数控技术课程在线教学方法探索与实践

尹玲　张斐　吴鹏　邹建军　黄华海　邓君

摘  要：利用优学院教学平台对数控技术课程的线上教学方法进行探索与实践。从教学设计与方法、教学过程、教学效果这三个方面着手，探索研究并尝试开展了“一主体、三情境、双保障、多元考核”的教学方式，以达到有效提高教学质量和教学效果的目的。

关键词：数控技术;教学设计;线上教学;教学方法

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）25-0080-05

Abstract： This paper uses the teaching platform of excellent college to explore and practice the online teaching method of Numerical Control Technology course. According to the characteristics of the course， starting from the three aspects of teaching design and method， teaching process and teaching effect， this paper explores and tries to carry out the teaching method of "one subject， three situations， double guarantee and multiple assessment"， so as to achieve the purpose of effectively improving teaching quality and teaching effect.

Keywords： Numerical Control Technology; teaching design; online teaching; teaching method

2020年初新冠肺炎疫情席卷全球，為在线教学的发展按下了快进键，“停课不停教、停课不停学”既是疫情防护的需要[1]，也是学生学习成长的刚需。数控技术是机电工程专业一门代表性的专业课程，其课程内容具有多学科交叉、理论实践结合、发展更新快等特点，教学团队针对本课程的特点，积极响应学校号召，精心组织课程的在线教学工作，设计思政融入专业课程的教学内容，制定多元考核的教学方案，探索并开展了“一主体、三情境、双保障、多元考核”的教学模式。

通过教师与学生在一个学期内完整开展的居家教与学的教学实施，最终检验了此教学模式在进行线上教学活动推进中的计划性和步骤性，保证了学生们线上学习的质量，取得了较好的教学效果。

一、课程特点及线上教学问题分析

数控技术是本科机械电子工程专业的一门专业课，授课对象为大学三年级的本科学生。课程内容涉及机械、电子、计算机、自动控制、数学等多学科交叉的技术知识，教学目标是培养机械电子工程专业本科生对数控技术、数控系统与数控装备的认知水平、技术架构、算法思想和基本的编程应用能力。核心教学内容包括数控机床的组成与工作原理、数控系统组成及工作原理、数控插补算法、数控编程基础及方法等。课程的特点是更新快，学科交叉，学科界限模糊，实践性强。对应用型本科生的教学来说，课程教学内容和知识点需要与技术发展的步伐接轨，注重拓宽视野和学习思维的培养，使学生能获得对数控技术持续学习的能力，应对技术发展的快速变化。因此，数控技术这门课程在线上教学过程中面临以下问题：

1. 交叉学科知识点讲授难。数控技术课程内容涉及多个学科交叉知识点，对于机械专业的学生而言，在一些概念较多的非机械类知识点上，由于线上教学无法直接面对面交流沟通，学生理解起来难度较大，会影响学生对课程学习的兴趣。

2. 缺少实物实践环境。线上教学在课程实践性内容的教授部分，无法同线下教学一样在教学实验室操作实验设备以及实际动手编程加工进行知识验证，会影响学生对知识内容掌握的深度。

3. 课程答疑的时效性高。线下面对面教学方式下，教师对学生提出的疑问可以及时解答，答疑效率高。线上教学过程中，不同学生可能在不同时刻出现疑问，这对于教师答疑时效性的保证措施和方法提出了要求。

二、教学设计与方法

针对课程特点及线上教学面临的问题，利用网络课程平台优学院，结合微信平台和腾讯QQ，教学团队采用如图1所示的“一主体、三情境、双保障、多元考核”教学模式，重新梳理课程知识体系架构，融入课程思政元素，精细化课程内容设置，更新最新技术发展的知识点，构建起主题鲜明、体系完善、资源丰富的数控技术线上课程。

（一）“一主体”：以学生为中心主体的教学内容设计与安排

在线教学不同于传统面对面课堂以教师为主的教学模式，教师和学生在网络的两端，物理空间上的隔离使教师无法即时感知学生的学习状态，难以实施传统课堂上的即时性教学内容和教学方式的调整，以教师为主体的传统教学方式难以适应线上教学的需要，因此本课程转换师生主体，强调“一主体”即以“学生为主体”[2]，围绕如何让学生主体保持对课程内容的兴趣，更好地理解和掌握知识来开展教学内容的组织，教学次序的编排。

如表1所示，教学内容组织上，线下教学模式按照从核心到应用的逻辑组织教学内容，先介绍数控技术的核心载体数控系统的硬件和软件构成、工作原理，进一步介绍其核心算法，再进入到编程基础和指令，然后讲授数控技术的应用对象数控机床，最后讲述在数控机床上如何编程加工一个复杂零件，此方式下的授课内容组织上，知识点的前后逻辑性强，讲授起来前后知识点衔接紧密。

但在线上教学时，学生无法与教师面对面沟通互动，讲授过程中不能及时从学生的眼神、表情得到反馈，教师不容易掌握讲课过程中学生对知识点的理解程度，因此将授课内容和次序进行了调换，以学生为中心，从学生容易理解的角度出发，先讲数控机床的组成和工作原理，让学生对数控技术的直接工具载体有直观的了解，然后再讲到数控机床的核心——数控系统[3]，老师讲解数控系统如何对数控机床进行控制，进而再深入到数控系统内部的组成原理、插补算法[4]，最后再进行编程方法的学习。此内容的组织虽然在知识点的逻辑结构上较线下教学松散，但是从实物直观认识到内部原理算法的内容组织，更容易让学生分段理解和掌握。