數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材開(kāi)發(fā)實(shí)踐

【摘要】數(shù)控車床編程與加工課程是高職院校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的核心課程，理論知識(shí)抽象枯燥，實(shí)踐操作性強(qiáng)，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材對(duì)當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)方式已不具備全面輔導(dǎo)性，開(kāi)發(fā)具備有聲的新形態(tài)教材勢(shì)在必行。從課程新形態(tài)教材的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、資源開(kāi)發(fā)流程三個(gè)方面進(jìn)行闡述，達(dá)到全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式，實(shí)質(zhì)性提高教材在教學(xué)中的輔助學(xué)習(xí)目標(biāo)，為高職院校機(jī)械制造類專業(yè)核心課程的新形態(tài)教材開(kāi)發(fā)，提供思路與示范。

【關(guān)鍵詞】課程 新形態(tài)教材 開(kāi)發(fā)

【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）28-0255-02

數(shù)控車床編程與加工課程教材是初學(xué)者對(duì)知識(shí)與技能學(xué)習(xí)的主要載體和輔助介質(zhì)，是完成課程教學(xué)的重要依據(jù)。高職院校在進(jìn)行數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)的教育教學(xué)過(guò)程中，數(shù)控車床編程與加工課程是專業(yè)核心課程，傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材只是用文字、圖片結(jié)合，講解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，已不能適應(yīng)信息化環(huán)境下，學(xué)生的移動(dòng)式學(xué)習(xí)方式。再者，由于數(shù)控車床的設(shè)備型號(hào)不同，導(dǎo)致設(shè)備的操作步驟各異，而現(xiàn)行的紙質(zhì)教材，因篇幅受限，很難做到將型號(hào)各異的設(shè)備操作都進(jìn)行講述。所以，將課程任務(wù)重難點(diǎn)以多媒體、動(dòng)態(tài)圖片、動(dòng)畫(huà)、互動(dòng)測(cè)驗(yàn)、AR或VR等呈現(xiàn)方式建設(shè)成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的信息化資源，再制作對(duì)應(yīng)的二維碼，直接嵌入到紙質(zhì)教材上，學(xué)習(xí)者通過(guò)掃描二維碼，即可及時(shí)獲得課程知識(shí)與技能信息的有聲教材，即為新形態(tài)教材[1]。不僅符合教與學(xué)的要求，也可給學(xué)習(xí)者帶來(lái)全新的視覺(jué)體驗(yàn)。

一、課程新形態(tài)教材的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

一個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，根源于企業(yè)崗位實(shí)際需求。一門課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，根源于一個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案。一本新形態(tài)教材的整體設(shè)計(jì)，根源于此課程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，要開(kāi)發(fā)好數(shù)控車床編程與加工課程的新形態(tài)教材，必須先要做好課程的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)[2]，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（一）建立課程新形態(tài)教材的開(kāi)發(fā)思路

數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材的開(kāi)發(fā)思路出自于實(shí)際教學(xué)問(wèn)題。在高職院校的實(shí)際教學(xué)中，存在數(shù)控車床設(shè)備少，且安裝有機(jī)床安全罩，觀看視角受到局限，再加上班級(jí)人數(shù)多，人均設(shè)備數(shù)不足問(wèn)題，在進(jìn)行實(shí)踐操作示范時(shí)，有很大部分同學(xué)觀看不清，所有這些是現(xiàn)實(shí)存在的教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，但不是導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降的主要原因。那么，教學(xué)軟硬件資源條件中，抑制教學(xué)質(zhì)量的因素諸多，但并不是沒(méi)有可行的措施來(lái)彌補(bǔ)，“新形態(tài)”教材是解決軟硬件資源不足的有效措施。比如，上述教學(xué)過(guò)程中的設(shè)備少、示范看不清等問(wèn)題，便可利用新形態(tài)教材中嵌入的多媒體信息化資源迎刃而解。

