基于“四有”課堂的高職課堂教學實踐

謝洪 劉振超

【摘要】本文論述職業(yè)教育“四有”課堂的內(nèi)涵，以孔類加工編程的一次課程教學為例，闡述“四有”課堂教學實踐，設(shè)計教學內(nèi)容，并根據(jù)子任務(wù)的劃分設(shè)計教學活動場景，采用“有趣”的教學方法，并設(shè)計教學成果“有效”測評，以期推動技術(shù)技能傳承創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】“四有”課堂 孔類加工編程 教學實踐

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）24-0161-04

我國職業(yè)教育目前已進入提質(zhì)培優(yōu)、增值賦能的新階段，但大部分高職院校的專業(yè)設(shè)置、課程設(shè)置還未能有效滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，難以形成同頻共振的效果，培育的人才與當代企業(yè)對其職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)的要求還有較大差距。高職教育改革必須遵循技術(shù)技能型人才成長的客觀規(guī)律，重點推動技術(shù)技能傳承創(chuàng)新，推動“四有”課堂建設(shè)，實現(xiàn)課堂教學變革、教學目標優(yōu)化、教學內(nèi)容升級、教學方法改進。

一、職業(yè)教育“四有”課堂的內(nèi)涵

職業(yè)教育“四有”課堂突破了傳統(tǒng)課堂中教學內(nèi)容與人才培養(yǎng)目標偏離、教學中難以調(diào)動學生學習主動性的難題，有效且高效地培養(yǎng)學生的專業(yè)行動能力。

“四有”是指“有用、有景、有趣、有效”。“有用”指的是教學內(nèi)容能完成對課程標準中模塊化內(nèi)容描述的專業(yè)行動能力的培養(yǎng)；教學設(shè)計踐行基于典型案例完成概念、原理和方法學習的教學理念；在培養(yǎng)專業(yè)行動能力的同時結(jié)合設(shè)計思政點，實現(xiàn)教學內(nèi)容與課程思政的無縫連接。“有景”是指教學活動在典型案例“目標靶向”的場境中完成，場境中師生各自扮演的“角色”到位、不出現(xiàn)錯位的情況，實現(xiàn)師生、生生互動的情景。“有趣”是指采用能調(diào)動學生主動性的教學方法，例如啟發(fā)式教學法、探究式教學法、行動式教學法等。“有效”是指有可測評的學習成果，包括學生有完成學習任務(wù)的表現(xiàn)，有“主動思考”的表現(xiàn)，有面貌和行為改變的表現(xiàn)。

盡管不同學科的“四有”課堂具體內(nèi)容存在一定差異，但其核心內(nèi)容、原則和教學流程仍然保持一致，即堅持“教師主導，學生主體”的理念，通過課前的教學任務(wù)和情景設(shè)計、課堂中的“情景互動學習活動”以及即時反饋、課后的評價反思等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)“四有”課堂的教學流程，旨在確保所學知識和技能的實用性、有效性和高效性。

二、“四有”課堂的實踐

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院（以下簡稱“學院”）開展為期一年多的以“有用、有景、有趣、有效”為指向的“四有”課堂教學活動，教師廣泛參與到課堂教學實踐活動中，努力抓住職業(yè)教育本質(zhì)特征，開展以能力為本位、以職業(yè)實踐為主線、以任務(wù)為驅(qū)動的課堂教學。本文以數(shù)控技術(shù)專業(yè)的核心課程數(shù)控加工編程課程教學模塊“數(shù)控銑床手工編程”中的一個教學項目“孔類加工編程”為例，剖析“四有”課堂的建立與實施過程。

（一）教學內(nèi)容設(shè)計

1.課程選擇依據(jù)

數(shù)控加工編程課程主要適用于制造領(lǐng)域的數(shù)控機床操作員、工藝編制員、程序編寫員、技術(shù)支持人員以及培訓師等具體崗位的人員學習，包括數(shù)控機床的操作實踐、編程實施、工藝文件的編制、生產(chǎn)管理以及培訓指導等一系列教學內(nèi)容。

《數(shù)控加工編程課程標準》中明確，“孔類加工編程”的教學目標是能根據(jù)數(shù)控銑床編程手冊，運用固定循環(huán)指令，完成孔類加工固定循環(huán)程序的編寫。該教學目標的描述，也與數(shù)控車銑加工職業(yè)技能初級工的崗位要求描述一致，反映了該崗位的技術(shù)技能要求。

