OBE理念下现代数控技术课程教学改革研究

翟梽锦 丁洪朋 王雪

摘要： OBE理念秉承结果导向，在疫情的冲击下，如何强化学生的能力培育也是现代数控技术这门课程的改革目标。本论文从教学内容的优化与重构、教学方法的改革、过程评价等方面进行依次探讨，为现代数控技术教学改革提供了思路。

Abstract： OBE is results-oriented， under the impact of the epidemic situation， how to strengthen the ability of students to cultivate modern numerical control technology is the reform goal of this course.This thesis discusses the optimization and reconstruction of teaching content， reform of teaching methods， process evaluation and so on， it provides ideas for the teaching reform of modern numerical control technology.

关键词： 项目化教学;线上资源;过程考核

Key words： project-based teaching;online resources;process evaluation

中图分类号：G64                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）24-0239-03

0  引言

OBE理念坚持以学生为中心，秉持结果导向，注重学生能够做什么的教育理念。自2020年之后，互联网技术的高速发展并与教育教学的深度融合，线上线下教学，已经在教育上开始突破时间和空间的限制，传统的教学模式不断收到冲击，适时的改变传统的教学模式，适应新时代下教育与互联网技术的深度融合已是新时代教育发展的基本要求。

现代数控技术是机械类一门专业核心课程，是学生在学校学习的一门重要课程，也是学生在就业中一项重要的技能，该课程主要讲授了数控机床的基本结构、工艺制定、程序编制、软硬件结构、轨迹控制原理、伺服系统和检测反馈装置等内容，注重学生理论知识的理解和实践动手能力应用，知识点多，覆盖面广。

1  现代数控技术教学现状

现代数控技术课时分配如下：总课时为48，实验课时为6，理论课时为42，全部采用传统的教学方法和模式，会使学生对知识的掌握和应用能力得不到培育，本课程的传统教学模式的缺点主要有以下几个方面：

1.1 课堂教学

大多数教师还是沿用传统教学模式，教学方式单一[1]，教学理念陈旧，师生有效互动较少[2]。教学中，与学生互动较少，教师是整个课堂的主导，引导学生被动的接受知识，不能激发学生的学习热情和积极性，没有充分发挥学生的学习能动性。教师讲授时间过长，给予学生的思考、理解、讨论时间较少;对知识的讲解存在与理论方面，依然停留在让学生知道、理解和掌握的层次，没有让学生依据实际问题进行分析与应用，缺乏足够的实践案例。

1.2 学生学习

在传统的教学模式中，学生属于被动接受知识，缺乏足够的积极性与主动性，知识获取渠道较为单一[3]，课堂时间紧、内容多，学生对知识的理解与消化不足，不能够将其掌握与应用;课后，缺乏对重难点的把握，完整的知识体系与结构，不能较好的掌握与应用课程的内容;课前，缺乏明确的学习目标和具体的学习任务。

1.3 考核评价

传统考核评价过程单一[4]，以期末考试为主，辅助平时成绩和实验成绩。期末考试的考试题类型过于固定，没有充分考虑学生的差异性，不能充分考核不同程度学生的学习情况;平时成绩和实验成绩考核单一，，直接以结果为导向进行评价，缺乏对学生的个性化和学习态度、学习程度的考核。

2  教学改革的准备工作

2.1 教学内容的优化

现代数控技术课程的内容涵盖知识点多，涉及范围广，为在有限的时间内能保证学生掌握本课程的教学内容，并建立课程知识体系，将对内容进行進一步的优化，将认知与记忆的内容所占的课时进行缩减，课堂教学针对重点内容进行讲解与引导，依据此理念，将教学内容将其分为五个部分，其具体内容如表1所示。

2.2 具体内容的项目化

通过对教学内容的重构，帮助学生将知识体系进行了框架设计，并对教学内容进行项目化设计，如：利用学生在机械设计课程设计中做的任务：减速器，通过减速器中的各个零件的加工，引导学生分析其加工过程及工艺、机床运行、运动的传递，进而串联其全部的课程内容。

