數(shù)控車削編程在線教學(xué)實(shí)踐與研究

郭偉民 宋金峰 劉奕 雷鵬程 呂程浩

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.111

摘? 要 在了解線上學(xué)情的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)、專業(yè)內(nèi)容和教學(xué)策略，做好學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn)形式，多措并舉提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量，注重課下輔導(dǎo)，努力保證教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 高職;在線教學(xué);數(shù)控編程與操作;機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè);課程思政;素質(zhì)教育;自律性

中圖分類號：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0111-03

1 引言

2020年春季戰(zhàn)“疫”期按照學(xué)校要求，數(shù)控編程與操作的教學(xué)工作以河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院云課堂教學(xué)平臺為主，上傳短視頻、課件等學(xué)習(xí)資料，布置學(xué)習(xí)任務(wù)并批改作業(yè)，按課表規(guī)定時間在線考勤、發(fā)起課堂活動等;以超星學(xué)習(xí)通、釘釘平臺為輔（筆者選擇用釘釘直播;期末網(wǎng)上考試選用超星學(xué)習(xí)通）。

2 學(xué)情分析

在教學(xué)過程中始終注意觀察學(xué)生的狀況，搜集學(xué)生反映的問題;在學(xué)習(xí)結(jié)束的時候，要求學(xué)生總結(jié)本學(xué)期的在線學(xué)習(xí)感受，并在云班課發(fā)布有針對性的調(diào)查問卷，調(diào)查對象為模具專業(yè)兩個班的90名學(xué)生和機(jī)電一體化專業(yè)八個班的400名學(xué)生。

學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)? 本課程之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的課程有機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、極限配合與技術(shù)測量、鉗工基礎(chǔ)、普通車床實(shí)訓(xùn)、普通銑床實(shí)訓(xùn)等，具有一定的制造類課程基礎(chǔ)知識、機(jī)械加工常識和基本操作技能。模具專業(yè)接下來要學(xué)習(xí)的課程還有快速成型與3D打印技術(shù)、數(shù)控自動編程技術(shù)、模具制造技術(shù)等，而機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生則開始頂崗實(shí)習(xí)。

高職學(xué)生的自律性等因素影響在線學(xué)習(xí)質(zhì)量? 在教室上課時，學(xué)生都在教師的視線范圍內(nèi)，自律性給學(xué)習(xí)帶來的影響不明顯。但疫情期間，大部分高職學(xué)生在居家環(huán)境下，輕松、隨意、沒有學(xué)習(xí)狀態(tài)。問卷調(diào)查顯示，70%的學(xué)生認(rèn)為自律性是在線學(xué)習(xí)的最主要影響因素。從學(xué)習(xí)體會上看，大部分學(xué)生不是不想學(xué)，而是管不住自己，很容易懈怠，找不回原來在校期間的學(xué)習(xí)習(xí)慣與狀態(tài)，變得不知道該怎樣對待學(xué)習(xí)。在學(xué)生看來，居家上網(wǎng)課是一種被動式的學(xué)習(xí)，精力難以集中，容易被其他事情分神，對學(xué)習(xí)自制力和自覺性要求較高。另外，很多高職學(xué)生養(yǎng)成了聽課依賴，上課即聽課，聽多少無所謂，參與課堂活動的意愿低。每年都有一部分學(xué)生畢業(yè)后脫離本專業(yè)，結(jié)合興趣或工資待遇重新開始。

學(xué)習(xí)環(huán)境變化帶來的影響

1）網(wǎng)絡(luò)帶來的問題。直播有延遲，學(xué)生給教師打字也會有延遲，而且學(xué)生會遇到“有不懂的地方，又說不明白具體哪里不懂”的問題。網(wǎng)速過差則不能看直播，學(xué)習(xí)軟件伴隨著大量人員同時使用有時會崩潰。不過在學(xué)生看來，網(wǎng)絡(luò)直播上課的最大問題依然是師生、生生之間的互動不方便。較之于錄播，學(xué)生更喜歡直播，因?yàn)橹辈ミ^程中可以和教師有互動。

高職學(xué)生多來自農(nóng)村，會遇到?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)的問題。一些家庭沒有安裝寬帶，為了上課，有的學(xué)生自費(fèi)用流量，有的學(xué)生蹭鄰居家的網(wǎng)。農(nóng)村供電也不是很有保障，經(jīng)常有學(xué)生反映遇到由于突然下雨打雷斷電或施工斷電等問題而無法上課。