孔結(jié)構(gòu)是零件的重要組成要素之一，孔的類型很多，按結(jié)構(gòu)形狀可分為光孔、螺紋孔，按長徑比又分深孔和淺孔。一個孔的加工流程通常由多種加工方法組合而成，而不同類型的孔的加工方法、方案、工藝不同，需要根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求合理設(shè)計加工流程、選擇加工方法。常見的加工方法主要有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、銑孔等。要想完成孔加工，加工人員需要掌握孔工藝方案選擇、切削參數(shù)選擇、刀具選擇、編程、機床操作等技術(shù)。但受制于課堂容量，一次課只能選擇一個主目標，且整個教學活動都要為這個主目標服務(wù)，故教學團隊選擇最基礎(chǔ)的鉆孔編程作為切入項目，即先鉆中心孔再鉆深孔的加工編程。

2.選擇教學載體并確定教學任務(wù)

數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，不同系統(tǒng)的編程指令和編程方法也不一樣。“完成孔類加工固定循環(huán)程序的編寫”是一個大目標，需要考慮教學條件，在清楚理解孔加工專業(yè)知識和了解學生認知水平的基礎(chǔ)上才能制訂教學目標、安排課時。如該項目中，學院選擇FANUC數(shù)控系統(tǒng)開展教學，分2次課共4課時完成。第一次課2課時，教學目標設(shè)定為“能完成深孔鉆削加工的編程”。第二次課2個課時，教學目標設(shè)定為“能完成擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲加工的編程”。第一次課安排的項目少，節(jié)奏慢，而第二次課項目多教學節(jié)奏加快，這樣的教學設(shè)計充分考慮了學生的認知基礎(chǔ)和認知規(guī)律。對第一次接觸孔加工編程的學生來說，是沒有任何固定循環(huán)編程概念的，需要通過完成小步驟、多嘗試的方式來學習和掌握新知。這也符合技能學習的黃金規(guī)則，即“一次實踐一種行為，一種行為至少試三次，先數(shù)量后質(zhì)量，在安全的情況下實踐”。第一次課的學習要確保學生做到熟練而且正確，為第二次課的學習打下堅實的基礎(chǔ)并積累經(jīng)驗。

通常，深孔加工的工藝是先用中心鉆鉆中心孔（淺孔），再用麻花鉆鉆深孔。在很多機械零件中，孔往往不是一個而是很多個，稱為孔系。該課題的學習任務(wù)是要先學會單個孔加工的編程，再拓展學會孔系加工的編程。

教學載體選擇的原則是要承載教學信息且盡可能簡單，既能展現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)又符合學生的認知水平，同時還要有利于校企結(jié)合和工學結(jié)合。教學團隊從該項目的教學實際出發(fā)，選擇某注塑機上模板孔系加工作為教學載體（如圖1所示）。該載體承載了2節(jié)課的所有教學信息，包括孔加工循環(huán)指令編寫所要求掌握的孔加工的6個動作、孔加工的三個特殊平面、編程參數(shù)及其含義、各參數(shù)的單位格式、孔系加工的數(shù)據(jù)格式及循環(huán)次數(shù)參數(shù)的配合應用等，這不但是鉆孔加工的基本信息，也是后續(xù)其他孔加工編程的基礎(chǔ)信息。該載體既適合學習單個深孔加工的編程，也適合學習孔系加工編程，且孔系的分布相對簡單，也符合實際生產(chǎn)的常見形態(tài)，體現(xiàn)了載體選擇的針對性和適度性。

3.教學重難點分析

編寫孔類加工固定循環(huán)程序的教學，需要在學生深刻理解孔加工動作的基礎(chǔ)上才能高效開展。而從學生的現(xiàn)狀看，對手工鉆孔或電動鉆孔擁有一定的經(jīng)驗，但對操控數(shù)控機床進行鉆孔或其他的孔加工則沒有認知基礎(chǔ)。因此教學任務(wù)的第一步是填補學生對孔加工動作的認知，這既是完成任務(wù)的基礎(chǔ)又是教學重點。

第二步則是解決教學難點。FANUC系統(tǒng)孔加工固定循環(huán)指令運動過程包含6個動作。這些動作已經(jīng)預先編好程序并存儲在內(nèi)存中，在需要時可用包含G代碼的一個程序段進行調(diào)用，其編程格式如下：G98（G99）G_X_Y_Z_R_Q_P_I_J_K_F_L_。

一個編程指令包含相當多的字符參數(shù)，而且不同的參數(shù)表達形式皆不相同，學生學會編寫各種孔加工的程序并非易事，故教師要給學生搭建好攀登的梯子，把教學任務(wù)劃分成多個子任務(wù)，讓學生在教師的引導下逐步攀登，最終達到既定的目標。

