《數控機床與編程》四位一體教學模式研究與實踐

何冬花

摘 要：《數控機床與編程》在我校開設在大三第一學期，正是學生找工作的時間段，針對這一現象，提出《數控機床與編程》課程改革，如何在課堂教學、考試模式、一體化任務工單、實訓教學中加以實踐，發揮最大作用。

關鍵詞：數控機床與編程;教學模式;研究;實踐

文獻標識碼：A

“四位一體”教學模式就是指教育理論、教育設計、教育實訓和教育反思四個環節的一體化教育，重視整體性的教學實踐。《數控機床與編程》在我校已經開課多年，是我校機電一體化專業、機械設備維修與管理專業的一門專業課，是實踐性很強的一門課程。該課程逐步采用工程“體驗式”的學訓一體化教學，此種方法雖能提高學生的動手能力，但與企業對人才的能力要求方面尚有差距。學生在體驗式學習過程中，往往存在無法獲得真實的企業環境體驗，無法獲得真實職業工作任務，從而對所學知識與工作能力結合不強，進入工作單位后，期望與現實落差較大，導致企業對人才的認可度不高，學生就業不穩定等負面現象。同時我校開設在三年級第一學期，正是學生找工作的時間段，針對這一現象，提出《數控機床與編程》課程改革，如何在課堂教學、考試模式、一體化任務工單、實訓教學中加以實踐，發揮最大作用。

一、課堂教學模式研究

根據近幾年來，老師、學生的反應，將課堂教學模式，在原有傳統教學的基礎上，與多媒體教學結合，同時應用信息化教學——學習通。

針對基礎的知識點，比如指令的講解，根據學生的建議，采用傳統的黑板教學，逐個書寫講解、分析，規范學生的書寫格式，減少錯誤程序段格式。同時錄制一些視頻，在講解完后播放視頻動畫，加深學生的理解。

本課程是學習完《機械識圖與繪制》、《金屬熱加工與熱處理》課程之后，開設《機械制造技術及工藝》課程時，平行開設《數控機床與編程》課程，作為一門專業課來學習。根據目前課程開設學期的設置，時間上緊湊，學生忙于就業，不能很好的學習這門課程。同時和《機械制造技術及工藝》課程平行，課程里面關于工藝的內容很少，學生掌握的工藝知識有限，導致編程錯誤較多。所以，在工藝分析這部分，讓學生利用平時碎片化的時間自學，課堂利用仿真軟件檢查部分學生的程序，查漏補缺指出錯誤之處，進行改正、強化。

在學習通上，把課程的一些視頻、動畫上傳，讓學生利用自己閑余時間段學習，在課堂上根據需要和班級情況實時檢查、測驗，記錄在平時成績表中，每次課前打開，激勵學生學習的積極性、主動性，效果良好。

二、考試模式改革研究

本課程通過開發各種形式題庫，逐步改革了考試模式。《數控機床與編程》在2012年之前沿用傳統考試模式，即教師期末出卷，考試后期末成績占70%，平時占30%;2012年后隨著考試改革的啟動，學院啟用題庫組卷策略來形成期末試卷方式。《數控機床與編程》是學院首批利用軟件從題庫進行組卷考試的課程之一，當時限于教師本身認識和學院實訓條件的局限性，題目僅限于對理論知識的考查。2014年至今，隨著學院實訓條件的進一步改善和職業教育教學改革的深入進行，職業教育對實踐技能的要求越來越高，于是“一體化教學”、“體驗式教學”等模式成為教學模式改革的主流，那么有效考查學生的實踐能力也成為考試很重要的一部分，而且《數控機床與編程》課程實踐性很強，單純的理論學習枯燥乏味，單純的理論考試也不能體現學生的技能水平。從2015年開始，本課程團隊與系部領導經過認真討論，決定改革本課程考試模式，探索既能考查學生的理論知識掌握情況，又能考查學生的基本技能的考試方式。而如果僅僅在考試時要求將實訓項目再做一遍給個分數，只能是基本技能的一部分。所以編寫系統化的實踐考試題目成為考核模式改革內容的一部分，經過大量收集整理資料，綜合考慮學生學完本課程應當會什么的目標，依托各實訓項目、視頻資源、網絡資源等，在原有練習題庫、理論題庫的基礎上進行了完善、創新與拓展，形成了實踐基本技能試題庫。2018年-2109年第一學期經過系部與團隊進一步協商形成了《數控機床與編程》考試模式改革具體方案，加強對學生實踐能力的提升：