2）居家環(huán)境的影響。居家環(huán)境中難免這樣那樣的噪音，而且很多學(xué)生還承擔(dān)著程度不同的家務(wù)活，包括打掃衛(wèi)生、刷碗做飯、照顧老人或幼小的弟妹、澆地、收麥等。居家環(huán)境對學(xué)習(xí)有干擾，但家務(wù)活、農(nóng)活也讓學(xué)生體會到了勞動的辛苦與意義，掌握了很多農(nóng)業(yè)知識和生活技能，進(jìn)一步思考自己的家庭角色和作用。

3）較之于教室上課，缺少學(xué)習(xí)氣氛。高職生普遍比較活潑，在家沒有同學(xué)的陪伴，對他們學(xué)習(xí)的影響還是比較大的。學(xué)生普遍認(rèn)為：在家學(xué)習(xí)氛圍沒有在學(xué)校好。因?yàn)樵诮淌依铮蠹颐鎸γ?，學(xué)生和教師直接互動，能形成良好的學(xué)習(xí)氛圍，避免走神;在寢室里可以和室友一起寫寫作業(yè)，不懂的可以交流一下，而且看到室友學(xué)習(xí)自己也就想學(xué)習(xí)了。

教學(xué)安排的影響? 學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重，90%的學(xué)生用手機(jī)上課，而網(wǎng)課需要集中精力盯著屏幕看，每天長時間看手機(jī)屏幕，學(xué)生眼睛酸疼、頸椎疼。同時，作業(yè)布置得多，一些學(xué)生實(shí)際上沒時間寫作業(yè)。

3 課程分析

在影響線上教學(xué)的諸多因素中，最有可能作出盡快調(diào)整和優(yōu)化的是教師的“教”。依據(jù)學(xué)情分析，從教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容及其呈現(xiàn)形式、教學(xué)策略和教學(xué)評價等方面下功夫，并幫助學(xué)生提高自律性和學(xué)習(xí)積極性，是保證在線教學(xué)質(zhì)量的基本措施。筆者曾就數(shù)控車削加工教學(xué)作過一些分析[1]，

但此次教學(xué)須結(jié)合上述學(xué)生在線學(xué)習(xí)的實(shí)際情況（包括學(xué)習(xí)能力在內(nèi)的個體差異、缺乏在機(jī)床上練習(xí)的支撐、不同居家環(huán)境的差別與影響等）進(jìn)行再調(diào)整、再優(yōu)化。

培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)分層次、多元化

1）知識目標(biāo)方面。該課程知識點(diǎn)多而碎、應(yīng)用性強(qiáng)，由易到難梯度明顯，但內(nèi)隱的邏輯高度同質(zhì)，一旦掌握了學(xué)習(xí)方法、理解了必要的基礎(chǔ)知識，后續(xù)很容易做到觸類旁通、迎刃而解。在線教學(xué)條件下，知識目標(biāo)依然可以設(shè)成三個等級：

①能夠編出以G00、G01、G02和G03為主體的簡單程序并能夠看懂常見程序;

②掌握外輪廓加工的基本編程方法（含復(fù)合循環(huán)指令的應(yīng)用和螺紋加工）;

③在中等目標(biāo)的基礎(chǔ)上能夠自主學(xué)習(xí)新內(nèi)容，能夠觸類旁通。

2）技能目標(biāo)方面。技能目標(biāo)主要是培養(yǎng)程序編制能力和在數(shù)控車床上的應(yīng)用能力，并可以進(jìn)一步細(xì)分為圖紙分析能力、加工方案的確定能力、合理工藝的編制能力、數(shù)控車床的操作能力、產(chǎn)品檢測與質(zhì)量保證能力等，主要技能目標(biāo)隨著開學(xué)的一再延期而最終擱置。

3）素養(yǎng)目標(biāo)方面。素養(yǎng)目標(biāo)有安全意識、交流溝通能力、自主學(xué)習(xí)能力、知識遷移能力、分析與解決問題能力和質(zhì)量意識等。鑒于在線教學(xué)的實(shí)際情況，著眼于了解、適應(yīng)社會和個人的健康成長，素養(yǎng)目標(biāo)在原來的基礎(chǔ)上應(yīng)追加自我控制能力、對工作和他人負(fù)責(zé)的社會責(zé)任感、工匠精神的核心價值觀和公德意識以及個人吃苦耐勞精神和積極向上的生活方式等，把愛的能力融入專業(yè)知識體系中，實(shí)現(xiàn)立德樹人的教育目標(biāo)。

