基于微課程和虛實(shí)結(jié)合的車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)課程研究

崔立軍 王燕霜 張國(guó)亮 王而強(qiáng) 何欣 趙海龍

摘要：現(xiàn)今，我國(guó)面臨著培養(yǎng)高層次、高水平技能數(shù)控人才的艱巨任務(wù)。車(chē)銑加工中心在國(guó)內(nèi)的使用才剛起步，相關(guān)理論研究較為缺乏。為了更有利于學(xué)生熟練掌握車(chē)銑加工操作技能，提出了基于微課程和虛實(shí)結(jié)合的車(chē)銑加工實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：車(chē)銑加工中心；虛實(shí)結(jié)合；微課程；目標(biāo)評(píng)價(jià)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）35-0265-02

一、引言

進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床也正在向高精度、高效率、高自動(dòng)化以及高復(fù)合化的方向發(fā)展，車(chē)銑加工中心也隨之應(yīng)運(yùn)而生。車(chē)銑加工中心近年來(lái)發(fā)展迅猛，不僅規(guī)格齊全，機(jī)床硬件功能完善，可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜加工零件進(jìn)行一次裝夾，完成全部加工工序，使產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和加工精度得到了有效保障。購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)車(chē)銑加工中心需要使用單位進(jìn)行反復(fù)論證，需要大量的資金投入。但如果購(gòu)買(mǎi)后因?yàn)槿狈Ω咚讲僮魅瞬?，則無(wú)法安全地使用或不能在教學(xué)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，造成生產(chǎn)過(guò)程或?qū)嶋H教學(xué)中出現(xiàn)設(shè)備閑置、機(jī)床事故頻發(fā)等問(wèn)題。因此，很多高校都進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)課程的改革[1-3]。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的多媒體技術(shù)和信息技術(shù)被運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)和管理中，輔助和補(bǔ)充課堂教學(xué)[4-6]。為了更好地發(fā)揮出車(chē)銑加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)手段與平臺(tái)，探索車(chē)銑加工中心新型的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式具有重要意義。

二、基于微課程和虛實(shí)結(jié)合的車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)計(jì)思路一般為：學(xué)生首先學(xué)習(xí)相關(guān)技能的理論課程，然后進(jìn)行仿真訓(xùn)練，最后進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練。這種課程設(shè)計(jì)的好處就是各環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立，師資安排方便，理論與實(shí)訓(xùn)教師可按照各自的職責(zé)掌握相關(guān)理論知識(shí)與技能。但是最大的弊端則是對(duì)于學(xué)生而言，學(xué)理論時(shí)不知操作要求，實(shí)訓(xùn)時(shí)則會(huì)忘記相關(guān)理論，即理論與實(shí)訓(xùn)脫節(jié)，即使理論與實(shí)訓(xùn)都能有較好的效果，但將來(lái)走向工作還是需要一段時(shí)間將理論與實(shí)際操作真正融合。崗位對(duì)于車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)課程的新的設(shè)計(jì)思路是在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式下利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段，以手機(jī)微信平臺(tái)為載體，將該課程的理論知識(shí)及仿真演示環(huán)節(jié)碎片化，以期實(shí)現(xiàn)學(xué)生的移動(dòng)學(xué)習(xí)以及基于實(shí)際工作為導(dǎo)向的“學(xué)中做，做中學(xué)”的教學(xué)理念的實(shí)施，最終達(dá)到讓學(xué)生掌握受益終身的實(shí)際安全操作方法與技能。本文在對(duì)車(chē)銑加工中心課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出一種基于宇龍加工仿真軟件、微信平臺(tái)、實(shí)際操作及目標(biāo)評(píng)價(jià)的實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)模式。在進(jìn)行車(chē)銑加工中心教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中主要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1.課程微型化設(shè)計(jì)。目前，微課程學(xué)習(xí)還只是對(duì)正式課堂學(xué)習(xí)的一種補(bǔ)充，學(xué)生利用課外零碎的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)。受移動(dòng)終端設(shè)備屏幕大小的影響，對(duì)微課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)盡量微型化。所謂微型化就是把所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容細(xì)分成實(shí)用而短小的知識(shí)點(diǎn)，以微型媒體的形式：一張圖、一段文本、一個(gè)語(yǔ)音、一段視頻或者是一個(gè)網(wǎng)址鏈接來(lái)呈現(xiàn)微型的課程內(nèi)容。車(chē)銑加工中心教學(xué)過(guò)程中，多數(shù)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容是學(xué)生初次接觸，需要教師做大量的工作，將其中學(xué)生容易出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)和考點(diǎn)等制作成微型媒體，圍繞實(shí)訓(xùn)操作學(xué)習(xí)中典型的、有代表性的、具體的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性課程設(shè)計(jì)，形成一個(gè)微小的學(xué)習(xí)主題，讓學(xué)生能夠完全理解并加以掌握。