一是平時成績的考核。平時成績考核項目參考學院的五項，即考勤、提問、測驗、實訓、工單等，打破5：5分成體制，突出實踐能力考試，平時成績由原50%比例調整為占期末成績的40%。

二是理實一體的試卷。試卷中的理論部分，重點考察學生學完本課程后，將各個指令、工藝等知識點，以客觀題形式出現，形成題庫，題量比應考題目數量要多，每個班級均會下發考前復習題目，此復習題目要求學生必須認真對待，所有題目要求學生做在A4紙上，作為復習資料，重復的不做（特別簡單的也可不做）。考試時允許學生攜帶復習資料，也只能攜帶自己寫的復習資料。考試結束后復習資料隨試卷一起上交。

三是實踐能力測試措施。實踐能力測試，重在體現應用能力、小組團隊協作能力、對實踐題目的完成情況等進行現場與試卷完成情況綜合給分。

（1）實踐能力測試實施過程。實踐能力題庫中的題目，而且考慮到班級人數及實訓條件等因素，組織學生以小組為單位進行。考試過程中將每一題目做成題卡，學生現場抽取題卡，抽到相同題卡的學生臨時組成一個小組，該小組完成抽到的相應題目即可，最后以完成題目情況、團隊協作、個人表現給出個人分數。為避免學生對考試的不重視或過分依賴小組其他成員的現象發生，對于個人分數低于60分的學生重新組織抽取題目，給以一次重新抽提機會，重新答題，否則取消此項成績。

（2）實踐能力測試題目所體現的創新性。實踐能力測試題量大，每一號試卷都有好多要完成的任務，有些題目必須要求團隊協作完成，如數控程序的輸入等;有些題目可以創新，如對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，體現了對所學理論知識的活學活用和創新性。

四是考試前的準備措施。考試成效一方面是平時積累的結果，另一方也是考前的有效準備，考試是促進學生學習、激發學生的積極性和主動性的手段，而不是考倒學生，這樣就失去了考試的目的。考試模式改革后，不管是理論隨機組卷還是實踐隨機試卷題號，由于測試題型多，內容多，要想全局掌握確實很有難度。所以在期末復習階段將題庫下發學生，讓學生全面復習，做全局準備，并實行實訓室定期開放，對于勤學好問的學生及時答疑解惑。充分發揮學生的主體、教師主導作用。

經過兩年的學生考試模式改革實踐，體現出了極好的考試氣氛，每個學生用足了滿滿兩個小時的考試時間，學生反映很好。另外，針對題庫，通過平時的教學積累和總結，題庫也在不斷的完善中。

三、開發一體化任務工單，探索工單完成策略

高職學生畢竟學習主動性差，必須借助輔助手段來加強，所以針對本課程，根據項目、任務開發了任務工單，通過工單的資訊部分引導學生課前預習課程內容;通過任務實施，訓練學生完成一項具體任務應掌握的實訓操作步驟、方法、思路以及完成過程。另外，探索工單的高效利用措施，克服對工單實行“三步走”處理模式，認為工單就是作業的普遍現象，即布置學生做、學委收齊上交、教師批閱的三步走程序，達不到促進學習的真正效果。在《數控機床與編程》課程中，首先任務工單內容是集理論、實訓項目于一體，是完成每一個學習任務學生必須要具備的知識與技能的體現;其次，普通作業本都是教師規定時間，學委按時收齊上交，然后由教師獨立批閱完成即可，而本課程經過幾年的實踐，探索了任務工單的高效利用措施，具體做法是：