優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)? 數(shù)控編程與操作在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)為考查課，24學(xué)時。首先要考慮的是在這么短的學(xué)時內(nèi)，選擇哪些內(nèi)容學(xué)習(xí)？是走馬觀花式地瀏覽數(shù)控車削加工和數(shù)控銑削加工，還是以其中一個為主，進(jìn)行較為深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)？筆者選擇以數(shù)控車削加工編程為主進(jìn)行學(xué)習(xí)，認(rèn)為這樣可以幫助學(xué)生更深入地理解程序結(jié)構(gòu)，了解數(shù)控加工技術(shù)。其次，學(xué)習(xí)是從泛泛的概論開始，還是先進(jìn)行程序基本指令的學(xué)習(xí)與應(yīng)用呢？筆者就此分別進(jìn)行了嘗試。第三，能否從機(jī)床組裝、調(diào)試或維修的角度，考查數(shù)控編程與加工的相關(guān)知識點(diǎn)。

模具專業(yè)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是編程及其應(yīng)用。前期的教學(xué)也曾經(jīng)把機(jī)床操作基礎(chǔ)（比如對刀等）納入教學(xué)范圍，一則是課表安排有操作練習(xí)環(huán)節(jié)，二則也想為開學(xué)后的實(shí)訓(xùn)做好準(zhǔn)備。到后來看到確實(shí)開學(xué)無望，而在線學(xué)習(xí)機(jī)床操作也費(fèi)力不討好，就把專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)完全集中在編好程序這一塊上?；谡J(rèn)知規(guī)律，將學(xué)習(xí)順序安排為：基本指令（G00、G01、G02和G03等）的含義與應(yīng)用→精加工程序的正確編制→螺紋加工→粗車循環(huán)指令的應(yīng)用→子程序→宏程序等。重視打好基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和追求卓越的工匠精神。

優(yōu)化教學(xué)策略? 在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、居家環(huán)境等影響因素短期內(nèi)難以改變的情形下，教師就成為保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素和最大變量。

1）充分備課。備課比平時更重要、更費(fèi)時，要注意以下幾點(diǎn)。

①明晰每次課的具體目標(biāo)，少而精，難度適中。

②考慮學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織方式和呈現(xiàn)方式，并要努力豐富有關(guān)知識點(diǎn)的展現(xiàn)形式，這在網(wǎng)課環(huán)境下很重要;同時應(yīng)注意增加對應(yīng)用事例的講解，強(qiáng)調(diào)編程練習(xí)。

③教學(xué)方法有效、多樣，比如課件與視頻播放、直播講授、線上搶答、在線討論與測驗(yàn)等，使之相互補(bǔ)充，提高課堂吸引力。

④充實(shí)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。

⑤要為網(wǎng)絡(luò)掉線等意外狀況做好預(yù)案。

2）課堂上要展示教師的熱情與魅力。教師的熱情、魅力與投入程度，對學(xué)生的關(guān)愛程度，對學(xué)習(xí)的重視程度，都影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，教師應(yīng)以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，投入更多的情感，向?qū)W生傳遞負(fù)責(zé)的教學(xué)態(tài)度和獨(dú)特的精神氣質(zhì)，努力增加感染力。在教師的帶動下，會有相當(dāng)多的學(xué)生重視學(xué)習(xí)，進(jìn)而投入較多的時間與精力去學(xué)習(xí)，再經(jīng)過點(diǎn)評與鼓勵，學(xué)習(xí)興趣能保持到課程結(jié)束。

3）分層輔導(dǎo)。每個學(xué)生都可以“隨時釘釘老師”。教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)個人的程度與進(jìn)度，實(shí)行個性化輔導(dǎo)，既要指出不足，更要指明下一步努力的方向。

4）強(qiáng)化對基礎(chǔ)知識的理解與掌握。如前所述，盡管數(shù)控編程指令繁多，但內(nèi)含的認(rèn)識邏輯、使用方法等高度相似，抓住幾個典型指令學(xué)透用好是關(guān)鍵。

