基于系統評價理論的數控加工實訓教學效果評價表的設計與應用

王曉明

（滁州職業技術學院機電工程系 安徽 滁州 239000）

數控加工實訓課的教學目的主要是為了提高學生的實踐操作能力，學生通過該課程的學習形成獨立操作數控機床的能力，如編程、加工零部件等。 課程的學習效果檢驗主要以技能操作水平為主。 本文將評價表這種評價方式引入到高職機電一體化專業的實際教學中，解決數控加工實訓課的學生學習效果評價難的問題。既可以提高學生的自覺學習能力達到自控的效果，又可以讓老師及時有效的了解學生的學習狀況。

美國俄亥俄州立大學教授海蒂·古德瑞齊指出，"評價表是評價作品從優到劣的一個工具”[1]。 美國杜肯大學教育學院助理教授蘇珊·布克哈特將其定義為“由教師或其他評價者設計制定的敘述性的評分方案，用來評價學生的學習成果和學習過程”[2]。 因此采用評價表全面系統地綜合測評學生的水平和能力，而不應僅從某一方面考評學生的綜合素質，是十分有必要的。

1.設計方法

1.1 系統評價理論基礎

教學評價是以目標為主要價值判斷的評價體系，在獲得足夠資料的基礎上做出相關的價值評判標準并對學生各方面的發展做出一系列的考察。 教學評價需要按照相關的標準針對課堂教學效果、學生實操能力等多方面展開系統且充分的調查， 進而獲得充足的信息后，對教學的價值做出定性和定量的分析與判斷。 由此可見，教學評價這種價值判斷方式最關鍵點是緊緊圍繞目標展開。 如果教學評價過程中，理論依據、評價方法等都不相同，那么得出的結果也會存在差異，甚至與預期完全相反。 在過去，教師通常利用考試測驗、作業練習、課堂提問等途徑評價教學，所評價的結果對于學校教育的整體效果評價具有一定作用，但該法自身就有諸多問題，其評價方案以考試分數和主觀印象評價為主顯得極不科學。

互相促進協調發展并為了共同的目標而發展的體系組成了系統[3]。評價對象在系統評價理論里面作為一個單獨的系統而存在，其運作程序以最優方法為原則。對系統進行評價時要遵循整體性的原則同時兼顧各個要素部分從而達到整體大于部分的理想效果”[4]。

1.2 設計思路及設計要求

實施教學評價應遵循如下基本步驟：教師充分明確教學目標，設計科學有效的評價工具，并根據需要進行修改；修改完畢后教師及時向學生展現評價工具，待學生完成了學習任務教師可選擇兩種方式對學生作業進行評價，即讓學生進行自評或者老師對其進行評價；最后教師對評價結果進行統計，并提供學習反饋。 如圖1 所示。

圖1 教學評價的流程圖

本文研究思路是：首先要明確數控加工實訓課的評價目的和評價目標， 然后按照評價的主要目的與主要目標進行評價指標的確定，從而將一、二級評價指標篩選順利篩選出來，再在此基礎上將每個指標的權重和相應的水平等級進行確定， 接著詳細準確地描述評價標準，最后將評價表在小范圍內試用，檢驗表的應用效度。

2.評價表的編制

2.1 指標體系的確定

現代教育評價理論是數控加工實訓課評價體系的理論指導，把機電一體化的教學要求與學生的實操水平有機聯結，從而對學生的學習效果評價行為目標進行確定， 然后選擇能體現行為目標本質的指標，并篩選出這一指標下的一、二、三下級目標，評價標準是描述性語言，也就是每個下級指標的定性評價[5]。

2.1.1 一級指標的確定

實訓課的主要目的是對學生實踐操作能力進行培養，并且培養與發展學生的創新意識、創新精神和創新能力。所以，學生數控機床實操水平成為了評價學習效果的重要因素。 但是，考慮到實訓過程中安全問題不容忽視，特別是學生將來真正走上工作崗位以后安全問題更是最基本的保障，所以教師必須在實訓課中重點強調。當然，學習結果和安全固然重要，但學生的興趣和態度也非常重要，在實訓課中是否得到了有效培養，也是教學評價中非常重要的指標。因此，一級指標就包含三個方面，即操作過程、安全意識與學習態度。

2.1.2 二、三級指標的收集

內涵分析法從事物的本質特征為主要出發點把事物本質屬性的淺層表現定為選取指標的依據，本論文中二、三級指標的研究采用的是內涵分析法”[6]。 從數控機床實操研究角度出發，分析課堂教學幾大要素間的邏輯性之后， 把教學傳遞分成以下五個工作步驟，首先是程序編程，然后是輸入程序并空運行，再后來是對刀，最后才是正式加工。 這五步是基礎環節，數控機床上的每個零件加工都離不開這五步。

“程序編程”是首要環節，直接決定了零件的質量。 為了讓零件加工更高效、成本更低，編程方法和加工工藝往往需加以斟酌。 所以，該環節包含四個三級指標，它們分別是“刀具半徑補正”、“編程”、“工藝合理性”與“形狀補正”。

“程序輸入”發生在程序編程好以后，將編程好的程序輸入到數控機床中。 通常這一環節有較嚴格的要求，例如程序每行最后必須要用一個分號、每個數字的后面必須加上小數點隔開等。所以，學生在學習過程中一定要熟練掌握這些要求。所以，該環節只有一個三級指標，即“輸入正確性”。

