數(shù)控技術(shù)課程在線教學(xué)方法探索與實(shí)踐

尹玲　張斐　吳鵬　鄒建軍　黃華海　鄧君

摘? 要：利用優(yōu)學(xué)院教學(xué)平臺對數(shù)控技術(shù)課程的線上教學(xué)方法進(jìn)行探索與實(shí)踐。從教學(xué)設(shè)計(jì)與方法、教學(xué)過程、教學(xué)效果這三個方面著手，探索研究并嘗試開展了“一主體、三情境、雙保障、多元考核”的教學(xué)方式，以達(dá)到有效提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的目的。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù);教學(xué)設(shè)計(jì);線上教學(xué);教學(xué)方法

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）25-0080-05

Abstract： This paper uses the teaching platform of excellent college to explore and practice the online teaching method of Numerical Control Technology course. According to the characteristics of the course， starting from the three aspects of teaching design and method， teaching process and teaching effect， this paper explores and tries to carry out the teaching method of "one subject， three situations， double guarantee and multiple assessment"， so as to achieve the purpose of effectively improving teaching quality and teaching effect.

Keywords： Numerical Control Technology; teaching design; online teaching; teaching method

2020年初新冠肺炎疫情席卷全球，為在線教學(xué)的發(fā)展按下了快進(jìn)鍵，“停課不停教、停課不停學(xué)”既是疫情防護(hù)的需要[1]，也是學(xué)生學(xué)習(xí)成長的剛需。數(shù)控技術(shù)是機(jī)電工程專業(yè)一門代表性的專業(yè)課程，其課程內(nèi)容具有多學(xué)科交叉、理論實(shí)踐結(jié)合、發(fā)展更新快等特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對本課程的特點(diǎn)，積極響應(yīng)學(xué)校號召，精心組織課程的在線教學(xué)工作，設(shè)計(jì)思政融入專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容，制定多元考核的教學(xué)方案，探索并開展了“一主體、三情境、雙保障、多元考核”的教學(xué)模式。

通過教師與學(xué)生在一個學(xué)期內(nèi)完整開展的居家教與學(xué)的教學(xué)實(shí)施，最終檢驗(yàn)了此教學(xué)模式在進(jìn)行線上教學(xué)活動推進(jìn)中的計(jì)劃性和步驟性，保證了學(xué)生們線上學(xué)習(xí)的質(zhì)量，取得了較好的教學(xué)效果。

一、課程特點(diǎn)及線上教學(xué)問題分析

數(shù)控技術(shù)是本科機(jī)械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)課，授課對象為大學(xué)三年級的本科學(xué)生。課程內(nèi)容涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動控制、數(shù)學(xué)等多學(xué)科交叉的技術(shù)知識，教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)機(jī)械電子工程專業(yè)本科生對數(shù)控技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控裝備的認(rèn)知水平、技術(shù)架構(gòu)、算法思想和基本的編程應(yīng)用能力。核心教學(xué)內(nèi)容包括數(shù)控機(jī)床的組成與工作原理、數(shù)控系統(tǒng)組成及工作原理、數(shù)控插補(bǔ)算法、數(shù)控編程基礎(chǔ)及方法等。課程的特點(diǎn)是更新快，學(xué)科交叉，學(xué)科界限模糊，實(shí)踐性強(qiáng)。對應(yīng)用型本科生的教學(xué)來說，課程教學(xué)內(nèi)容和知識點(diǎn)需要與技術(shù)發(fā)展的步伐接軌，注重拓寬視野和學(xué)習(xí)思維的培養(yǎng)，使學(xué)生能獲得對數(shù)控技術(shù)持續(xù)學(xué)習(xí)的能力，應(yīng)對技術(shù)發(fā)展的快速變化。因此，數(shù)控技術(shù)這門課程在線上教學(xué)過程中面臨以下問題：