4 在線教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)過程體現(xiàn)輕松、有趣，像講故事一樣講專業(yè)知識，盡量聯(lián)系實(shí)際，注重教學(xué)節(jié)奏、師生互動和學(xué)生在這個過程中的體驗(yàn)，努力讓學(xué)生有所學(xué)、有所悟。

加大互動力度? 開始上課的時候互致問候（問候的方式也不是一成不變的，可以結(jié)合時令季節(jié)和早中晚時間段的變化。筆者甚至采用河南方言中的傳統(tǒng)問候方式和大家打招呼，活躍氣氛），上課結(jié)束時要回應(yīng)學(xué)生的再見，給學(xué)生點(diǎn)贊、道別。

課中的互動更重要。筆者結(jié)合自己的特點(diǎn)，總是設(shè)法增強(qiáng)課堂的趣味性。比如，看到參與課堂活動中的某個學(xué)生名字的日語讀法很詼諧、有意思，就順便給他說一下，這不僅激起他本人的好奇心或興奮，更像是水中激起的漣漪一樣，在學(xué)生的心中也開始蕩漾起歡樂;評論時用些東北話的典型說法來表達(dá)，增強(qiáng)學(xué)生的好奇心，吸引學(xué)生的注意力。實(shí)踐表明，教師課堂上批改、點(diǎn)評作業(yè)，能讓學(xué)生精神處于緊繃狀態(tài)，使他們對于錯誤的地方能更清楚地發(fā)現(xiàn)并積極改正。一些學(xué)生積極參與互動，提供的說明、圖片等也很有說服力，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長。

精講知識點(diǎn)? 網(wǎng)絡(luò)條件下更需要把知識點(diǎn)講明白。這需要教師在充分利用各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段的同時，放慢語速、細(xì)心講解，循循善誘、因勢利導(dǎo)，激發(fā)思考，讓學(xué)生理解個中緣由，讓大多數(shù)學(xué)生能跟得上進(jìn)度。講課的時候再打開一個空白Word文檔，每講到一個重點(diǎn)就把它寫到Word上，方便看，便于學(xué)生知道這節(jié)課的重點(diǎn)是什么。本科目的知識都是應(yīng)用性的，必須結(jié)合例子，并且要把容易用錯的地方指出來，要求學(xué)生編出符合規(guī)范、實(shí)用的程序來。

在線教學(xué)語言? 線上教學(xué)語言不僅要達(dá)到規(guī)范、科學(xué)、準(zhǔn)確，語速也不能快，慢速而清晰的表達(dá)方式更適合;還要生動形象、通俗易懂，甚至妙趣橫生才好。筆者上課時以普通話為基礎(chǔ)，發(fā)揮自己的語言優(yōu)勢，結(jié)合內(nèi)容與情景穿插使用河南方言、東北話、英語和日語，在確定學(xué)生能明白的前提下，不落俗套地改變說法或用詞，給學(xué)生留下想象的空間，增強(qiáng)趣味性，借此活躍課堂氣氛。從學(xué)生的反饋可以看出，幽默風(fēng)趣的語言確實(shí)能夠活躍課堂氣氛，吸引學(xué)生更多地參與課堂教學(xué)活動。在學(xué)生看來，老師不僅帶來必須學(xué)習(xí)的知識，還帶來知識的應(yīng)用、比較和知識后面潛伏的知識。良好的互動傳遞著情感交流，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升。

調(diào)整學(xué)習(xí)順序的嘗試? 第一種學(xué)習(xí)順序是從認(rèn)識基本程序結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)基本編程指令開始，先掌握基本編程方法，最后再較宏觀地、概念性地了解機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、工件坐標(biāo)系的建立、夾具、刀具以及加工工藝等;第二種順序則正好反過來，并且以概念性的了解為主，因?yàn)樵降阶詈?，學(xué)生越收不住心。

此次嘗試是按課表的行政班級分別進(jìn)行的，從效果看，第一種學(xué)習(xí)順序適合有學(xué)習(xí)意愿、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，他們在興趣引導(dǎo)下完全有能力自學(xué)有關(guān)概念性知識，這部分學(xué)生多半是從普通高中經(jīng)過高考過來的;第二種更適合無心學(xué)習(xí)者，隨堂聽聽課、不愛寫作業(yè)的那部分學(xué)生，這部分學(xué)生“3+2”者居多，這也一定程度上反映了中職的教學(xué)狀況。