（二）選擇對(duì)接企業(yè)崗位技能的課程載體

數(shù)控車床編程與加工課程教學(xué)載體是否來(lái)自企業(yè)真實(shí)零件、與企業(yè)崗位能力需求對(duì)接程度、涵蓋課程知識(shí)與技能全面性三個(gè)方面，都是影響課程新形態(tài)教材開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素。課程教學(xué)載體必須是來(lái)自企業(yè)真實(shí)的生產(chǎn)加工零件，才能讓學(xué)習(xí)者從新形態(tài)教材二維碼[3]內(nèi)獲取的多媒體[4]資源，有親臨企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之感。不論是選擇企業(yè)的什么零件作為教學(xué)載體，必須要達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)，也即要包含課程的教學(xué)內(nèi)容，便可針對(duì)企業(yè)崗位能力需求，來(lái)培養(yǎng)相應(yīng)人才技能，也是新形態(tài)教材建設(shè)所肩負(fù)的重任。

（三）細(xì)化課程項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)

課程教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)的細(xì)化程度，將影響著課程信息化教學(xué)實(shí)施和新形態(tài)教材的總體設(shè)計(jì)效果。學(xué)習(xí)任務(wù)完成質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)，是教學(xué)實(shí)施效果的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，是新形態(tài)教材設(shè)計(jì)效果直接體現(xiàn)的載體。因此，數(shù)控車床編程與加工課程的項(xiàng)目任務(wù)，要依據(jù)由易到難，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知規(guī)律，對(duì)任務(wù)進(jìn)行細(xì)化，達(dá)到任務(wù)學(xué)習(xí)操作過(guò)程，即是企業(yè)工作過(guò)程環(huán)節(jié)，并能依據(jù)各個(gè)操作過(guò)程，在新形態(tài)教材中以信息化資源進(jìn)行體現(xiàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)紙質(zhì)教材不能承載的視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體資源。

（四）設(shè)計(jì)課程信息化資源

將課程的隱性知識(shí)用可視化程度高的動(dòng)畫(huà)表示，將課程重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)用顯性化的視頻等信息化資源呈現(xiàn)等等，這些將多媒體資源融入到教材中，以二維碼進(jìn)行鏈接獲取，是新形態(tài)教材和傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的根本區(qū)別。那么，如何設(shè)計(jì)好數(shù)控車床編程與加工課程的信息化資源，變得尤為關(guān)鍵。首先，要提取課程隱性知識(shí)和重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)，并對(duì)其分析使用何種多媒體形式來(lái)講解呈現(xiàn)。其次，依呈現(xiàn)方式進(jìn)行撰寫制作腳本，且需要進(jìn)行多次修訂完善。最后，將其制作為視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體形式的信息化資源。

二、課程新形態(tài)教材的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)

（一）規(guī)劃需要特殊呈現(xiàn)的數(shù)字化資源

數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材建設(shè)過(guò)程中，以完成課程學(xué)習(xí)知識(shí)的一個(gè)整體過(guò)程為出發(fā)點(diǎn)，從設(shè)備操作面板學(xué)習(xí)、零件圖紙分析、編寫零件加工程序、建立工件坐標(biāo)系、自動(dòng)加工并檢驗(yàn)六個(gè)方面，進(jìn)行規(guī)劃需要特殊呈現(xiàn)的數(shù)字化[5]資源，有利于提高教材的利用率。例如，在建立工件坐標(biāo)系學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)其概念的理解學(xué)習(xí)，總是有一種摸不到實(shí)物的感覺(jué)，將原先的文字闡述變?yōu)閯?dòng)畫(huà)形式呈現(xiàn)，便會(huì)一目了然。

