李梅 余竹玛 白广华

摘  要 以三峡大学工程训练中心的数控加工实训课程为例，分析总结数控车削加工实训教学中存在的问题，针对现有问题进行相应的教学改革，并构建基于雨课堂的线上线下混合式实践教学模式，有效地改善课堂氛围，促进师生之间的互动，提升教学质量，为实践类课程的教学改革和发展提供新的思路和方法。

关键词 数控车削加工实训;混合式实践教学;创新创业;实训教学;教学改革

中图分类号：G642       文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2021）05-0123-03

0 前言

数控车削加工实训是一门综合性的实践课程，具有实践性强、多学科交叉、应用范围广等特点，对培养学生的动手实践能力、理论联系实际及创新思维具有重要意义[1-2]。学生经过前期的机械原理、机械制造工艺、互换性等相关专业基础课程的学习后，到工程训练中心进行实训课程学习，实训目的是培养学生综合运用所学知识进行图纸分析、工艺处理、工艺规程编写的能力，从而利用数控机床完成零件的实际加工并满足其加工精度要求。

数控加工实训是机械专业学生的必修课程，对培养学生的专业实践能力、知识综合运用能力的重要性不言而喻。然而，在数控车削加工实训教学中还存在一些问题，如学生对于机床的对刀原理、走刀路径理解不透彻，机床操作不熟练，时有撞刀事故发生等。因此，如何激发学生对这门课程的学习兴趣和热情，使学生在实训中切实提高实践能力和创新能力，培养高素质的应用型人才，是本课程教学改革的重点内容。传统的实践类课程教学改革大多数是从教学方法、实践平台建设、师资培训、信息化教学手段等方面展开研究[3]，很少研究如何将传统的实践类课程与线上教学相互融合。因此，笔者在分析当前数控实训教学存在的问题的基础上，以三峡大学大学生素质教育中心为例，进行数控车削加工实训教学改革，并构建基于雨课堂的数控车削加工实训课程线上线下混合式实践教学模式。

1 数控车削加工实训教学存在的问题

教学方式落后  数控车削实训教学主要分为理论知识讲解和实训操作，教学方式以传统的实训教学为主，教师占据主导地位，先讲理论知识，然后让学生进行实操训练。理论知识主要讲解机床的机构、工作原理、数控编程指令、操作面板等专业知识，一般都是填鸭式教学。由于数控加工应用性、专业性较强，内容又相对枯燥，虽然根据课程特点制作了生动形象的授课课件，也拍摄了大量的机床图片和视频，但是这些手段的应用仅限于课堂讲授，且理论讲解占用了较多的课堂时间，也在一定程度上缩短了学生的实训时间，教学效率较低。随着信息化教学的飞速发展，目前单一的教学手段已不能满足教学需要，也不利于学生自主学习能力的养成，学生对一些难点知识如对刀、G71指令等理解起来比较费力，课后也没有有效的学习资料，导致对知识掌握困难，教学效果不理想。

设备和师资不足  在实训操作环节，通常每位指导教师要带多个学生进行实训，而且机床的台套数量有限，无法做到一人一台机床进行训练操作，人机比大，实训效率低;通常十来个学生围绕在一台机床前，听教师讲解机床的操作方法，随后再让学生一个一个轮流进行模仿操作。这样的教学方式，通常只有前面的几个学生看得清机床的实际操作界面，后面的学生看不清，可能由于车间嘈杂的环境，也听不清楚教师的讲解，而且学生排队等候操作的时间较长，造成实训学习效率低下。学生的听课效果不太乐观，也大大减弱了他们的学习兴趣。另外，实训教学也需要理论知识和实践经验相对丰富的教师，但是目前大多数数控教师仅有较丰富的专业理论知识，缺乏企业实践经验，教学中所讲授给学生的内容与生产实际也不相适应，影响了教学的实用性。