4.制訂教學目標和教學方案

按照“四有”課堂的要求，制訂教學目標和教學方案。

課題：用固定循環(huán)指令編寫深孔鉆削加工的程序。教學目標包括技能和知識共4個目標：會運用固定循環(huán)指令編寫深直孔加工程序、會運用固定循環(huán)指令編寫深直孔系加工程序、了解鉆孔加工動作、掌握鉆孔固定循環(huán)指令格式及各參數(shù)的含義和數(shù)據(jù)格式。教師將教學任務(wù)劃分成七個子任務(wù)：子任務(wù)一，描述鉆深孔的動作、鉆淺孔的動作（重點）；子任務(wù)二，讀懂鉆孔固定循環(huán)指令，指出鉆孔循環(huán)指令中各參數(shù)與孔加工動作的對應關(guān)系（難點）；子任務(wù)三，編寫深孔加工程序（先鉆中心孔再鉆深孔）；子任務(wù)四，編寫無規(guī)律孔系的深孔加工的程序；子任務(wù)五，編寫有規(guī)律分布孔系的深孔加工的程序；子任務(wù)六，學習鉆孔循環(huán)其他指令G82、G83；子任務(wù)七，找出孔加工固定循環(huán)指令編寫規(guī)律。

子任務(wù)的劃分圍繞完成課堂主目標展開，每個子任務(wù)的學習都有可評測或評價的成果，前一個子任務(wù)的完成作為后一個子任務(wù)開展的“踏板”。子任務(wù)的表述以動詞開頭，引導學生參與其中，讓學生通過觀察、感知、體驗、操作、模仿、描述等方式嘗試。

（二）根據(jù)子任務(wù)的劃分設(shè)計教學活動場景

子任務(wù)一的目的是讓學生了解孔加工的動作，并初步了解加工動作與編程參數(shù)之間的對應關(guān)系。這是重點，因此教師首先通過展示孔結(jié)構(gòu)零件3D圖片或真實照片、播放孔加工視頻和慢動作動畫，讓學生通過觀察、感知并體驗孔加工的真實工況，降低學生想象的難度，激發(fā)學生的興趣。設(shè)計學習記錄表（如表2所示），結(jié)合教學情境引導學生通過觀察并描述孔加工的環(huán)境和動作，完成表2中第1—2行中的“動作”，自行找到參數(shù)與動作的對應關(guān)系，逐步感知并掌握鉆孔循環(huán)指令的編程思路和編程格式。

子任務(wù)二的目的是讀懂鉆孔固定循環(huán)指令，掌握孔加工固定循環(huán)指令的格式及參數(shù)的含義，這是教學難點。教師設(shè)計的教學情境是展示孔加工動作示意圖（如圖2所示）和數(shù)據(jù)表達形式示意圖（如圖3所示），學生通過看圖描述孔加工三個平面，教師領(lǐng)讀孔加工固定循環(huán)指令（表2中第2列），學生指出固定循環(huán)指令各參數(shù)與動作之間的關(guān)系，填寫表2中的第8列（功能）。

子任務(wù)三是學生初步體驗編寫單個深孔加工程序（先鉆中心孔再鉆深孔）。教師僅展示任務(wù)圖紙及要求，由學生自行完成編程任務(wù)，并互相交流結(jié)果。

子任務(wù)四和子任務(wù)五的目的是加深學習深度，既是對鉆孔加工編程的難度遞進，又是子任務(wù)三的第二次實踐。子任務(wù)六是為拓展學習寬度而設(shè)計的，也是子任務(wù)三的第三次實踐。教師設(shè)計的教學情境是展示任務(wù)圖紙及要求、播放動畫慢動作并適當講解指令的應用場景。學生描述動作、推導指令G82和G83、填寫表2各項內(nèi)容、自行完成編程任務(wù)，并互相交流結(jié)果，教師只在學生遇到困難時才做適當引導。

子任務(wù)七的設(shè)計是讓學生從實踐中找出孔加工固定循環(huán)指令編寫規(guī)律。因此教師只是引導學生觀察并分析表2，讓學生主動尋找編寫規(guī)律，并用自己的語言描述編程規(guī)律，互相交流對固定循環(huán)指令的理解。

從子任務(wù)一到子任務(wù)七，教學設(shè)計經(jīng)過了感知、理解、體驗、實踐、再實踐、尋找規(guī)律到真正會應用等多個階段，教學情境設(shè)計包含了視頻、動畫、圖片、圖紙、表格等硬件場景。在這個過程中，學生要參與觀察、描述、體驗、實操、提煉等學習過程，且體驗、實踐、再實踐不是單純的重復，而是以任務(wù)三為基礎(chǔ)，適當拓深、拓寬并強化學生的認知，因此教師設(shè)計了表格2。該學習記錄表的設(shè)計，就是讓學生參與共同化解重難點的關(guān)鍵。它在教師的引導下由學生逐步自主填寫完成，是幫助學生理解指令各參數(shù)的有效途徑。學生在填寫過程中一點點突破難點，在執(zhí)行任務(wù)中掌握了新的知識點。

