数控编程与加工课程教学的优化设计

向云南

摘 要：在当前信息化教学软件泛滥、学生学习兴趣差、无法保障学习任务按时高质量完成的背景下，文章以自主研发的大数据教学软件进行智能分组实施分层教学，以“换分”措施来保障教学重点，以工艺卡片来突破教学难点，形成数控编程与加工智慧教学课堂。

关键词：数控编程与加工;分层教学;“换分”卡;智慧课堂

中图分类号：G712

文献标识码：A

一、引言

信息化教学、翻转课堂成为当前职业教育教学的发展方向，而众多教师盲目跟随，只重视教学的表现形式而不重视教学的质量。教师在应用信息技术的时候，往往只注其形，而没有深入理解教学本质与教学实际情况，仅仅生搬硬套，最后导致课堂中信息化手段杂而乱，信息化软件使用泛滥，难以区分学生课中是在玩手机还是在用手机;重点难保证，难点未突破，教学效果不佳;学生学习兴趣不浓，不善于思考;不愿意交流。针对此问题，本文针对数控编程与加工课程中的轴类产品数控车削加工任务进行基于“换分”措施的分层教学设计，以学生为主导，以学生的学习情况来进行分组和分层教学，以“换分”措施来保障学生任务的完成同时对学生的学习情况形成过程考核依据，以工艺卡片来突破教学难点，提高工艺要求，培育工匠精神。

二、组织实施

（一）总体设计

本次教学设计轴类产品的数控车削加工，共6个学时，将基本任务设计成四个类似产品的数控车削加工，为每一个团队量身定制学习任务，实现个性化学习，同时以配合件产品的数控车削加工作为提升任务。

本次任务以完成轴类产品的数控车削加工为教学重点，以轴类产品的车削加工精度控制为教学难点，创新采用“换分措施”保障教学重点，“工艺卡片”化解教学难点。

（二）教学策略

教学过程中为了解决学生学习自主性不高等问题，搭建数控编程与加工智慧课堂。学习者可在线自主学习、获取学习资源、与教师和企业人员进行技术交流，管理者可在线监控教学与学生学习情况。为了有效地进行小组教学、探究式学习，对学生的学习数据及行为进行软件分析与统计，将学生智能分组，差异化团队搭配;融入企业技术人员进行课程教学评价与指导，有利于学生零距离上岗就业。

为了提高学习兴趣，激发学生自主学习积极性，我们设置了学习通关卡。学生的程序编制如果没有完成，在以前的教学过程中会严重影响到整体的教学进度，现在我们采用换分的措施，让不能完成的团队换取教师提供的程序代码，对换分的小组进行扣分考核。这一措施的引入确保了各个教学环节均能在安排的时间内顺利完成。

通过智慧课堂，采用合作学习、移动学习、个性化学习，让学生乐学、善学、爱学，同时采用基于学生自主学习的引导文教学法，自学指导教学法、案例教学法、分层教学法。为了保障任务的顺利实施，整合大量教学资源方便学生系统性、针对性、自主性地学习，为教学实施中的学习通关保驾护航。

（三）教学实施

教学实施步骤分为课前准备、课堂实施、课后提升三个部分。

1.课前准备环节

教師根据课程前面的学习情况，利用自主研发的教学软件进行大数据分析后再对学生进行智能分组。教学软件根据之前项目的教学成绩进行差异化搭配，并对接受能力差的学生进行红色标注（红色标注只显示给教师，提示教师特别关注），学习根据分组情况自主成立模拟工厂。各团队通过智慧课堂接收对应的自主学习任务。为了更好地对接企业生产，课程组智能定制4类来自企业的类似产品，任务要求难易不同，为学生提供个性化的学习资源，实施分层教学。为了确保自主学习质量，使学生积极地进行自主学习，笔者在学生自主学习前给出“输出轴的数控车削加工”案例，在整个过程中引导学生自主学习，让学生依葫芦画瓢，确保完成课前图纸分析、工艺制定、程序编制的任务。

2.课堂实施环节

课堂实施时学生需要完成扫码进入课堂、自主学习总结、工艺卡片评价、程序设计评价、仿真加工、机床使用注意事项强调、机床加工、“6S”管理、总结评价等教学环节;教师需要对通关卡进行签章考核，关注学生的学习情况并动态调整教学计划，特别关注“重点”学生的完成情况，以保障更多的学生能完成教学任务，提高更多学生的学习兴趣，使课堂的教学质量得到更大的提升。

（1）学生扫码进入课堂，教师根据课前团队自主学习反馈交流，调整教学实施。例如，根据小组反馈和机床等实际情况对教学任务进行修改，以保障各组学生均能按时完成各项任务要求。

（2）教师总结自主学习中企业教师对工艺卡片、程序的评价与建议。学生根据教师反馈优化加工工艺与程序，并将工艺卡片与程序进行签章评价。对于学习环节中“跟不上”的团队，要创新采用“换分”措施，即学生通过扣除一定的评分选择教师提供的工艺、程序等完成通关签章，这一措施能有效地鼓励团队完成产品加工的所有环节。

（3）学生签章通关后进入仿真加工环节，最后教师对学生的仿真加工进行签章评价。在产品的机床加工前，教师应强调机床使用时的注意事项与操作规范。

（4）学生进行机床对刀和机床加工学习。教师根据签章情况动态调整教学，并重点关注学生学习进度，保障教学目标全员覆盖。

（5）加工结束后执行生产车间6S管理，要求各组学生必须完成，否则全组成绩以不合格论处。

（6）根据学习卡签章情况从工艺卡片、程序设计等项目评价任务单的完成情况。任务评价主体由小组评价、教师评价、客户评价、品质管理四部分组成，成绩包括课中学习50%（其中学习卡60%、小组互评10%、客户评价30%）、课外自主学习30%、职业素养20%。

3.课后提升

任务结束后，教师反思教学过程，完善教学设计，同时收集学生学习过程的数据，为下一个任务的智能分组服务。学生在教师、企业教师的帮助下回顾学习过程，进一步优化工艺，提高自身能力。

三、教学效果

（一）教学反思

通过对本门课程的各项目任务实施，课程教学指导委员会诊断后认为分组人数、支撑数据、企业教师评价时效性、课前自主学习等方面的问题需要改进。针对这些问题，提出了以下设想：开展小班教学，增强团队协作能力，课程档案设想，完善校企共建课程的评价机制，制作适合现代高职学生学习的分层教学视频。

（二）特色创新

自主学习、智能分组、“4轴”定制的学生主体化，突出以学生为主体的现代教育教学理念;换分保重点、工艺突难点，以达到最初的教学目的;三纵三横多元化的学习方式，保障教学质量、达到教学预期效果;评价类型多元化、评价方法多样化、学习卡参与学习全程化的多元评价模式。

四、总结

通过以上教学创新，进一步增加了师生间的互动交流，换分措施鼓励学生积极参与学习活动，从而有效地保障了教学中的重点，解决了教学实施中的难点问题。实施课改前后，从到课率、抬头率、学习主动性方面都有了很大提升，部分学生的学习成绩也从以前只会对刀操作提高到各团队均能完成轴类产品的数控车削加工，学生学习兴趣与能力提升明显。

参考文献：

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