教学内容和实训材料单一  在实训加工过程中为节约成本，学生所使用的实训材料都是一些易于加工的塑料、尼龙棒等，但不同的材料加工方法和工艺有很大区别。学生所用的图纸也都是单个的零件，各零件之间无配合关系，实训教学时只要按教学进度完成相应零件的加工即可。学生在实训学习时也没有统一的实训指导书，由于机床台套数不足和学生人数多等，学生也没有机会自主设计零件进行加工。这些因素在一定程度上挫伤了学生的積极性，限制了学生实践能力和创新能力的提升。

2 数控车削加工实训教学改革重点

改变教学模式，创新教学手段  传统的教学模式已不能满足当前应用型人才培养的要求，因此进行数控实训课程教学改革是培养数控技术人才的重要举措[4]。数控实训教学可结合课程特点，以学生为中心，充分利用现代信息技术，将微课、慕课等现代教学方式与实践教学有机融合。根据教学大纲和教学目标要求，将安全教育、编程指令、对刀操作、机床操作等内容分解成一个个的知识点，将每个知识点制作成微视频，然后通过一些在线教学平台或者微信、钉钉、抖音等方式进行传播，学生可以通过手机或电脑反复观看和学习。这种方式可将学生由被动学习者转变为主动学习者，提高学生参与实训的积极性。而且对于一些难理解的知识点，教师可以通过边讲解边演示操作的方式让学生更直观地去感受学习。

微视频的制作可利用实训中心现有的机床来进行拍摄，真实地录制实训中心现有数控机床的操作方法，把机床的一些操作细节进行针对性拍摄和展示。这样学生观看起来就更加直观和具体，可以直接在机床上进行相应的实际操作，解决了实训教学中教师一对多进行示范操作时学生无法观看到操作细节和具体操作步骤的问题;而且可以节约大量的课堂教学时间，有效提高教学效率。通过线上学习、讨论与线下学习相结合（即学生在网上先学习教师指定的视频及相关资料，获得在课堂上所要掌握的内容，然后将学习中不懂的或有疑惑的内容带到课堂上，教师再组织学生进行集中的讨论学习和总结），将传统的灌输型学习转变为学生自主学习，可有效提高学生的自主学习能力，提高学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。

改革教学内容，优化教学过程  在教学内容设计上，根据教学大纲将教学内容设计成基础练习、综合运用、创新设计三个层次。

第一层次：基础练习。将数控车削实训教学内容由易到难设计成不同的任务，让学生从最基本的直线插补指令开始，逐步过渡到循环指令、螺纹加工指令等。学生练习加工的图纸根据层次逐渐增加难度，掌握所要学习的相关编程指令。練习材料采用塑料件。

第二层次：综合运用。在第一层次的基础上，设计一些学生感兴趣的小产品，小产品至少包含两个及以上零件，最终需进行装配。比如印章、奖杯、金属笔等工艺品，要制作出来需要学生综合运用所学知识，选择合理的加工工艺，然后编写程序将产品加工出来，还要注意零件相互之间的配合精度;加工材料采用金属类的材料，还可以运用激光雕刻机制作产品标识，增强学生的学习兴趣。将实训教学内容产品化，以此达到将数控加工实训与生产实际相结合，提高学生的专业实践能力。

第三层次：创新设计。让学生根据实训中心现有材料自行设计一个小产品，通过数控机床加工出来，然后组织学生进行答辩，介绍自己的产品创意及用途，由学生相互打分，推选最佳创意产品，以此来培养学生的创新能力。同时依据实训中心实际情况编写合适的实训指导书，以帮助学生提高操作技能和编程能力，并精心挑选学习资料做成教学资源库，供学生自主拓展学习。

在实训过程中可根据机床数量将学生按照3～4人/台机床进行分组，整个课程期间每组学生固定不变，组员之间互帮互助，相互督促认真学习。首先通过斯沃仿真软件熟悉机床操作，然后在软件上仿真零件加工，以此来验证程序是否正确。当确定程序无误后，小组成员一起去机床实操加工零件，每个成员加工一个，所有成员加工完毕后换下一组操作。完成的学生再返回教室在电脑上进行仿真练习。利用仿真软件既可以让学生练习机床操作及编程，提高学生机床操作的熟练性，缓解机床台套数不足的问题，又可以有效提高实训教学效率。

