蕭仲敏，江 帆，張春良，陶建華，吳文強(qiáng)，李東煒

（廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院，廣東 廣州 510006）

引言

《數(shù)控技術(shù)》是面向機(jī)械類專業(yè)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程等專業(yè)）、機(jī)器人工程專業(yè)、智能制造工程專業(yè)等開設(shè)的一門核心專業(yè)課，課程知識(shí)體系集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和機(jī)電技術(shù)等于一體，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用，在機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)體系中占據(jù)著核心重要的位置[1-2]。

由于面對(duì)課時(shí)縮減，但教學(xué)內(nèi)容仍然很多的情況下，很多教師想到了建設(shè)在線課程[3-4]。本文探索該課程在線課程建設(shè)策略，并給出實(shí)踐路徑，供在線課程建設(shè)者參考。

1 課程內(nèi)容優(yōu)化

本課程定位是面向粵港澳大灣區(qū)制造業(yè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，以培養(yǎng)具備數(shù)控領(lǐng)域扎實(shí)理論基礎(chǔ)和卓越實(shí)踐能力的創(chuàng)新型工程人才為宗旨，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的數(shù)控教學(xué)資源和平臺(tái)，建設(shè)特色優(yōu)勢(shì)、處于行業(yè)領(lǐng)先水平、在大灣區(qū)有重要影響的精品在線開放課程。在線課程建設(shè)，主要針對(duì)易懂，能夠短時(shí)間講清楚的知識(shí)，制作微課視頻。這里匯總《數(shù)控技術(shù)》課程線上內(nèi)容，如圖1 所示，具體包括如下：

圖1 數(shù)控技術(shù)課程的知識(shí)框架圖

1）數(shù)控技術(shù)概述：數(shù)控技術(shù)基本概念、數(shù)控機(jī)床的組成、數(shù)控機(jī)床的分類與發(fā)展等；

2）數(shù)控加工手工編程：數(shù)控編程基礎(chǔ)、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系、數(shù)控編程的常用指令與格式、數(shù)控車編程、數(shù)控銑床編程、程序編制中的數(shù)學(xué)處理；

3）數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)：數(shù)控車削加工工藝、數(shù)控銑削加工工藝；

4）計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)概述、CNC 系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)、脈沖增量插補(bǔ)（逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)、數(shù)字積分法插補(bǔ)）、數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)、刀具補(bǔ)償與加減速控制；

5）數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)：伺服系統(tǒng)概述、步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)，位置檢測(cè)裝置（旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、編碼器、光柵）；

6）數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)：數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)；

7）數(shù)控加工自動(dòng)編程（CAM）：二維銑削編程、三維銑削編程、車削自動(dòng)編程；

8）數(shù)控加工實(shí)踐：課程內(nèi)容遵循CDIO-OBE 理念，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的協(xié)同培養(yǎng)，重塑教學(xué)目標(biāo)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容；結(jié)合行業(yè)發(fā)展和學(xué)科前沿進(jìn)展，將業(yè)界最新相關(guān)內(nèi)容融入教學(xué)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)實(shí)用性和前瞻性；滿足現(xiàn)代科學(xué)和行業(yè)企業(yè)對(duì)人才實(shí)踐能力的要求，突出實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)中的地位，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。課程思政是在線課程重要的方面，在課程中所融入的育人元素，本課程內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)“強(qiáng)基礎(chǔ)、重實(shí)踐、擅應(yīng)用、能創(chuàng)新”，以培養(yǎng)數(shù)控領(lǐng)域創(chuàng)新型工程人才為宗旨，堅(jiān)持立德樹人，強(qiáng)化“科教興國(guó)”理念，始終將思想政治教育內(nèi)容以“課程思政”案例的形式引入到課程教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合，將專業(yè)教育與思政德育教育貫穿人才培養(yǎng)的全過程。

2 建設(shè)策略

《數(shù)控技術(shù)》課程，面向“新工科”人才培養(yǎng)，以提升學(xué)生數(shù)控工程應(yīng)用領(lǐng)域綜合能力和端正三觀品質(zhì)為目標(biāo)，通過重構(gòu)符合新技術(shù)發(fā)展和立德樹人要求的教學(xué)內(nèi)容，以圍繞學(xué)生為中心的宗旨，按照課程資源共享的原則，建設(shè)一個(gè)動(dòng)態(tài)性在線開放課程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課程在機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的支撐作用，提高學(xué)生的實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力。在建設(shè)在線課程時(shí)，要注意以下問題。

2.1 真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心

強(qiáng)調(diào)從以“教”為中心向以“學(xué)”為中心的新模式轉(zhuǎn)變，聚焦學(xué)生受教育后“學(xué)到了什么”和“能做什么”，強(qiáng)調(diào)明確學(xué)習(xí)產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)教學(xué)進(jìn)行全方位、全過程跟蹤與評(píng)價(jià)，形成“評(píng)價(jià)-反饋-改進(jìn)”閉環(huán)教學(xué)，推動(dòng)課程建設(shè)質(zhì)量不斷提升。

2.2 研學(xué)協(xié)同、產(chǎn)學(xué)協(xié)同的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