一是任務工單資訊部分必須要求學生提前預習。

二是任務工單實時追蹤法，要求學生每次上課必帶工單，每次上課的課前或課間進行抽查，同時通過讓學生在黑板寫或回答的形式檢查完成情況，點評后給平時提問成績;

三是最大可能杜絕學生抄作業。對于有些題目要求學生課堂完成，及時檢查，并給予以課堂完成分數，學生完成有困難的題目，老師主動提出或應學生要求組織答疑;

四是任務工單背面的高效利用。現在打印的工單，往往在紙張正面完成作業，背面空白，本課程要求“一本兩用”制，即正面作業、背面課堂筆記，及時寫下需要記錄的內容。而且鼓勵學生課后查閱相關專業知識，及時記錄。對于一些亮點的內容讓大家共享。背面內容根據完成質量占工單任務總成績的20%。

五是創新工單修改法。對于有些內容細節很多，學生很容易忽視的問題，單純的由老師批閱并不能引起學生注意或學生也不會再去琢磨其錯誤原因，得過且過。所以組織學生互相批閱，互相找問題、現查現改。如本課程“數控車削編程與操作”內容，關于數控車削零件的編程，程序內容多，各種指令初始記憶很困難，學生在編程時特別容易“缺胳膊少腿”，所以針對本任務都是先老師當面批閱部分學生，然后組織全班交換后互相檢查，最大限度改正，并由學生進行互評給予分數，調動積極性和激發責任心，引起學生重視、加強記憶。

六是任務工單上交方式改革。以往作業都是學委收齊交來即可，但是這讓一些得過且過、學習態度不端正的學生鉆了空子，交來的作業一塌糊涂、應付了事。所以本課程任務工單一律實行教師當面檢查教師負責收齊的辦法，不完善的部分及時補充，使學生逐漸端正學習態度，嚴格要求自己，主動學習，提升工單完成質量。

七是各種成績及時記錄制。加強平時訓練與引導的結果是要讓學生看到效果，其中最有效的方式是成績，同時也能提升學生自信心。參考學院成績評定規則，針對本課程制定了平時成績記錄表，所有考察項目進行了量化。對于提問、實訓、測驗、學習表現、工單批閱結果及時記錄在表中，特別是課堂提問都是在現場記錄結果，每次上課前打開這個表格，所有成績展示在學生當面，公開、透明，每個學生的平時成績怎么樣做到心中有數，對成績不滿意的學生，要求自己毛遂自薦完成一些任務來補救，形成激勵機制。

通過以上七種對任務工單的實施策略，大大提升了任務工單的高效利用。

四、實訓教學模式研究

實訓教師針對不同的班級，結合班級的實際掌握情況，及時調整實訓內容，讓每個學生完成實訓內容。各教學班級中加以應用與實踐，總結實訓建設的優勢與不足，制定今后改進的方向。

五、小結

《數控機床與編程》這門課程在我校已經有幾年的教學歷史，本課程資源建設與實踐研究成果，大大調動了學生的學習積極性和主動性，提升了教學質量，并且為青年教師的成長提供了很好的資源。《數控機床與編程》課程從資源的整理、搜集、制作及應用過程需要團隊的協作完成。特別是在資源庫創新與拓展方面，由于教師的實踐能力、知識范圍還是有欠缺，需要教師查閱大量的資料，一定程度上也在大大激勵教師不斷學習、擴充新知識、訓練新技能，自發調動教師的積極性。另外，目前承擔本課程教學任務的青年教師居多，讓青年教師直接參與，會加快青年教師的成長。

今后，本課程在以下幾方面還需要進一步完善：

（1）進一步完善考試模式改革方案。

（2）進一步完善改革課堂教學模式，加強信息化的應用——學習通。

（3）培養具備數字化“設計+調試+編程”等綜合能力的人才，為參加“數控數字化雙胞胎-虛擬調試”賽項做準備。

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