典型数控机床实训中,线下教学向线上的引入与尝试——以“数控铣

典型数控机床实训中，线下教学向线上的引入与尝试——以“数控铣”实训课为例作者：牛锁良张金玲陈璐
来源：《黑龙江教育·理论与实践》 2019年第11期
牛锁良，张金玲，陈璐
（哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨 150080）
摘要：文章以“数控铣”实训课程教学模式改革为研究对象，从教学现状出发，针对“数控铣”实训课程资源利用率不高、学习效果欠佳等问题，提出了利用基于“O2O”（Offline To Online，线下到线上）资源的翻转课堂混合教学模式来解决实训人数多、实训资源（设备、场地、师资等）相对不足导致上机动手操作时间短的“老大难”问题。

关键词：数控技术；数控铣实训；课程改革；翻转课堂
一、问题的提出
“数控铣”这种典型机床实训是工科大学生所有实习中最重要、最基础的贴近实际工作岗位的实训手段。

每年都会有上百万的工科大学生参加到这个极为重要的实践性教学环节中去。

由此可见，此类课题研究的重要性以及巨大的使用推广价值。

通过调研及学生问卷对数控实训课堂教学现状展开调查，结合指导教师多年实际工作的观察分析，了解学生对现有课堂教学各个环节的反映情况，获得实训教学中存在的主要现状为：第一，实习课时少且单机人数较多，即上机实操时间非常短的问题比较突出；第二，学生在数控实训中，对于机床还是非常好奇的，非常渴望能够亲手操作，特别是能够加工出一些自己喜欢的工艺品，表现出极大的兴趣。

在教学实践中运用问卷调查和对比分析法，从是否促进理解和深化理论知识、激发大学生学习兴趣、提高学习者自主学习能力、减少实验操作错误的次数以及提高学生学习成绩等诸多方面，来验证基于“O2O”资源翻转课堂实训教学模式的有效性，并提出教学中要依据学习内容及学生的特点来制作视频资源、在学习过程中注意监督与指导的问题，由此来改革数控铣人才培养的模式。

二、解决方案
（一）采取基于“O2O”资源的“翻转课堂”混合教学模式
我们根据数控铣实训课程特色及存在的问题，特别是有针对性地解决设备少、单机人数较多，这一目前工科院校数控实习中的普遍问题，决定采取基于“O2O”资源的“翻转课堂”混合教学模式，即将一般“翻转课堂”的方式定位为基于“O2O”（Offline To Online，线下到线上）类型，即线上学习基础知识，线下动手操作，特别是能够增加实际动手操作时间，这才是本研究基于翻转课堂模式所能带来的根本性的转变。

实际上就是争抢过来一些业余时间，变成了在线理论学习时间，这就使课堂上的理论学习时间大幅缩短，从而变相扩大了实训、实操的动手学习时间。

把课堂时间真正变成机床操作的时间，这才是真正意义的数控实训而不是参观。

此阶段的最终研究目的就是制作一门优秀且合理的在线课程。

在相关同事的合作下，
制作微博传播平台；然后将数控铣课程的相关教学内容，以翻转课堂的特点集合在此平台，即
尝试将数控铣技术线下教学部分向线上教学引入。

1.在线课程的研发及完善
（1）全体同仁深入学习数控铣的原理、编程、加工，统一认识。

（2）将数控铣的原理、编程、加工、注意事项制成PPT、视频等并反复讨论、完善。

（3）制作在线数控铣课程的相关教学视频，一定要短小精悍，符合翻转课堂的特点。

（4）建立数控铣课程的相关在线作业及讨论平台。

（5）建立微博传播平台，然后在此平台集合所有相关内容。

2.验证、更新阶段
（1）将以上研究内容，反馈给工程训练中心数控铣教研组，并组织多次研讨，听取建议。

（2）实验教学、进行实验对照研究：我们以2017届机械专业4个班学生为主要研究
对象，将其中两个班设置为实验班，将另两个班设置为对照班，通过实践对照的实验，获得相
关的实验数据。

（3）通过问卷调查、学生作品的数量和精美程度、作业优以上人数进行统计对照分析，检验实验效果，其他班级教师根据实验方案尝试教学实践以获得重要参考意见。

（4）进行阶段性成果总结，根据教师的反馈建议、实验教学对照研究所得到的数据，反复更新、修改，研究、完善出数控铣实训课程的在线课程的设计与开发并实施。

3.探究教学效果及存在的问题
（1）研究成果的整理、总结、验证阶段。

完善自己的研究，让同事、学生参与进来，试用在线课程网站平台，发现不足，及时修正，完善作品。

（2）在一段时间内主要是通过开展校内交流课形式，特别是针对即将进行数控铣实训的大二学生，在实习之前可告知他们此网站的存在，让其自由选择，并收集选择学习人数的百
分比作为基础数据。

