差，學習主動性不夠，導致了有些學生課前沒有進行預習以及上課時參與度不高，間接導致了這些學生的學習效果不佳。

⑵信息手段的大量使用增大了教師的工作負荷，教師需要花費大量的時間來制作微課，以及對學生的預習情況進行跟蹤，對教學過程中學生的學習情況進行過程性評價，這無形中都加大了教師的工作量，限制了模式的推廣。

⑶由于時間倉促，許多研究還沒有進行，比如如何更加吸引學生的注意力、如何讓學生愛上數控課等課題，都是下一步要研究的地方。