线上教学在高校铣削实训中的应用

井平安 杨建新 郭巍 李睿 张余益

摘 要：“铣削实训”作为高校理工科一门重要的必修课，为培养学生动手能力，贯彻学生劳动教育提供了重要的途径。“铣削实训”传统课堂均是通过线下实训进行，去年因受特殊情况影响，改为通过线上教学方式进行。本文总结了我校“铣削”实训线上教学的一些教学方式、方法，论述了我们在“铣削”教学上一些心得体会，为未来高校实训类课程网络教学提供一些参考。

关键词：铣削;实训教学;线上教学;教学设计

Abstract："Milling training" as an important required course of science and Engineering in Colleges and universities，provides an important way to cultivate students' practical ability and implement students' labor education.The traditional classroom of "milling training" is carried out through offline training.Last year，due to special circumstances，it has been changed to online teaching.This paper summarizes some teaching methods and methods of "milling" training online teaching in our university，discusses our experience in "milling" teaching，and provides some reference for network teaching of practical training courses in Colleges and universities in the future.

Key words：Milling;Practical teaching;Online teaching;Teaching design

传统的铣削实训以线下实训方式进行，需要学生们在实训车间亲自动手操作机床进行实践。由于受到特殊情况影响，学生们不能回到学校，铣削实训教学不能按照传统方式线下进行，不得不转变为“线上”教学，学生们转变为“云端”实训。就如何保证学生们线上铣削实训的教学效果，本文针对传统铣削教学方案进行了重新设计，使其新型铣削实训方案既能够充分适应“线上”教学的特点又能避免传统线上教学的缺点。通过一学期实践表明，“线上”铣削实训教学能够充分发挥学生们的主动性和积极性，实现教学相长的教学目标，能够满足教学大纲的要求。

一、铣削“线上”实训教学设计

（一）传统线上教学分析

在进行铣削实训线上课堂前，我们充分调研了市面上现有的铣削类线上教学课程。通过认真总结发现传统线上教学存在一个很明显的缺点，即学生参与度降低。在传统线下教学过程中，尤其是铣削这类传统实训课程，注重学生们的参与性，铣削实训作为动手性很强的学科，线上教学存在着学生不能亲自参与实习，不能充分体验到实际铣削加工的过程，进而导致学生兴趣下降，注意力不集中等情况[1]，导致线上铣削教学效果不佳。传统线上课堂普遍存在单次授课时间过长，单次讲解内容过多、讲解内容过于教科书式的现状。针对目前铣削类线上课程存在的缺点，我们在设计教学的时候考虑，如果也采用这种大时长，内容原理式讲授的线上教学方式，那就不如我们不进行线上铣削实训讲授，直接使用行业内顶级专家、学者的相应教学视频，让学生们进行线上学习，因为相对来说，这些行业内顶级专家、学者所讲授的专业知识要比我们所讲的好得多。为此我们进行了多次实验，并及时与学生调研，调查课堂效果，最终决定根据铣削实训的特点，与线上教学的特点相结合，制定了相对应的课程安排，即在课程上进行多次讲解，单次讲解时间缩短的教学安排，确保每次讲授时间控制在15分钟以内，讲授内容精练为主，将知识与同学们身边可见、常见、可用到的例子相结合，让学生们能够在家也能积极主动的参与到课程中去。

（二）开发适应铣削线上教学的项目

在总结了现有线上教学模式，确定了线上教学课程时间安排和内容导向的基础上，我们重新开发了适应线上铣削实训教学的项目。在进行铣削线上教学方案设计时，根据铣削的课程特点：传统铣削实训重点在于锻炼同学们的动手能力，让同学们在亲自动手的过程中了解铣削加工的过程;按照能达到传统线下铣削教学效果的宗旨，在经过充分论证后，根据现有条件，果断摒弃传统的铣削实训项目，积极开发能适用线上实训的新型铣削实训项目，新型铣削实训项目在开发的过程中充分考虑学生在远程线上实训的特点。最终经过数次开会讨论，确定了线上铣削实训项目开发的要求;即能让学生亲自参与、亲自设计、亲自编程、远程加工、项目成品可带走的原则。最终确定以传统中国印章为载体，“留印金工”为主题，将传统中华文化与现代铣削技术相结合的教学项目，让学生们在进行铣削实训的过程中又能充分发挥每个人的想象力，让学生们每人为自己设计制作一枚个性化印章。