1. 交叉學(xué)科知識點(diǎn)講授難。數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容涉及多個學(xué)科交叉知識點(diǎn)，對于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生而言，在一些概念較多的非機(jī)械類知識點(diǎn)上，由于線上教學(xué)無法直接面對面交流溝通，學(xué)生理解起來難度較大，會影響學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣。

2. 缺少實(shí)物實(shí)踐環(huán)境。線上教學(xué)在課程實(shí)踐性內(nèi)容的教授部分，無法同線下教學(xué)一樣在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)際動手編程加工進(jìn)行知識驗(yàn)證，會影響學(xué)生對知識內(nèi)容掌握的深度。

3. 課程答疑的時效性高。線下面對面教學(xué)方式下，教師對學(xué)生提出的疑問可以及時解答，答疑效率高。線上教學(xué)過程中，不同學(xué)生可能在不同時刻出現(xiàn)疑問，這對于教師答疑時效性的保證措施和方法提出了要求。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)與方法

針對課程特點(diǎn)及線上教學(xué)面臨的問題，利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺優(yōu)學(xué)院，結(jié)合微信平臺和騰訊QQ，教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用如圖1所示的“一主體、三情境、雙保障、多元考核”教學(xué)模式，重新梳理課程知識體系架構(gòu)，融入課程思政元素，精細(xì)化課程內(nèi)容設(shè)置，更新最新技術(shù)發(fā)展的知識點(diǎn)，構(gòu)建起主題鮮明、體系完善、資源豐富的數(shù)控技術(shù)線上課程。

（一）“一主體”：以學(xué)生為中心主體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與安排

在線教學(xué)不同于傳統(tǒng)面對面課堂以教師為主的教學(xué)模式，教師和學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)的兩端，物理空間上的隔離使教師無法即時感知學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，難以實(shí)施傳統(tǒng)課堂上的即時性教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整，以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)方式難以適應(yīng)線上教學(xué)的需要，因此本課程轉(zhuǎn)換師生主體，強(qiáng)調(diào)“一主體”即以“學(xué)生為主體”[2]，圍繞如何讓學(xué)生主體保持對課程內(nèi)容的興趣，更好地理解和掌握知識來開展教學(xué)內(nèi)容的組織，教學(xué)次序的編排。

如表1所示，教學(xué)內(nèi)容組織上，線下教學(xué)模式按照從核心到應(yīng)用的邏輯組織教學(xué)內(nèi)容，先介紹數(shù)控技術(shù)的核心載體數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成、工作原理，進(jìn)一步介紹其核心算法，再進(jìn)入到編程基礎(chǔ)和指令，然后講授數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用對象數(shù)控機(jī)床，最后講述在數(shù)控機(jī)床上如何編程加工一個復(fù)雜零件，此方式下的授課內(nèi)容組織上，知識點(diǎn)的前后邏輯性強(qiáng)，講授起來前后知識點(diǎn)銜接緊密。

但在線上教學(xué)時，學(xué)生無法與教師面對面溝通互動，講授過程中不能及時從學(xué)生的眼神、表情得到反饋，教師不容易掌握講課過程中學(xué)生對知識點(diǎn)的理解程度，因此將授課內(nèi)容和次序進(jìn)行了調(diào)換，以學(xué)生為中心，從學(xué)生容易理解的角度出發(fā)，先講數(shù)控機(jī)床的組成和工作原理，讓學(xué)生對數(shù)控技術(shù)的直接工具載體有直觀的了解，然后再講到數(shù)控機(jī)床的核心——數(shù)控系統(tǒng)[3]，老師講解數(shù)控系統(tǒng)如何對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，進(jìn)而再深入到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的組成原理、插補(bǔ)算法[4]，最后再進(jìn)行編程方法的學(xué)習(xí)。此內(nèi)容的組織雖然在知識點(diǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)上較線下教學(xué)松散，但是從實(shí)物直觀認(rèn)識到內(nèi)部原理算法的內(nèi)容組織，更容易讓學(xué)生分段理解和掌握。