数控加工技术蓝墨云翻转课堂教学模式研究

2022-05-22葛宜元梁秋艳张金波李亚芹韩乐江

农机使用与维修 2022年5期

葛宜元，梁秋艳，张金波，李亚芹，韩乐江，林琳

(佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯 154007)

1 数控加工技术传统教学过程中的局限性

数控加工技术是机械类专业的一门重要课程。随着数控机床在机械制造行业中的推广和普及，数控技术越来越显示出其重要性。为了适应学科技术的高速发展，机械类专业的学生必须掌握数控加工技术，以便适应现代机械学科发展的需要[1-5]。该课程培养学生在数控原理、数控编程及数控新技术等方面的专业知识。数控编程代码繁多，且不同系统、不同机床的相同代码表达的意义也有所不同，因此，必须通过大量的编程练习、知识点微课及实践操作来加深理解和知识强化。传统教学中，由于学时、学生人数及学生学习主动性等因素影响，编程时教师无法针对个体进行辅导，实践操作时，也无法做到每个学生熟练操作机床及输入数控程序。总之，传统教学模式缺乏对学生个体的针对性辅导及学习过程的考查，无法调动学生的学习积极性。在信息、大数据迅速发展的今天，探索新的教学模式，对学生的能力进行科学、有效、及时的测评，真正做到学生在整个学习过程中的形成性考核，以评促教，提高教学质量，这些是亟待解决的问题。

2 数控加工技术翻转课堂教学模式的优势

2.1 学习环境灵活

根据制订的形成性考核方案，借助蓝墨云平台，实现多种学习模式的结合。课程采用了独自学习、小组合作、头脑风暴、知识点测评等形式，教师设定完成时限，学生可以自行选择学习时间和地点。

2.2 教学设计丰富

实施翻转课堂，需要教师不断思考如何利用翻转学习模型来帮助学生提高知识的理解能力，熟练掌握操作技能。还需要决定哪些内容由教师讲授，哪些内容学生自主学习，哪些内容需要师生合作在课上解决。通过详细的策划，可以达到课堂时间的最优化，从而根据学生特点采用多种教学法。例如，数控加工技术课程中，编程代码的意义可由教师讲授，编程练习及知识导图的建立可以进行课下自主练习，难点内容课上教师指导解决。图1为学生自行建立的知识导图。

2.3 促进教师专业化

翻转课堂重点是学生自主掌控学习，尊重学生的个体差异，更符合人类的认知规律。同时，翻转课堂也赋予了教师更重要的角色，教师不仅是讲授者，更是参与者、评价者。这就需要教师掌握多方面的知识，专业化地观察学生，及时提供反馈，并不断评价学生的学习成效。教师还需要不断反思教学实践，并与其他教师合作改进教学方法，能接受建设性的批评建议。

3 数控加工技术翻转课堂教学模型

国内外专家学者根据多年翻转课堂实施经验，建立了很多翻转课堂的教学模型。杰姬·格斯丁构建了一个环形的翻转课堂四阶段模型，把课题分为体验参与、概念探究、意义构建和展示应用。美国富兰克林学院的罗伯特·陶伯特提出了的教学模型强调课前和课中两个主要阶段。国内的张金磊[6]、钟晓流[7]、王勇[8]等学者也都根据多年的教学经验，建立了翻转课堂教学模型[9-15]。

通过参考多位专家学者的翻转课堂模型，并针对数控加工技术课程的特点，经过多轮翻转课堂教学，提出了“四步走”翻转课堂教学模型，如图2所示。模型包括课程设计、课前知识传递、课堂知识巩固及课后反馈统计四个步骤。

图1 学生课下自主建立的知识导图

图2 “四步走”翻转课堂教学模型

4 蓝墨云平台辅助翻转课堂的应用

4.1 评价方式多样化

在丰富的课程设计前提下，课前要求学生自行观看知识点微课视频、教师上传的PPT及教师推荐的微信公众号文章，除了掌握知识点外，还要对整个课程及学科的前沿知识有所掌握。然后学生根据知识的理解，作出知识导图。学生可以随时将疑难问题及知识导图上传至蓝墨云平台，教师可及时解答问题，学生也可以互问互答。课上教师可设计教学情境，并开展小组任务及头脑风暴。班课中的“作业/小组”任务可以帮助教师开展丰富的小组教学活动，并对学生进行评分。基于蓝墨云平台的翻转课堂教学，不但有传统的教师评价，还实现了“指定助教/学生评价”和“学生互评”，工作量很大，这在传统线下教学中是很难实现的[16-19]。图3为数控加工技术课程在蓝墨云平台中策划的各种教学活动。图4为小组合作讨论实况。

图3 蓝墨云平台中建立的学习活动

图4 课上小组合作讨论实况

4.2 结课后进行数据统计，建立学生电子档案

云班课平台可以非常方便地对学生进行整个课程学习过程的评价，学生的每一项活动都可以获得一定的经验值。传统教学中，按时按量完成教师布置的作业，签到次数多，就能得到高分。翻转课堂教学避免了传统教学中“听话”的学生分数高的情况。平台中可以查看每个学生的经验值，以及经验值明细，并进行个人综合评价，平台可自动生成资源报告，并用图表分析直观表达学生的学习情况，使课程评价智能化，更好的建立个人电子档案[20-21]。图5为学生个人综合评价情况。在数控加工技术线上学习中，根据经验值评定成绩，学生及格率为92.94%。学生参与各项活动积极性较高，活动完成情况比过去单一线下教学大幅提高。