针对教学重难点，引用实际加工例子，如程序编制，分析轴的加工过程，从毛坯到成品的过程包含了工艺分析、坐标系的建立、切削参数的选择、程序的编制等内容;机械结构，利用普通机床的数控改造，机械结构的改造包含了丝杠设计、主轴箱等内容，可以让学生更好的掌握教学

内容。

2.3 教学资源

网络教学资源使学生的学习突破的空间和时间的限制，可以使学生能够随时随地的进行学习，还能对课程进行预习，了解自己的不足，使学习更有主动性和自由性。

2.3.1 教学视频资源

利用学校现有的录播室，积极录制教学视频，将每一小节的主要内容和提纲录制成视频，形成本课程整体的微课和以及各个知识点的视频资源，通过学校提供的教学资源平台将视频资源呈现在网络上，方便学生进行学习与

复习。

2.3.2 课件与教案

以课程组为单位，集体针对课程进行讨论与探究，结合学生的实际情况，制定符合每个班级实际情况的教案和课件，在课件中避免出现大量的文字，要实现文字、图片和动画相结合，真正实现教育教学与信息技术的深度融合，并将课件发送给学生，方便学生进行学习。

2.3.3 试题库

为帮助学生更好的检测学生的学习情况，逐步建立并完善试题库，更新完善试题库的类型和数量，从各个层面增加学生对知识的理解和应用能力，试题库中包含了客观题和主观题，不仅考验学生对知识的掌握和理解，还应有应用拓展的能力，并增加思维拓展的试题，检测学生具备一定的创新能力。

3  教学改革的具体实施

3.1 教师教学

教学的改革在于教师教学方法与教学理念的改革，从“以教为中心”转变成“以学位中心”。在教学中教师的作用不仅仅局限于课堂上，教师需要提前一周完成自己的教学资料与教学内容的准备工作，教师的教学过程要贯穿课前、课中和课后三个方面，其具体内容为：

①课前。教师需要提前三四天给学生推荐教学资源进行预习，并告知本节课的重难点，也提供一定的检测习题，让学生了解已掌握那些知识，还存在什么样的不足，带着问题和成果进入课堂，教师同时需要在预习中与学生进行沟通，掌握学生的预习情况，才能更好的备好本节课的

内容。

②课中。在课堂教学中，为更好的使学生掌握本节课的内容，教学环节设计为五个部分：教学讲解、任务分解、小组讨论与探究、结果展示和教师点评;教师在教学中做好课堂的引导者，让学生展示自己的预习成果，重点讲授疑难点和重难点，以项目任务为基础，掌握和应用知识为最终目标，将任务进行分解，使学生以小组为单位进行讨论，如，分析机床机械结构，机床的动力源是电机，初级运动为转动，最终运动为X、Y、Z三个坐标轴的直线运动，依据自己所学，对中间的传动部分进行设计与构思，让学生在做中学、学中做，能够在任务中掌握并能应用所学知识，小组代表将小组的成果展示出来，并讲述起设计理念和方法，讲解的深度程度让学生们自己评价，设计的方法优劣教师进行点评，教师在点评时并注意掌握学生对知识点掌握的情况进行分析，在点评结束后还需要再次学生出现的疑难点进行讲解，最终最好课堂的总结，梳理本节课的知识结构。

③课后。课后的作业也应分类，一类是传统的作业，对知识的理解与掌握情况，一类是拓展类作业，培育学生思考与解决实际问题的能力;课后及时与学生沟通交流，帮助学生更好的掌握本节课的知识。