（二）資源鏈接二維碼的放置之處

在課程新形態(tài)的教材中，二維碼是傳遞知識(shí)點(diǎn)信息化資源的媒介，所放置的位置，也要和相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)，不能單純的放在教材中，不管其位置對(duì)應(yīng)性，會(huì)給學(xué)習(xí)者帶來(lái)很多疑問(wèn)與麻煩，特別是初學(xué)者，根本難以學(xué)習(xí)下去，因其中一個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有明白，再去跳到下一知識(shí)點(diǎn)，難免會(huì)增加學(xué)習(xí)疑問(wèn)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果低下。因此，二維碼要放置在新形態(tài)教材中知識(shí)講解或示范操作的對(duì)應(yīng)位置，有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣與收獲。

（三）課程信息化資源的鏈接網(wǎng)站選擇

資源上傳到什么樣的網(wǎng)站上，也要有選擇性的進(jìn)行，否則可能會(huì)導(dǎo)致資源打不開(kāi)、資源無(wú)效、資源過(guò)期等等問(wèn)題出現(xiàn)。同時(shí)也要考慮上傳的網(wǎng)站中，是否可以不影響使用數(shù)據(jù)情況下，進(jìn)行及時(shí)更新知識(shí)點(diǎn)等資源內(nèi)容。另外，所選擇的網(wǎng)站頁(yè)面編輯上，操作技術(shù)要求低，適應(yīng)大眾化人群，且易于編輯與修改。

三、課程新形態(tài)教材的資源開(kāi)發(fā)流程

教材的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)持續(xù)改進(jìn)的工程，不是一時(shí)鑄就而成。數(shù)控車床編程與加工課程，在歷經(jīng)了課程任務(wù)書(shū)、課程指導(dǎo)書(shū)、校本教材、正式出版新形態(tài)教材的發(fā)展過(guò)程，歷時(shí)12年。每個(gè)發(fā)展階段，其實(shí)都是新形態(tài)教材開(kāi)發(fā)流程的一部分。

（一）找準(zhǔn)教學(xué)實(shí)踐問(wèn)題，對(duì)課程項(xiàng)目任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化

數(shù)控車床編程與加工課程在實(shí)際教學(xué)中，起初是以理論與實(shí)踐教學(xué)分離模式進(jìn)行教學(xué)，出現(xiàn)實(shí)踐操作時(shí)忘記了理論知識(shí)，又要重新講解，導(dǎo)致了現(xiàn)在的理實(shí)一體化教學(xué)模式產(chǎn)生，教學(xué)效果雖有了明顯提高，可是數(shù)控車床硬件設(shè)備與學(xué)生人數(shù)的不匹配問(wèn)題，會(huì)制約教學(xué)質(zhì)量的提高，綜合考慮教學(xué)成本的投入與實(shí)際情況，引入新形態(tài)教材來(lái)解決諸如此類教學(xué)實(shí)踐問(wèn)題，會(huì)收到良好效果。問(wèn)題找準(zhǔn)了，那么就要對(duì)課程項(xiàng)目設(shè)置的任務(wù)進(jìn)行細(xì)化，滿足新形態(tài)教材信息化資源的呈現(xiàn)。將課程帶法蘭電纜輸出軸零件的整個(gè)加工工藝過(guò)程，按其內(nèi)外圓柱面、外圓槽、內(nèi)外螺紋等型面的加工步驟，進(jìn)行細(xì)化學(xué)習(xí)操作任務(wù)，分解為重難點(diǎn)，為教材的信息化資源制作提供依據(jù)。

（二）創(chuàng)新資源制作方法，打造新形態(tài)教材信息化資源

制作數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材的信息化資源，創(chuàng)新制作方法是關(guān)鍵，不僅可以保證資源質(zhì)量，也能很好的提高制作效率。

首先，要分析教材中需要的資源類型。在進(jìn)行開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)紙質(zhì)教材中不能承載的教學(xué)資源類型中，主要包括講解視頻、示范實(shí)踐視頻、二維動(dòng)畫(huà)、三維動(dòng)畫(huà)、動(dòng)態(tài)圖片、音頻、VR或AR[6]動(dòng)態(tài)模擬畫(huà)面等各種多媒體資源，對(duì)這些不同的資源類型，分析其在課程的學(xué)習(xí)任務(wù)中所需的類型并確定，不一定都要用高端的視頻或動(dòng)畫(huà)來(lái)呈現(xiàn)，只要能將疑難知識(shí)或技能點(diǎn)講解透徹、示范到位即可，盡量保證資源具備短小精悍特點(diǎn)。