将创新创业教育融入实训教学中  创新创业教育是建设创新型国家的重要战略举措，是深化高等教育教学改革、提高人才培养质量、促进大学生全面发展的重要途径。积极鼓励引导学生参加全国大学生工程训练综合能力竞赛、机械创新设计大赛、“西门子杯”中国智能制造挑战赛等学科竞赛，以赛促学，促进专业课程与创新创业课程的深度融合，进行学生创新创业能力的培养。同时，教师也应与时俱进，时刻关注与课程内容相关的前沿知识、学科发展动态、数控技术发展、智能制造技术等，通过QQ、钉钉或微信等方式将前沿科技成果展示给学生，拓宽学生的视野，促进学生自主学习，增强其信心，使其更好地成为建设创新型国家的主力军。

3 基于雨课堂构建线上线下混合式实践教学模式

根据课程教学大纲和教学目标，以学生为主、教师为辅，将课程分为课前线上学习、课中线下实训、课后线上答疑三个阶段，构建课前线上、课中线下、课后上线三位一体的数控车削实训线上线下混合式教学模式。

课前线上学习内容由数控实训教研组教师共同制作成微视频放在雨课堂平台上，供学生课前自主学习，并针对每个知识点设置相应的练习题帮助学生加以巩固。学生如有不懂或存在疑惑的地方，直接在线咨询教师或在平台留言板上留言，教师总结归纳学生理解不透彻或没弄懂的知识点。

课中线下实训，每次课实操之前，授课教师先将本节课教学内容中学生存在的问题集中进行答疑解惑，然后进行相应的实训教学。这样可以有效节约课中时间，以便让学生有更多的时间进行上机操作。

课后教师在线发布学生本节课应完成的作业，并将扩展学习资料上传至系统平台供学生学习，减少学生自己查找资料的时间，提高学习效率。学生完成后在线提交作业，教师批改后在线打成绩。同时，学生可针对实操过程中遇到的问题或零件加工工艺优化等在课堂上未解决的问题，在线跟教师沟通或留言，教师及时作出回应。

总体来说，教师应根据学生的培养方案及专业实践类课程的特点和内容选择合适的教学方式和平台进行授课，线上授课时应理清知识重难点及知识点之间的前后衔接，为之后的实操练习打下基础。

4 结论

综上所述，在实训教学过程中，教师要以学生为本，尊重学生的个体差异，结合新时代对人才培养的要求，不断创新教学手段，优化课程设计，及时更新视频资源库、教学案例库;结合现代信息技术等多种教学手段，依托雨课堂线上教学平台，突破传统实训教学中存在的一些重点和难点问题;有效改善课堂氛围，提高学生参与课程学习的积极性和获得感，提升教学效率和教学质量。对于实践类课程，教师可以大胆创新教学手段和模式，将线上线下混合式教学模式与实践类课程有机融合，推动实践类课程的教学改革与发展，这对培养时代需求的高素质应用型人才、提高人才培养质量、增强学生创新能力等具有十分重要的意义。

参考文献

[1]娄海峰，杨金林，潘翔伟，等.基于项目驱动的数控技术“闭环”实践教学改革与实践[J].浙江理工大学学报（社会科学版），2017（6）：577-584.

[2]苏虹，张国福，孟令威，等.开放式虚实结合的数控车实训教学研究[J].时代农机，2019（10）：103-104.

[3]李大胜，杨丽，王贤才.基于慕课的《数控技术》混合式教学模式探析[J].武汉轻工大学学报，2020（2）：109-113，119.

[4]王立新，张跃智.智能制造背景下数控技术人才培养研究[J].内燃机与配件，2020（5）：280-281.

中国教育技术装备2021年5期