強(qiáng)化素質(zhì)教育? 從現(xiàn)實(shí)情況看，由于種種原因，高職畢業(yè)生的擇業(yè)范圍很寬廣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出專業(yè)學(xué)習(xí)范圍，而很多高職學(xué)生缺乏一些基本的、必備的、在之前的成長階段應(yīng)完成的素質(zhì)，這就需要在高職階段“補(bǔ)課”，幫助學(xué)生提高自律性就是一例。還有像幫助學(xué)生建立基于在線教學(xué)環(huán)境的學(xué)習(xí)方法：堅(jiān)持課前預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，堅(jiān)持課堂做筆記

等。這些“堅(jiān)持”是知識內(nèi)化的重要過程，也有助于自主學(xué)習(xí)和自我管理能力的提升，這些能力對于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)不可或缺。筆者在教學(xué)實(shí)踐中總是要贊揚(yáng)堅(jiān)持記筆記、認(rèn)真書寫作業(yè)的行為。

在提高在線教育質(zhì)量的過程中，也很有必要融入人文關(guān)懷，人文素質(zhì)教育是課程思政的重要內(nèi)容。筆者常從以下三個方面切入人文素質(zhì)教育。

1）讓學(xué)生講講自己在家的情況，曬曬居家成績單。教師以欣賞而不是居高臨下的態(tài)度，對其中做家務(wù)、干農(nóng)活等有突出表現(xiàn)的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵，這個講述與傾聽的互動過程有潛移默化的激勵作用。

2）疫情期間涌現(xiàn)出很多感人事跡，課堂上適當(dāng)提一提，引發(fā)共鳴，強(qiáng)化認(rèn)識。

3）在講課過程中，結(jié)合學(xué)生的具體問題，特別是頂崗實(shí)習(xí)、擇業(yè)就業(yè)等，穿插一些題外話，介紹一些學(xué)長的成長、成功等，學(xué)生對這些即興發(fā)揮表現(xiàn)出極高的興趣。

素質(zhì)教育不僅體現(xiàn)在課堂上，也體現(xiàn)在線上線下整個教學(xué)活動的全過程，體現(xiàn)在方方面面，包括不太引人注意的考試環(huán)節(jié)、個人求助的困惑與煩惱等，都是進(jìn)行素質(zhì)教育的機(jī)會。

注重課外輔導(dǎo)? 從內(nèi)容上看，課外輔導(dǎo)可以分成兩類：一類是專業(yè)知識的延伸學(xué)習(xí)，參與這些的都是在編程方面擅長、表現(xiàn)出熱情的學(xué)生，其中部分學(xué)生經(jīng)過悉心輔導(dǎo)，寫出質(zhì)量不錯的畢業(yè)論文;另一類是個人或群體遇到的專業(yè)學(xué)習(xí)之外的各種問題，屬于素質(zhì)教育范疇。

5 教學(xué)反思

沒有實(shí)際操作與加工做支撐，學(xué)生對程序的理解是片面和抽象的? 在學(xué)習(xí)收尾階段，從學(xué)得比較好的學(xué)生那里了解到，雖然按要求編制出了程序，但由于沒有實(shí)操與體驗(yàn)，對程序的理解還是有點(diǎn)兒懵，沒有真正內(nèi)化。

為今后的線上線下混合教學(xué)改革提供了經(jīng)驗(yàn)? 在教師少、學(xué)生多、學(xué)生學(xué)習(xí)能力差別大的背景下，這次嘗試對以后打破行政班級，進(jìn)行線上線下混合教學(xué)改革是有幫助的，可以更好地實(shí)現(xiàn)分層教育，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

需要進(jìn)一步思考幫助學(xué)生提高自律性的辦法? 大多數(shù)學(xué)生把自律性當(dāng)成影響學(xué)習(xí)效果的因素，沒有進(jìn)一步思考影響自律性的因素或提出培養(yǎng)自律性的相應(yīng)辦法。實(shí)際上自律性這個問題不能孤立地看待，影響因素首先是自身的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，也和當(dāng)時的學(xué)習(xí)積極性有密切關(guān)系，而學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)環(huán)境等因素影響學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而影響自律性。

參考文獻(xiàn)

[1]郭偉民，文號行，劉賽超.融入人文素質(zhì)教育的數(shù)控車削教學(xué)研究與實(shí)踐[J].模具技術(shù)，2020（3）：59-63.