（三）学生动手能力培养

铣削实训线上教学，学生们动手能力有所下降，因此在选择线上铣削实训项目时，我们所选择的实训项目尽可能提高学生参与度[2]。在课程安排上，概论课，通过雨课堂特有的答题设置功能，让同学们参与限时答题，编程时，给同学们提前邮寄含有所用编程软件的安装包，远程指导学生顺利装机，针对少数不同操作系统的同学，在授课教室提供远程机，让同学们在家就能最大化地参与进课堂，在个性化设计方面，给同学们预留充足时间，让同学们自己设计造型，图案，最后让同学们按照所讲编程方法和步骤，自己进行编程、编程完毕后进行模拟仿真加工。在实操环节，因线上教学所限制，同学们不能对自己所设计的印章毛坯进行亲自加工，只能教师提前给同学们加工准备好，同时在课堂上给同学们演示毛坯下料方法，让同学们了解印章毛坯的制作过程。在数控机床加工演示过程中，鼓励同学们在课堂上将自己设计、编程好的程序远程传给老师，老师在教学现场用同学所传的自己设计的程序进行加工演示，加工演示完毕对印章进行装饰。在第一位同学加工演示完毕，鼓励同学们在安全的前提下，利用提前郵寄给同学们材料包里面的蜡块、橡皮泥、小型壁纸刀，甚至家里可以取材的土豆、萝卜等材料，进行手工印章雕刻体验。通过线上同学们远程遥控自己设计作品的加工和线下让同学们就地取材体验印章篆刻过程，不断让同学们动手参与，同学们在线上进行铣削实训的过程中也能充分了解铣削加工过程，积极参与到整个实训课堂中，达到或超过线下铣削实训的课程教学要求[3]。

（四）多种预案相结合

根据铣削实训教学的课程要求，根据学生们返校情况，我们对线上课程方案，做出了多种预案。根据学生返校数量的变化，制定了多种铣削线上教学方案，制定的铣削教学方案分为纯线上教学，线上教学线下教学同步进行，线下教学三种预案。在做预案的同时，充分考虑到学生线上教学转换到线下教学的过渡对接问题，针对可能出现的过渡对接过程的问题做好预案，提前安排好任务分工，为线上铣削教学顺利进行提供了充分的保障。

二、铣削实训“线上”教学的过程

（一）线上教学过程安排

在线上铣削实训教学环节上，提前进行数次全时段模拟，总结模拟方案，最终确定了采用雨课堂+腾讯会议+微信群的教学模式。按照教学过程中教学课程的进展，使用不同的輔助工具保障教学的顺利完成。按照课程安排，在课程开始时进行概论课的讲解，概论课采用雨课堂进行讲解，并在讲解过程中适度添加选择和判断题，选择和判断题分别设置一分钟答题时间，在雨课堂后台能看到学生们实时答题情况和结果分析，有利于学生及时巩固所学知识和提高学生注意力，同时雨课堂具备课程回看功能，能够确保学生们及时错过部分也能在课下及时补上。铣削编程部分和实操部分采用腾讯会议进行讲解，编程部分采用腾讯会议共享屏幕方式进行讲解，讲解过程中学生有问题可以直接开麦提问或通过文字或微信群提问，编程部分还给同学们提供录屏，录屏会及时上传课堂网盘内，以便同学们有需要能够及时回看。实操部分采用腾讯会议双机位直播的模式进行，直播过程中分为A/B机位，A机位提供细节部分实时图像，B机位提供全景图像，同时设置监控和答疑机位，实时解决同学们提出的问题。