3.2 过程考核

考虑每位学生的差异性，过程评价进行差异性评价，分为五部分：出勤、听课态度、讨论程度、成果展示、小测验。①出勤。通过学生的到课情况来决定性，为硬性考核，考核标准一样。②听课态度。反映学生的学习态度，为差异性考核，学生的听课态度与知识掌握情况有关，依据实际情况进行评价。③讨论程度。反应学生的学习热情，为差异性考核，考虑学生性格、知识掌握情况，此考核与成果展示相关联。④成果展示。针对性布置不同任务，展现其讨论成果，为差异性考核。⑤增加小测验，检验对知识掌握的检

测，起到监督与督促的作用。各项占比和考核类型如表2所示。

3.3 实践教学

现代数控技术是一门实践性较强的课程，需要在实践教学环节注重学生的动手能力，根据人才培养方案，配备了实验教学环节和课程设计教两个实践教学环节。

3.3.1 实验教学

现代数控技术中包含有3个实验，具体的项目名称和目标如表3所示。

实验前，让学生自己制定自己确定的任務，发布理论知识的复习内容和实验的基本步骤，让学生提前预习;实验中，将实验重点再次讲解，学生自己动手实践。

在实验教学中，为充分考验不同程度学生的掌握情况，实验项目的成绩评定可以分为三部分：实验的完成度（20%）、实验态度（20%）和实验报告（60%）。在数控车床实验的项目，最终目的是完成程序的编制及仿真加工，可以选择简单的阶梯轴、复杂阶梯轴和带螺纹的阶梯轴等零件进行编程和仿真加工，教师对任务审核与确定，进而指导学生进行实验，既差异性考验学生对指令的掌握情况，也硬性考验学生的基本操作，在指导过程中，依据学生在实验中的表现，如有无认真编程、耐心操作、是否提问和讨论等等环节使自己的任务完成，都是实验态度问题。实验项目的完成度和实验态度，教师可以直接在课堂上给出，结合上交的实验报告，按照比例综合得出实验报告的成绩。

3.3.2 课程设计

为提升学生的实践动手能力，有2周的课程设计实践环节。此环节中将任务分为两大部分：数控编程加工和普车的数控改造，可以提升学生的动手能力和设计能力。在实践环节中，教师采用线上线下结合的模式与学生进行沟通交流，通过建立线上钉钉群，学生通过线与教师沟通交流，在线上解决一些问题，教师采用定时与不定时的方式进行线下交流，每两天和学生见一次面，也依据学生在所问问题的情况，通过不定时的方式集合针对问题进行讲解，能够及时解决在课程设计中的各类问题。

数控编程加工环节中，学生的任务由学生自己设计。学生自主进行设计零件形状，教师审核难度，在编程的说明书中，学生需要编制工艺卡片、工序卡等工艺内容，通过仿真软件和实际加工相结合的模式，提高学生的实践动手能力，并将主要仿真过程和零件的实物图附录在说明书的最后，如图1和图2所示为学生课程设计的实物图。

在普通机床的数控改造中，由于时间原因，暂定对滚珠丝杠进行设计中，学生动手测量机床，得到具体数据，依据相应的设计要求，依据自己所学的知识可以选择车床和铣床进行设计计算，设计单一方向的滚珠丝杠，在此环节中充分发挥学生的自主学习能力，提升动手能力，对机床的认知更加具体化。

最终考核中，成绩由五部分組成，分别为：学习态度、任务完成度、编程说明书、工艺卡和图纸。学习态度包含了平时的考勤、学生与教师的沟通交流和上交材料的严谨性等方面进行评价。课程设计的考核采用结果为导向，编程的考核以是否完成最终的零件加工为标准，丝杠设计考核以依据设计的是否合理，满足使用要求为准则，进行评价。最终考核中学习态度、任务完成度、编程说明书、工艺卡和图纸五分部的占比分别为：20%，15%，25%，10%，30%。

4  总结

现代数控技术是一门综合性和实践性强的一门课程，通过教师利用线上资源预习与交流，对教学内容进行优化和重构，并采用项目化教学，改变传统的教学方法和模式，注重学生的能力的培育，培育学生解决实际问题的思维和能力，带动教师教育教学能力的提升。

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