（二）教学方法和手段的优化
采用翻转课堂形式的“线上+线下” 教学模式，使得实训课的大部分基础内容与书面
作业都将在课前完成，所以课内的主要工作就是上机动手实操，这就与以往的教学方法和手段
产生了很大不同。

所以编程类课程案例结合MOOC及翻转课堂教学模式是实践类课程新型教学改革的新趋势。

1.新的教学模式首先对教师提出了更高的要求。

教师对于学生使用在线课程学习的情况要有足够的了解，知道哪些内容的理解容易出现误区，了解学生中能够自觉利用在线课程学习的大概比例。

2.“兴趣学习”也是此新教学模式的关键之一。

也就是说，在实践过程中，在课前宣传时应尽量利用以往学生制作的精美成品来努力提高和调动学生的学习兴趣，以此来奠定这一新教学模式的基础。

3.书面作业的形式与数量发生了改变。

新教学模式下的书面作业要灵活多变，应紧扣在线课程的内容，并以辅导、检验为目的。

4.课堂上教师应根据以往的经验，给学生指出编程容易出错的地方和作图的技巧，这样会使学生对在线课程的内容理解得更透彻，少走弯路。

5.采用上课即交书面作业和抽查考试的措施来尽量减少不使用在线课程学习的学生人数，对于仍然没有使用在线课程学习的学生，教师可将其集中起来，单独辅导。

6.以赛促学，以赛促教，增强学生的兴趣、紧迫感及实操技能。

在教学过程中，学生以小组形式完成教学任务，边练边赛。

以小组完成作品的复杂性和精美程度作为成绩考核的主要部分，以此来调动学生的学习积极性和创新思维能力，同时，借助比赛，增强学生的加工意识和时间观念，真正实现“保质保量完成任务”的教学目标。

这样既大大增强了学生的自豪感和成就感 ,又激发了学生的创新欲望。

三、应用及效果
1.通过2017届机械专业4个班实习对照的实验，获得的实验数据及实验后的学生问卷调查表明：无论是作业、面板操作、学习态度、作品数量、学习兴趣，实验班都比对照班和实验前有明显的进步、改善和提高。

因此，说明在课堂教学中引导学生进行翻转课堂教学模式学习，能够通过提升学习兴趣的方式来培养学生敏捷的创新思维能力，能够提高学生学习成绩，真正实现“保质保量完成任务”的教学目标。

2.通过一些学生亲手制作的产品实列论证说明此教学方法的应用：在实训过程中，通过线下教学向线上的引入这一教学手段，既能开发大学生的创新能力，又能达到实现教学目标这一目的。

四、结论
经过我们研究实践的全面开展，探索出有效地引导学生以“翻转课堂”混合教学模式学习的实施方案，研制出了线上学习系统，并在线下以增加相对上机操作时间的办法来解决了设备少、单机人数较多这一实训课的“老大难”问题。

通过获得的实验数据证明：与以往的传统方法相对照，此新方法的实施，可以使学生的学习兴趣得到根本性的提升，从而提高其学习效率。

由此我们得出如下结论：以“数控铣”实验课为例，典型数控机床实训中，线下教学向线上的引入与尝试（利用“O2O”资源的翻转课堂形式）在数控实训教学中的应用是可行的，而且具有广阔的发展远景。

通过本研究的实验及展望，提出如下几点思考：
1.提出了“兴趣学习”这一观点。

在实训过程中，体现“兴趣学习”的方法来提高实
训效果，这是非常重要的一点，即首先在使学生熟悉掌握基础训练内容之前，也就是线上学习
之前，由教师通过提供精美且符合学生特点的作品（择优选择于以前同学自主设计加工的成品），来引起学生的兴趣。

而在新教学方案的实施中，同学们的学习兴趣高涨，所以，大家是
从心里往外愿意学，那么学习态度及效果自然就会良好了。

2.通过调查发现：我国大学生的业余时间还是很多的，为本研究的实现提供了先决条件。

翻转课堂的教学模式，使学生利用了业余时间，通过使用我们的在线课程系统学习相关的
基础知识，节约了宝贵的课堂时间。

当然，课堂上也不是完全忽略基础知识，教师应根据实际
情况有针对性、有重点地讲解难点和容易出错的地方。

3.为了使“线上+线下”混合教学模式较好地落实到数控实训教学中，从而取得最佳的教学效果，这就要求线上和线下两手都要硬，而且二者要合理地相关联，即线上学习的课程内
容要合理、完善，线下的上机实践要紧扣课程内容，建立一个与“翻转课堂”混合教学模式学
习相适应的方案体系。

4.新教学模式的实施，使教师的教育观念得到了更新，教学的专业化水平得到了发展。

总之，基于“O2O”资源的翻转课堂在数控实训教学中的应用研究和在“数控铣”实验课中的初步实践，证明了在典型的数控机床实训中，线下教学向线上教学的引入与尝试是可行的，并且是成功的。

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编辑/宋博瑶。