程序輸入完成之后就開始“空運行”，主要檢驗程序是否正確。 如果忽略這一步， 那么加工過程中極易因程序出現錯誤而浪費材料，甚至對機床或刀具產生損傷。需注意的是，空運行前一定要先鎖住機床，防止機床直接加工，從而讓刀頭出現損壞。因此，該環節包含兩個三級指標，它們分別是“鎖機床”、“空運行是否正確”。

"對刀”在操作過程中扮演著重要角色，用對刀測量"刀補值”即參考點與實際加工刀具的差值從而實現刀尖與參與點重合。在"刀長”內可找到輸入這一項， 為了實現零加工需將參考點和刀尖保持高度契合，并準確創建編程坐標系。對刀在數控機床操作中非常重要，故而該環節的三級指標共有三個，它們分別是“對刀過程”、“回參考點”和“對刀精確度”。

“加工”這個環節考查的是學生加工的零件是否符合圖紙要求。所以，該環節的三級指標就有“加工質量”、“粗加工后測量”和“加工出錯”三個。

再者，數控機床專業人才的培養是面向整個企業或工廠，所以要求學生在學習和實訓過程中，一定要有安全意識，教師有必要在實訓課中安排一節安全教育課。 這樣一來，學生不僅會對自身的安全更關注，對機床運行的安全也非常重視。 導向性的評價在此時就起到了作用，并且借助這一評價讓學生強化了安全意識，從而防止了安全事故發生。

最后，教學其實是一種師生交流的過程，且交流過程中的信息具有多向性和主動性。 特別是素質教育理念的提出，對師生之間的互動和交流更重視。 不僅要求教師先激發學生的興趣和學習動機，而且要在合作的基礎上進行討論和交流， 從而讓學生的學習水平得到提高，讓學生的學習成果不斷積累，這樣更有利于學生后期不斷提升。所以，學習效果的評價應該包括兩個方面的因素，一個是學習意識，另一個是團隊合作。

由此得到了一級指標是操作過程、安全意識、學習態度三個，二級指標是編程、輸入、空運行、對刀、加工、人身、機床、學習意識、團隊合作九個，三級指標共有二十一項，隨機排列如下：人際交往、學習興趣、合作意識、學習主動性、編程、形狀補正、粗加工后測量、刀具補正、工藝合理性、加工質量、輸入正確性、加工出錯、鎖機床、勞保防護、空運行是否正確、零件夾固、回參考點、工量具擺放、對刀過程、安全門關閉、對刀精確度。

具體評價指標結構體系如表1 所示。

表1 評價指標體系

加工粗加工后測量加工質量加工出錯人身 勞保防護安全意識機床零件夾固工量具擺放安全門關閉學習意識學習主動性學習興趣學習態度團隊合作人際交往合作意識

2.2 指標權重系數的確定

指標權重的意思是某一指標在全體評價體系中具有重要的地位，所占比例較大。 權重系數表示重要性的數據或數值，可稱之為權重或權數[7]。 每個評價指標的權重，在評價表中具有非常重要的地位，也是構建評價表過程中不可忽視的一部分。筆者將從公式和經驗法兩個方面對評價指標的權重進行確定。

首先，借助公式將兩個相鄰指標權值關系進行確定。

其次，利用經驗法來咨詢經驗豐富的實訓指導教師確定各項指標的權值。 此評價表具有較強的實用特點，是根據學生的學習現狀專門為機電一體化學生量身定制的。 （本文不討論權重系數的分配）。

3.應用結果分析

本文設計的“教學效果評價表”實驗用于滁州職業技術學院17 級機電班 63 名在校學生，并且在評價學生的學習效果時，采用的是學生自評這種方式。 為此，針對這次評價一共發放了63 份評價樣本，并共計58 人參與最終統計。 即有效樣本概率即為92%。

圖2 全班學生教學效果評價條形圖

將學生的每個評價項目的分數統計后，采用了圖2 與圖3 進行反映。圖2 反映了學生實操數控機床時每個步驟的熟悉程度，且“編程”、“刀具補正”、“形狀補正”、“工藝和理性”、“粗加工后測量”這五個評價項目有十名以上的學生只有一般水平，說明教師日后要將這五個方面作為授課重點，讓學生的思路更清晰、要領掌握更牢固。 除此之外，其余評價項目學生都達到了較好水平，充分說明教學目的已達到。同時，圖中反應出少部分學生學習態度問題很嚴重，缺少學習意識，缺乏團隊合作。 雷達圖3 可以反映出單個學生教學效果。 各項指標成績連線形狀如果越近似于圓形，并且圓形的面積越大，那么就說明學生的學習效果越理想。 每個學生可以從下圖清楚了解自身優勢與不足，并且做出更公正與客觀的評價。 教師則通過下圖可以看出學生的強弱之處，例如，在“鎖機床”這個評價項目上，學生1 表現優秀，學生2 表現較差。 教師可以針對學生2 強化輔導。

圖3 單個學生教學效果評價雷達圖

4.總結

本文圍繞實訓課教程為主體并對教學效果進行了討論研究。 了解機電一體化專業的特點及其對評價表的設計要求；對評價量表的編制進行研究并確定評價指標體系與評價標準，對相關數據進行統計分析最后對數據進行檢驗。 設計時做到了以操作過程學習評價為主，以安全意識、學習態度這兩個方面的評價為輔，將提高學生綜合實踐與應用能力作為此次評價的主要指標，從各個方面對學生的學習效果進行了全方位、綜合性的評價。 這樣的教學評價，不僅會對學生的學習非常有利，不斷促進學生學習效果的穩步提升，而且能促進教師教學方法和思路的創新，從而培養出綜合實踐與應用能力更強的數控人才。