《外圆车刀对刀操作》教学单元设计

王晓霞 冯艳宏 戴冬晨 王庆龙

摘 要：本文进行了《外圆车刀对刀操作》的教学前端分析，根据外圆车刀操作的精度和效率要求，按照“三字经”即精、细、准，概括并形成培养学生优秀职业素养的主线，提出了“六步对刀操作”流程。在此基础上基于职教云学习平台进行了混合式课程教学实践探索。实践表明，该课程设计能够有效提升学生学习的积极性，达到了车工国家职业资格对相关知识和技能的要求。同时在授课过程中将精、细、准的职业素养逐步强化，教学效果良好。

关键词：外圆车刀；六步对刀流程；职业素养

1 概述

“数控加工实训”课程是数控技术专业的一门职业技术核心课程，是本专业学生考取“1+X”数控车、铣职业技能等级（中级）证书的主要支撑课程。课程以培养担当民族复兴大任的时代新人为着眼点，落实立德树人，聚焦服务先进制造业，以培养高素质劳动者和技术技能人才为己任。

数控车床车刀对刀的操作是“数控加工实训”课程中学生必须掌握的重要技能之一，对刀的准确性直接决定零件的加工精度，对刀效率直接影响零件的加工效率。本文以《外圆车刀对刀操作》为例，进行教学单元设计与教学实践。

2 教学设计前端分析

《外圆车刀对刀操作》教学内容选取“数控加工实训”课程的项目一中的任务三，共4学时。依据《车工国家职业技能标准》（中级工），对接数控技术专业人才培养方案目标，面向数控编程员、数控车床操作工岗位，培养学生数控机床操作的综合应用能力。

2.1 学情分析

本课程的授课对象是高职二年级的学生，学生在信息化环境中成长，对信息化设备的操作没有障碍，同时善于接受多源头信息和多任务处理信息。已经掌握了数控车床基本操作内容，熟悉了数控车床的安全操作和日常维护与保养相关知识。熟悉数控车床操作面板，具有基本的数控车床手动操作能力。但逻辑性、分析判断能力不高，具有一定的安全操作意识，但操作的规范性还有待提高，精益求精的职业素养还需提高。

2.2 教学目标

通过企业调研，课程基于专业、行业特点，根据大国工匠、时代楷模、劳动模范、先进人物以及学校优秀教师、优秀毕业生等典型人物事迹案例进行职业素养元素的挖掘，与知识、技能要点有机结合。此外还紧密关注经济与社会发展以及专业的新方法、新技术，实现精准育人。在课程教学中，根据外圆车刀操作的精度和效率要求，按照“精、细、准”概括并形成培养学生优秀职业素养的主线。根据数控车工职业岗位需求、课程标准以及学生已有的知识结构，制定本教学单元对应的教学目标，如表1所示。

2.3 确定教学重点难点

根据教学目标，确定教学重点为外圆车刀Z轴、X轴对刀步骤，教学的难点为外圆车刀Z轴、X轴精确对刀和快速对刀。

3 教学策略

3.1 任务设计逐层递进

任务设计从简单到复杂，从单轴对刀操作到多轴对刀操作。通过对刀新知讲解，动作示范，总结对刀流程，反复训练等，内容环环相扣，逐层递进，符合学生的认知规律，使学生能够准确掌握对刀操作方法，确保教学目标实现。

3.2 采用线上线下混合式教学模式

基于职教云在线教学平台，采用线上线下混合式教学模式，学习活动包含课前准备、课中学习和课后拓展三大部分。混合式学习模式为学生提供丰富的学习素材，满足学生个性化的学习需要，充分发挥学生作为学习主体的主动性、积极性和创造性。

3.3 采用多种教学方法

教学设计以学生为主体，以教师为主导展开。小组合作教学法，學生的知识学习和技能训练及职业素养教育三者相结合是通过小组活动实现的，针对学习任务中的问题设置，在小组中学生可以进行协同交流和合作，在发散式的学习讨论过程中取长补短，达成共识，让学生成为学习的主人。行动导向教学法，在教学中，将知识讲授与技能训练相融合，将职业素养教育融入课程教学全过程，体现了项目引领、任务驱动、职业素养教育一体化。整个教学设计以行动导向法贯穿教学实施过程，此外还采用了案例教学法、头脑风暴法等多种教学方法。