構(gòu)建研學(xué)協(xié)同、產(chǎn)學(xué)協(xié)同機(jī)制，拓寬教學(xué)內(nèi)容，將優(yōu)勢(shì)科研成果融入課程教學(xué)內(nèi)容，與粵港澳大灣區(qū)龍頭企業(yè)共建實(shí)踐基地，將企業(yè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容融入教學(xué)。

2.3 “三結(jié)合”教學(xué)方法

采用理論與實(shí)例相結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容與工程項(xiàng)目及科研相結(jié)合、課堂教學(xué)與課外教學(xué)相結(jié)合的“三結(jié)合”教學(xué)方法。充分利用各種教學(xué)資源和手段為學(xué)生學(xué)習(xí)積極的創(chuàng)造條件，用項(xiàng)目需求引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，通過“需求-分析-問題-方案”的教學(xué)思路，加強(qiáng)對(duì)工程技術(shù)現(xiàn)象和問題的分析，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力。

2.4 專業(yè)教育與思政德育教育的有機(jī)結(jié)合

梳理機(jī)械類專業(yè)課程所蘊(yùn)含的思政元素和承載的思政引導(dǎo)功能，引入“課程思政”案例，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)結(jié)合，將專業(yè)教育與思政德育教育貫穿人才培養(yǎng)的全過程。

3 在線課程建設(shè)實(shí)踐

在線課程建設(shè)實(shí)踐中，微課的設(shè)計(jì)制作是重中之重。采用ADDIE 五步循環(huán)法來進(jìn)行微課的設(shè)計(jì)，如圖2 所示。

圖2 ADDIE 五步循環(huán)法

3.1 分析

分析知識(shí)點(diǎn)的類型，學(xué)生該如何學(xué)習(xí)該知識(shí)，根據(jù)分析結(jié)果，制訂該知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)。

3.2 設(shè)計(jì)

按照起承轉(zhuǎn)合的思路設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)腳本，以吸引學(xué)生興趣為重要參照，關(guān)注前30 s 的知識(shí)導(dǎo)入部分，充分抓住學(xué)生的注意。知識(shí)點(diǎn)講解清晰、邏輯清楚、表達(dá)清楚、圖文并茂，多用動(dòng)圖幫助學(xué)生理解。適時(shí)根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的情況，挖掘思政元素，進(jìn)行課程思政設(shè)計(jì)。

3.3 開發(fā)

微課腳本轉(zhuǎn)PPT 制作，將腳本轉(zhuǎn)換成PPT，制作精美的PPT，要將知識(shí)點(diǎn)表述清楚，圖片與動(dòng)圖豐富，并能輔助學(xué)生理解。每頁P(yáng)PT 的時(shí)長(zhǎng)控制在30～60 s。課程思政時(shí)間控制在一句話，或以文字顯示。

3.4 實(shí)施

試講課件，通過PPT 的錄制功能進(jìn)行試講，在十分鐘內(nèi)完成知識(shí)點(diǎn)講解，在講解中發(fā)現(xiàn)問題，如頁面的銜接，是否需要提詞器、是否需要?jiǎng)赢嬢o助等，并反復(fù)揣摩微課視頻。課程思政內(nèi)容以簡(jiǎn)潔語言展示，并輔以文字或圖片，讓學(xué)生能夠快速了解思政元素，但不影響知識(shí)傳授的連續(xù)性。

3.5 評(píng)估

根據(jù)微課設(shè)計(jì)原則“短、準(zhǔn)、快”進(jìn)行視頻評(píng)價(jià)，同時(shí)參考知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)試學(xué)生是否能夠通過視頻學(xué)習(xí)達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。及時(shí)聽取學(xué)生觀看后的感受和反饋，對(duì)于學(xué)生不滿意的方面要和學(xué)生多交流，找出好的解決方法和途徑。

在線課程建設(shè)中，除了微課制作外，還有資源的準(zhǔn)備，如教學(xué)文件、動(dòng)畫視頻、測(cè)試題等，這些資料準(zhǔn)備中要時(shí)刻考慮學(xué)生在線學(xué)習(xí)是否適用。

通過廣州大學(xué)MOOC 平臺(tái)建設(shè)在線課程，面向本校學(xué)生選用；建設(shè)的省級(jí)在線開放課程已順利在智慧樹平臺(tái)上線，效果很好，教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)優(yōu)秀，學(xué)生評(píng)價(jià)95 分以上，選課學(xué)生知識(shí)與實(shí)踐能力同步提升，積極參加課外科技活動(dòng)，近兩年獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)23項(xiàng)；同時(shí)積極在粵港澳大灣區(qū)在線開放課程平臺(tái)上線，在省內(nèi)外進(jìn)行共享推廣。

4 結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合成為必然趨勢(shì)，在線課程正是迎合這一趨勢(shì)而生的。建設(shè)在線課程能夠加快知識(shí)傳播，也幫助學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)知識(shí)。在課時(shí)不斷壓縮的今天，建設(shè)在線課程是解決知識(shí)點(diǎn)多與學(xué)時(shí)少之間矛盾的重要出路。本文針對(duì)數(shù)控技術(shù)課程，就課程知識(shí)優(yōu)化、建設(shè)策略、微課設(shè)計(jì)制作、線上課程思政等方面進(jìn)行探討，希望能夠?yàn)樵诰€課程建設(shè)提供一個(gè)參考思路。