混合式学习在高职数控编程课程教学中的应用

孔维军　阎嘉琪　王晓霞　李桂云

【摘 要】混合式学习整合了传统教学和网络教学模式的整体优势，本文结合高职数控编程课程教学的特点，将混合式学习应用到数控编程教学中，改革教学设计、进行具体的教学实施，实践证明有利于培养学生终身学习习惯，提升自主学习能力，有效提高教学质量。

【关键词】混合式学习；高职；数控编程；教学设计

0 引言

数控编程是机械类专业学生必修的职业技能核心课程， 主要培养学生掌握数控加工相关的加工工艺制定、加工程序编写、数控机床操作等专业技术能力，同时培养学生具有良好的学习工作方法能力和较强的职业发展社会能力，使其成为技术技能人才。

随着信息化技术在教育教学中的广泛应用，学习者既希望能得到丰富的学习资源、个性化的学习方式，又希望能得到同组同学的支持、教师的直接指导。混合式学习整合了传统教学和网络教学模式的整体优势，将面对面学习与在线学习相融合，既发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生作为学习过程的主动性、积极性与创造性，成为教育信息化发展的新趋势。

1 数控编程混合式学习环境分析

数控编程教学团队经过多年的积累，课程有着丰富的学习资源，学院为促进信息化教学，引进了专门为教学服务的网络教学综合平台，同时具备了规模化的网络教室、多媒体的教学环境等都为发挥教师教的“主导”，增强学生学的“主体”，开展混合教学提供了硬件基础。

2 数控编程混合式学习模式教学设计

2.1 课程教学目标

数控编程课程培养学生掌握数控编程与加工的相关知识和技能，按照企业的操作规范和流程独立完成零件的加工任务，在任务完成过程中树立正确的价值观、坚忍不拔和吃苦耐劳的工作精神，养成良好的职业道德规范。该课程主要面向数控机床操作工、数控加工程序员、数控加工工艺员、数控设备维修工等职业岗位，以数控机床操作工职业资格标准为依据，培养高技能人才。

（1）职业技能目标：能够合理制定的零件加工工艺方案、编写典型零件数控加工程序、正确操作数控机床，具有独立完成零件加工的能力。

（2）知识能力目标：学习数控机床常用指令代码、零件的数控编程方法、具备数控机床结构知识、数控车床加工的知识。

（3）职业素质目标：具有团队协作精神，按工作流程、安全操作的要求开展工作，能分析并解决工作中出现的问题，有良好的职业道德，善于总结，不断探索实践，能自主学习新知识、将新技术应用到工作中。

2.2 学习者特征分析

高职数控编程课程一般开设在二年级，学生已学习“机械制造技术”、“机械制图与CAD”、“数控机床结构”等课程，掌握了一定的专业基础知识，对专业有一定的认识，有一定的职业目标，由于长期的学习习惯问题，自主学习能力较差，但他们容易对新兴事物感兴趣，尤其是现代信息技术。

2.3 混合式学习教学过程设计

对数控编程课程进行混合式教学过程设计，是为满足不同层次学生的个性化学习需求，让学生在学习知识和技能的过程中，相互合作，沟通交流，建立自主学习的习惯，提高终身学习能力。

教师建设数控编程网络课程，对教学内容进行碎片化地调整，更适合于学生对知识、技能的学习，将如视频、动画、PPT等丰富的教学资源上传网站，方便学生在课下进行自主学习，学生在学习过程中遇到的困难、出现的问题，通过在线提问、数控论坛、微信等方式，展开讨论，教师及时进行在线答疑，并在课堂上对出现的疑难进行统一解答，做到传统课堂与网络课程有机结合，增进师生间的沟通交流。

数控编程混合式教学过程包括了课程导入、任务分析、任务实施、考核评价部分，如图1所示。

图1 数控编程混合式教学过程设计

3 数控编程混合式学习教学实施

“垫圈冲压凸模的编程与加工”是数控编程课程的一个具体的教学项目，如图2所示，通过该教学项目，学生能够完成零件的工艺制定、程序编制和加工，学会刀具补偿指令、子程序指令和孔加工编程指令。本文以此项目为例，展开混合式学习教学模式，主要包括课程导入、任务分析、任务实施和考核评价四个阶段。

图2 垫圈冲压凸模实体图

3.1 课程导入

课程导入是教师面对面向学生下达学习任务，通过观看平面铣削、孔加工的视频，展示加工过程，激发学生学习的兴趣，引导学生自主在数控编程网络课程上，进行加工技巧的学习，鼓励学生上传优秀的加工案例，精品资源，同大家分享，并开始思考垫圈冲压凸模的加工方案，为小组汇报做准备。

3.2 任务分析

根据垫圈冲压凸模的零件图，零件图上有高度不同的圆形凸台和方形凸台，其上表面和侧表面需要加工，此外还要进行孔加工。在学生对加工方法有一定的了解之后，小组协同，进行该任务加工方案的制定。根据每个小组的分析结果，小组进行第一次汇报，全班进行交流评价。教师通过听取汇报提出修改意见及下一步的任务要求，并提出在任务实施中将出现的难点：

（1）任务加工中，需要用到多把刀具，如何保证刀具在加工中保证位置的准确；

（2）对于面的铣削，如何实现高效率；

（3）孔的加工经过点孔、钻孔，如何完成程序的编写。

引导学生思考解决问题，教师适时对刀具补偿指令、孔加工指令、子程序编程指令进行讲解。

3.3 任务实施

任务实施包括了加工路线的确定、加工工艺方案的制定、刀具的选用、加工工序的安排、程序编制和模拟仿真等过程。

学生在进行了图样分析之后，根据现有的加工工艺装备，小组讨论设计加工工艺方案，课堂评比，选出最佳加工方案；要求同学安排具体的加工路线，确定加工所选用的刀具、切削用量，填写完成加工工序表；学生根据已学知识，独立完成程序的编写，运用数控加工仿真软件验证程序，进行零件的仿真加工。

在程序的验证过程中，学生会出现机床不在断点、刀具无法正常切削、切削轮廓不正确等情况，教师及时引导，帮助其解决出现的问题，对问题集中的情况进行统一重点讲解，同组同学相互帮助，进行程序的验证与调试，完成仿真加工。教师对仿真加工中出现的问题和仿真加工的结果进行讲评，加深学习，提高同学对知识技能的掌握。

3.4 考核评价

混合式教学考核评价包括了学习成果、学习能力和学习态度的考核评价。每一个学习任务结束后，教师通过布置网络课堂在线作业，对学生掌握的知识点和技能点进行考核，学生将自己的编程仿真结果上传网络课程网站，通过师生投票，选出最佳作业，对最佳作业进行加分考核，另外通过对学生参与网络学习的活动情况进行考核。“垫圈冲压凸模的编程与加工”考核评价如表1所示。

表1 垫圈冲压凸模的编程与加工考核评价表

4 结语

通过在数控编程教学中运用混合式学习的教学方式，充分发挥了教师在课堂教学和网络教学中的主导作用，激励了学生的学习兴趣，让学生自主地选择更适合自己的学习方式，有利于培养学生终身学习习惯，也对教学改革提供了一种新的发展思路。

【参考文献】

[1]钱宇华，等.基于混合式学习的教学设计与学习评价体系构建[J].中国大学教学，2012，12：60-62.

[2]黄荣怀，等.基于混合式学习的课程设计理论[J].电化教学研究，2009，1：9-14.

[责任编辑：杨玉洁]