3.4 将“精、细、准”优秀职业素养的主线贯穿教学每个环节

在相关知识点的讲授中设置主要问题，按照问题—直接原因—间接原因—解决方法—主要成效—存在不足，由此形成闭环式循环，将“精、细、准”优秀职业素养的主线贯穿教学每个环节，使学生的优秀职业素养在循环中由浅入深，由表及里达到潜移默化“润物细无声”的效果。全面提升学生精细作业、精益求精的职业素养，体现“三全育人”的课程教学全过程。

3.5 合理利用虚拟仿真技术与同步摄像仪

合理运用虚拟仿真资源，在虚拟环境下对运行程序的切削状态进行检验。学生可看到真实的三维加工仿真过程，可以大胆地操作仿真机床，充分运行自己的程序，极大提高了实训效率，同时降低了实训安全事故的发生概率。此外，还有效利用同步摄像仪，将教师动作演示过程实时反馈在大屏上，让学生清晰地看到每个操作细节，有效化解了学生理论学习热情不高，技能操作无法实时监控等教学难题，从而切实提高学生的技能水平。

3.6 基于职教云智能化教学平台进行开展多元评价

整个教学单元的教学评价主体多元化，分别从教师、企业、学生三个方面进行多元评价。分别按照素质目标、知识目标和能力目标实现度标准评价体系进行客观评价，系统检验学生的学习效果，特别注重学生自我评价的引导，让学生主动参与评价，发现自己的不足并改进。评价内容多维化，教师从学生的技能操作，劳动态度、团结协作以及职业素养等多个方面进行综合评价。评价手段多元化，充分利用职教云平台的智能化评价优势，利用信息化手段全程记录与分析学生的课前、课中和课后学习数据，随时随地了解学生的学习状态和效果。教师根据效果反馈进行教学策略的调整，从而保证教学反馈的即时性与准确性。。

4 基于职教云平台的混合式教学实施

4.1 课前

教师课前在职教云学习平台发布本教学单元的自主学习任务，任务主要包括观看实际对刀加工视频、小组讨论等。学生通过自主学习完成课前学习任务后，完成课前相关知识测试，检验课前预习效果。并且还要完成课前安全测试，让学生熟知实训要注意的安全事项，让安全生产、规范操作的意识入脑入心。教师通过收集学生自主学习过程中遇到的问题，了解学生的预习情况，做好学情分析，制定合理的教学目标，及时调整教学策略。

4.2 课中

将整个课中教学过程分为安全教育、实训准备、示范讲解、分组练习、小组对抗、总结评价六个教学环节。

4.2.1 环节1：安全教育

课程开始，首先，教师对学生进行安全教育，强调车间安全管理规定及安全操作规程。其次，教师发布课中安全在线测试，让学生牢记数控车间安全管理规定及操作规程。最后，学生完成安全在线测试后，教师再次强调车间的实训安全，检查实训时的安全防护是否符合要求，为实训做好充分准备。

4.2.2 环节2：实训准备

教师下发刀具、工量具等实训准备清单，学生在老师的指导下，根据清单进行物料、刀具、工量具准备，并模拟车间实际生产流程进行工量具、物料的正确领取，让学生学习到一些企业生产管理的相关知识，熟悉企业生产操作流程与操作细节，培养学生认识刀具、工量具的能力，注重培养学生的规范意识及“6S”管理职业素养。

4.2.3 环节3：示范讲解

首先，教师进行示范讲解，教师分别演示外圆车刀对刀操作的Z轴对刀和X轴对刀的六个步骤。同步摄像仪将操作过程实时反馈在大屏，让学生看清每一个操作细节。同时，播放一段时长为5分钟的微视颁，视频以慢动作再次分解对刀的全过程。其次，结合微视频，教师详解外圆车刀对刀六个步骤的操作要求和主要技能点，每一个操作步骤都以精、准、细为切入点介绍操作技巧，和课程专业教学内容自然对接、切入和结合。比如：在讲解对刀“切”这个动作时，对学生强调方向判断要细，一定细心找好X方向，开关选择要准，一定拨到X轴的准确位置，切削端面要光滑，无黑皮，要精益求精。最后，学生在老师的带领下完成外圆车刀对刀“六步对刀流程”的总结，并总结Z轴和X轴对刀的不同，解决教学重点。