（二）线上教学过程保障

在线上教学过程中，为了防止部分学生因为网络信号问题或国外留学生时差问题或其它自然原因导致的错过课堂内容，我们对铣削实训线上教学进行了全程录屏。在上课开始后，让同学们使用雨课堂进行签到，老师们会根据后台签到情况，私聊没有签到的同学，以便提供帮助。对于错过部分或全部内容的同学，为同学们提供课堂录屏，并针对不同情况单独对待，例如为错过课堂同学延期作业上交时间，为错过课堂同学提供课下的微信实时答疑，全力保障每一位同学都能顺利进行线上课程。

三、铣削实训“线上”教学的效果与体会

（一）“线上”课堂，线下新约定

在铣削实训线上教学过程中，许多同学们和老师有了新约定。很多同学或在课堂上直接被老师们操作的实际加工过程所吸引，或被课上加工好的自己设计的作品或同学的作品所感染，在课程中或者课下找到老师表达了想进一步亲手设计加工更多产品的想法;特别是后期返校后取回自己的实训作品后，被自己设计的作品所惊艳，想亲自体验;对此，我们在线上教学和后期过程中，和同学们有了新的约定，欢迎同学们返校后来亲自实践、亲自体验铣削实训。截至目前已经有数十位同学在返校后，履行约定亲自来到了实验室，亲自操作机床加工自己设计的新作品，弥补线上铣削实训不能亲自操作机床的遗憾。

（二）“线上”课堂，新收获

铣削线上实训结束后，我们对铣削线上实训，从最开始的忐忑担心到熟练掌握，收获了很多。从开始的选择新项目，到具体教学内容都精心设计，反复操练，同时在课堂进行过程中，每节课结束前最后5分钟，都会成为和同学们交流时间，总结同学们所提问题，然后根据铣削线上实训的特点进行相应的改进，不断积累完善，并在线上铣削实训课程结束后，由上一级单位单独对学生发放满意度调查表。课程团队坚守“能实不虚”初心、坚持“虚实结合”创新，秉承“开放共享，师学受益”的理念，构建了一种崭新的铣削线上实训模式，将线上讲解、设计、加工、包装有机融合，使同学们线上铣削实训也能收获到知识，收获到自己设计的作品。

四、结论

从本文对高等院校“铣削实训”线上教学[4]模式进行了初步的实践探究，分析了传统铣削实训与线上铣削实训的现状，探索了铣削这类传统线下课程运用线上进行教学的新模式，并积极进行了实施，在实施过程中不断进行总结改进。实训线上教学，打破了传统学生亲自动手实践为主题的教学方式[5]，改成充分考虑学生实际情况，使学生利用有限的材料，尽可能地在家参与实训过程。这在一定程度上，可以帮助学生对教学内容进行更好的理解与探究[6]，有利于学生对铣削研究的细节进行挖掘与研究。此外，线上这一教学形式，受时间、空间的影响较小，且具有开放性、共享性等特点;因此，便于学生进行更为灵活性的学习，更便于学生之间、师生之间的学习探讨与交流，进而使铣削实训教学的效率得到提升。

参考文献：

[1]陈斯胄.“互联网+”视域下的在线课程体系构建[J].黑龙江教育学院学报，2018，37（06）：37-39.

[2]金加龙，吕凤军.基于在线课程的混合式教学模式研究与实践——以《汽车维修业务接待》课程为例[J].智库时代，2019，（25）：129+131.

[3]顾婷婷，方志刚，高丽娟，唐晓丹，赵璐璐.基于“雨课堂”的物理化学教学改革[J].中国冶金教育，2019，（03）：42-44.

[4]李浩.高等院校提高线上教学质量方法探究[J].河北农机，2020（2）：90.

[5]单国华，肖远淑，刘瑞，董鹏飞，徐婷，贾丽霞.《手工印染》课程的探索与实践——以扎染部分的线上教学为例[J].轻纺工业与技术，2020，49（06）：16-17+22.

[6]郗朋，马瑞欣，唐利刚，杨权成，石常省.雨课堂全程参与的生产实习模式初步构建与实施[J].教育教学论坛，2020，（23）：257-260.

项目：清华大学本科教学改革项目——新型多轴数控机床精密加工探索与实践教学（项目编号：2020ZY01_02）

作者简介：井平安（1990— ），男，山东枣庄人，硕士，工程师，研究方向：非标机械设计及铣削加工技术。