（三）采用“有趣”的教學方法

子任務(wù)一和子任務(wù)二主要采用啟發(fā)式教學，在教師的步步引導下，學生觀察視頻，找出動作與參數(shù)的對應關(guān)系，記錄學習結(jié)果，教師僅在學生遇到困難時給予適當幫助。子任務(wù)三至七采用探究式教學和行動式教學，教師只是展示任務(wù)場景，引導學生找出差異，提供解決問題的新知識點。

任務(wù)設(shè)置基于目標導向，完成任務(wù)基于問題導向，教師僅引導學生找到解決問題的路徑，解決問題的實踐需要學生自行探究，讓學生在行動中發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、找到解決問題的方案，在任務(wù)導向下完成師生互動、生生互動。學生在完成任務(wù)的過程中，將實踐上升到理論認識，從而更易于理解和掌握理論知識，也更有利于將理論知識應用于以后的實踐工作中。

有趣的課堂一定是有互動的課堂。教師通過提問、搶答、小組過論、角色扮演等方式來創(chuàng)造互動性，這樣不僅可以讓學生更好地消化知識，而且可以增強學習興趣；或利用展示圖片、視頻、音頻等多媒體資料，讓學生更加直觀地感受到知識的魅力。

（四）設(shè)計教學成果“有效”測評

“有效”課堂的教學效果包括以下兩方面，首先是課堂教學是有效果的，再次就是課堂教學是有效率的。例如，子任務(wù)一的實施是為了達到感知的目的。目標是否達成，看學生是否能完成表2即可，教師可通過觀察和統(tǒng)計學生完成的情況調(diào)整教學。子任務(wù)二的實施目的是加深理解鉆孔加工的固定循環(huán)指令格式及其數(shù)據(jù)表達形式，目標是否達成，也與表2的完成情況有關(guān)。子任務(wù)三至子任務(wù)五，是學生體驗、實踐、再實踐編程的過程，成果是學生是否編寫出正確的程序。子任務(wù)六是為拓展學習寬度而設(shè)計的，其成果是看學生是否能推導出G82、G83指令。子任務(wù)七的設(shè)計是讓學生從實踐中找出孔加工固定循環(huán)指令編寫規(guī)律，成果是學生可以口頭描述規(guī)律。教學測評可有線上、線下，可有自評、互評、教師評。例如子任務(wù)一的測評，線下可以讓學生舉手表示是否完成，教師抽查，或者讓學生口述，或者讓學生搶答等，學生在編程討論互動過程中，可以相互推薦身邊優(yōu)秀的同學進行展示等；線上可以讓學生對課堂N項任務(wù)學習結(jié)果進行5分制的自我打分，通過班級統(tǒng)計結(jié)果，完成課堂“效果”的定量評議。課后可以在線上對教師駕馭課堂的教學效果完成課堂“效果”的定性評議。

三、“四有課堂”教學成效

柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院開展“四有”課堂活動后，僅2023年上半年（2022—2023第二學期）就有51位專任教師參加了第三期課堂革命典型案例達標驗收活動，并通過落實“三教”改革即“賦能教師”“升級教材”“改革教法”實踐“四有”課堂，開展典型案例的集體備課、聽課和評課，在不斷探究、實踐中產(chǎn)生了許多優(yōu)秀的“四有”課堂典型案例，形成了柳鐵模式的“四有”課堂3.0版本。

學院按“四有”課堂的理念賦能教師，幫助教師提高課程教學設(shè)計能力，不斷提升教學能力，并按照“四有”課堂的理念“升級教材”。有的教師積極開發(fā)教材，圍繞職業(yè)能力培養(yǎng)要求編寫教材，將理論知識與崗位實踐有機結(jié)合。“四有”課堂教法改革，使課堂教學形成了以完成任務(wù)為導向、通過完成任務(wù)以解決問題為導向的柳鐵特色，使“教師為主體的講授課堂”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W生為主體的交流課堂”，使“學生被動學習的課堂”成為“學生主動學習的課堂”。

綜上所述，“四有”課堂不僅是教學理念、教學模式的更新，而且是教學技術(shù)的更新。“四有”課堂也不僅僅聚焦于“教師”與“學生”兩個主體，而是同時兼顧多元課堂元素，包括教學資源的開發(fā)、信息的傳遞、硬件設(shè)施的支持等，從而構(gòu)建了和諧課堂生態(tài)。其實質(zhì)是一場深層次的教學改革活動，能夠通過課堂教學將職業(yè)院校內(nèi)涵建設(shè)與質(zhì)量提升體現(xiàn)在每一位學生的學習成長過程中。

參考文獻

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注：本文系柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院謝洪名師工作室（2020-MS008）、柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院教學改革研究項目（2022-KCSZ-JGB05）的研究成果之一。

作者簡介：謝洪（1967— ），廣西平南縣人，本科，教授，主要研究方向為信息與通信工程及教學；劉振超（1966— ），廣西岑溪市人，本科，教授，主要研究方向為機械工程及教學。

（責編 羅異豐）