4.2.4 环节4：分组练习

首先，学生分组反复练习，学生按照“六步对刀流程”完成Z轴和X轴对刀，教师跟踪指导学生对刀操作，指出错误之处，以精、准、细纠正学生的不规范操作，帮助学生分析原因。学生在老师的引导下完成错误动作改正，然后，选择2位学生通过动作展示，其他学生通过观看进行动作分析与评价。最后，教师对学生错误进行总结与分析，巩固六步对刀流程，培养学生准确对刀和快速对刀的实践操作技能。

4.2.5 环节5：小组对抗

首先，组织学生进行组内、组间对刀操作比武，通过反复训练强化学生准确、快速对刀的实践技能，突破教学难点，然后根据速度最快、对刀最准的原则评选“对刀能手”，通过小组对抗让学生理解“快速”对刀的重要性。其次，获胜同学进行对刀经验分享。注重培养学生的总结归纳能力，培养学生对刀操作“精、细、准”的职业素养。最后，播放大国工匠李峰的先进事迹，通过讲故事的形式充分发挥专业课堂“主渠道”作用，强化学生对大国工匠精神的理解以及责任与担当。引导学生努力成为可堪大用，能担重任的时代新人。

4.2.6 环节6：总结评价

教师总结“六步对刀流程”及操作过程中出现的易错点。再次强调操作安全以及必须遵守“六步对刀流程”，注意操作细节。学生小组完成自评、互评，激发学生的学习动机，有效推动课堂教学，教师根据学生的技能操作、劳动态度及职业素养等进行综合学习评价。教师评价方法见表2。此外还进行聘请企业导师参与评价，对教学内容、条件、教学手段、人才培养质量等方面提出独到的改进意见。

4.3 课后

课后教师在学习平台上发布拓展学习任务，参与学生课后讨论与答疑等活动。学生完成应会训练，并根据自身学习情况利用课程教学平台上的教学资源开展选择性学习，部分优秀学生可以拓展学习。这一阶段学生进行个性化学习，总结升华。

5 教学成效

通过外圆车刀对刀的学习，学生掌握了“六步对刀流程”的理论知识，实现了知识目标。通过教师操作严谨、细致、规范的动作示范讲解以及总结对刀流程，达到了车工国家职业资格（中级工）对相关知识和技能要求，提升了数控车床对刀的实操技能，增强了安全意识和6S管理职业素养，为将来从事数控加工生产奠定了良好的基础。同时在授课过程中注重职业道德、安全及工匠精神的教育，在课程实施过程中向学生们传递安全意识、规范意识、品质意识，将细致严谨、精益求精的工匠精神逐步强化，实现了精准导向育人，达到了课程目标。

本单元教学活动以学生为中心，课堂生动有趣师生、生生的互动，使课堂真正地动起来，激发了学习兴趣，学生课堂学习积极性高。课堂教学不仅传授了专业知识，还传递了正确的价值观、工匠精神、职业素养等，锻炼了学生的团队合作、沟通交流能力和创新意识、自主学习等方面的能力，引导学生拥有积极向上的劳动精神，精益求精的工匠精神，为將来就业奠定了良好的基础，课程真正做到了教书又育人。

参考文献：

［1］沈宇峰，宋福林，杨丰，等.“数控手工编程技术”课程思政教学途径探究［J］.长沙航空职业技术学院，2022（06）：6770.

［2］王婧，陈军.数控车床编程与操作模块化教学设计研究［J］.科学咨询/科技管理，2020（41）：2122.

［3］王全龙，武美萍，吕彦明.面向“中国制造2025”的《数控技术》课程教学改革研究［J］.教育教学论坛，2018（37）：9698.

［4］潘克强，周知进，陶亮.基于CDIO的“数控技术”课程教学改革探究［J］.新课程研究（中旬刊），2018（12）：3637.

［5］贾孝伟，宋卫海，刘明明，等.新工科建设背景下应用型本科数控编程及加工课程改革研究［J］.科技世界，2022（12）：5860.

［6］王轩，刘雅莉.高职院校课程思政教学改革探索与实践［J］.科技与创新，2020（15）：9495.

基金项目：本文系天津市高等职业技术教育研究会2020年度立项课题，“课程思政”视域下数控加工实训课程教学设计与实施（课题主持人：冯艳宏，课题批准号：202021017）的研究成果

作者简介：王晓霞（1978— ），女，汉族，山东烟台人，硕士研究生，副教授，研究方向：数控加工技术。

*通讯作者：冯艳宏。