其次，精心設(shè)計(jì)新形態(tài)教材中的資源。新形態(tài)教材中的資源質(zhì)量好壞，直接影響著這本教材的質(zhì)量和學(xué)習(xí)者對(duì)其的信任度，如果只是課堂講課實(shí)錄視頻、一張?jiān)O(shè)備圖片等不同類型低質(zhì)量資源匯聚，那就抹殺了新形態(tài)教材的有聲生命力，只有精心設(shè)計(jì)的信息化資源，才能為學(xué)習(xí)者所用，起到真正的實(shí)質(zhì)性作用。因此，資源必須具備時(shí)間上不超過(guò)5分鐘、視覺(jué)沖擊感強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)、有數(shù)據(jù)有推理、任務(wù)對(duì)應(yīng)性好的特點(diǎn)。 再者，合理選擇資源建設(shè)工具。課程的信息化資源建設(shè)中，需要用到各種類型資源建設(shè)軟硬件工具，主要包括文檔編輯用WORD和PPT辦公軟件，圖片修飾PS等軟件，視頻拍攝制作用攝像機(jī)和PR等視頻編輯軟件，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與制作用Flash軟件，VR或AR仿真視頻制作所需數(shù)控仿真軟件工具，其它顏色吸取的好色鬼等輔助軟件，共同配合協(xié)調(diào)完成課程新形態(tài)教材中資源建設(shè)。

（三）運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，高質(zhì)建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源

新形態(tài)教材中，對(duì)數(shù)控車床編程與加工課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源質(zhì)量要求高，美觀度好，視覺(jué)感強(qiáng)，有效運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行制作，是保證網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)質(zhì)量的基礎(chǔ)。在該課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源建設(shè)中，主要運(yùn)用了數(shù)控仿真軟件制作VR虛擬仿真操作視頻，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)與技能的貼切感和可視化程度。其次，也運(yùn)用了現(xiàn)代視頻編輯技術(shù)，對(duì)示范操作視頻進(jìn)行了必要效果設(shè)計(jì)，增加了視頻的質(zhì)感，有效的提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和效果。

（四）融合紙質(zhì)教材資源，建設(shè)高水準(zhǔn)新形態(tài)教材實(shí)體

把信息化資源合理的融合到紙質(zhì)教材中，是數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材的最后步驟。首先，用草料二維碼生成器，把課程任務(wù)信息化資源分類生成對(duì)應(yīng)的二維碼，并標(biāo)注具體名稱，用于后期插入教材中識(shí)別依據(jù)。其次，將二維碼下方標(biāo)明具體名稱，與任務(wù)學(xué)習(xí)中的資源對(duì)應(yīng)，插入到紙質(zhì)教材合適位置，進(jìn)行整體排版，即形成了課程新形態(tài)教材實(shí)體。

四、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控車床編程與加工課程新形態(tài)教材的開(kāi)發(fā)實(shí)踐，有效解決了傳統(tǒng)教材中不利于承載的多媒體等信息化資源，為學(xué)生的移動(dòng)式學(xué)習(xí)提供了具體的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)了教師個(gè)性化教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)施，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)及資源，并可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行更新教學(xué)資源，解決了紙質(zhì)教材出版周期長(zhǎng)，更新速度慢的問(wèn)題，為高職院校機(jī)械制造類專業(yè)核心課程的新形態(tài)教材開(kāi)發(fā)提供了行之有效的經(jīng)驗(yàn)，起到了示范作用。

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作者簡(jiǎn)介：

燕峰（1982-），男，漢族，內(nèi)蒙古烏盟人，本科，碩士，講師，主要研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)與高職教育。