2.課程虛實(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)。所謂虛實(shí)結(jié)合的課程設(shè)計(jì)是指虛擬仿真與實(shí)際操作交替出現(xiàn)，課下利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行模擬仿真，課上實(shí)際操作。課中為解決技術(shù)難點(diǎn)利用仿真軟件解決技術(shù)規(guī)范、安全提示及技能要領(lǐng)的學(xué)習(xí)，然后再進(jìn)行實(shí)際操作。虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)環(huán)境因?yàn)槠漭^完備的結(jié)構(gòu)，因而潛在地具有對(duì)教學(xué)的多向支持功能，既可以支持現(xiàn)場(chǎng)操作和解決問(wèn)題，也可以支持非正式學(xué)習(xí)，打破時(shí)空限制，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)等。

入門(mén)階段虛多實(shí)少的課程設(shè)計(jì)，即虛擬仿真多，實(shí)際操作少，這種課程設(shè)計(jì)形式主要是用于車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)的入門(mén)階段。因?yàn)榻虒W(xué)設(shè)備對(duì)于初次接觸實(shí)訓(xùn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，是完全陌生的一個(gè)“龐然大物”，如果學(xué)生不事先對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行一定的熟悉，就會(huì)因操作遇到困難而產(chǎn)生畏難情緒，或是因?yàn)槊つ坎僮髟斐蓹C(jī)床事故。因此，此階段要多做模擬操作，主要是通過(guò)模擬實(shí)際的機(jī)床操作，理解掌握過(guò)程性的知識(shí)。通過(guò)虛實(shí)融合環(huán)境下的仿真操作，在宇龍數(shù)控加工仿真軟件上多次進(jìn)行模擬練習(xí)，不僅可以降低訓(xùn)練成本，增加安全和過(guò)程可控性，同時(shí)又使學(xué)生有較高的真實(shí)體驗(yàn)感。

強(qiáng)化階段虛少實(shí)多的課程設(shè)計(jì)，即虛擬仿真少，實(shí)際操作多，這種課程設(shè)計(jì)形式主要是用于車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)的技能強(qiáng)化階段。隨著模擬操作技能的提高，以及學(xué)生模擬訓(xùn)練興趣的遞減，模擬環(huán)節(jié)的用時(shí)要不斷減少，適當(dāng)加大實(shí)際操作訓(xùn)練。實(shí)操訓(xùn)練是指采用真實(shí)的機(jī)床設(shè)備、真實(shí)的加工材料進(jìn)行的實(shí)際操作訓(xùn)練。任何模擬都無(wú)法完全替代實(shí)訓(xùn)，除了各種感官的體驗(yàn)以外，例如現(xiàn)場(chǎng)操作所聽(tīng)到的聲音，看到的機(jī)床、刀具和加工材料等，還有更重要的“心理體驗(yàn)”，即上機(jī)操作前的緊張、誤操作產(chǎn)生的后果、加工成功的喜悅等都需要實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)。

3.目標(biāo)評(píng)價(jià)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)的確定是保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果的重要因素。車(chē)銑加工中心的熟練操作是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要按照一定的步驟，每一步都達(dá)到要求的目標(biāo)，才能進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí)。所以，嚴(yán)格把控每個(gè)步驟的目標(biāo)評(píng)價(jià)，顯得尤為重要。車(chē)銑加工中心的教學(xué)目標(biāo)評(píng)價(jià)主要分為如下幾個(gè)步驟：（1）課前準(zhǔn)備評(píng)價(jià)：通過(guò)微課程分配訓(xùn)練內(nèi)容，明確訓(xùn)練任務(wù)，在微信平臺(tái)上找到相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)行課前理論學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)完成后，進(jìn)入微信平臺(tái)的知識(shí)點(diǎn)測(cè)試模塊進(jìn)行理論知識(shí)的測(cè)試，測(cè)試通過(guò)才能進(jìn)入下一個(gè)步驟。（2）加工工藝方案評(píng)價(jià)：進(jìn)入微信平臺(tái)的加工工藝方案模塊，選擇相應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，制定并填寫(xiě)相應(yīng)的工藝方案并提交。待教師對(duì)制訂的加工工藝方案評(píng)價(jià)并通過(guò)之后，可進(jìn)入下一步的訓(xùn)練。（3）虛擬加工評(píng)價(jià)：利用仿真軟件，進(jìn)行虛擬仿真練習(xí)，驗(yàn)證加工工藝方案，解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。待教師評(píng)價(jià)通過(guò)可進(jìn)入下一步驟。（4）實(shí)機(jī)操作評(píng)價(jià)：分組進(jìn)行車(chē)銑加工中心實(shí)機(jī)操作，并對(duì)實(shí)操過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。（5）檢測(cè)評(píng)價(jià)：檢測(cè)加工出來(lái)的成品零件，分析問(wèn)題，交流展示，總結(jié)評(píng)價(jià)。

三、結(jié)語(yǔ)

本文主要研究如何提高學(xué)生的車(chē)銑加工的實(shí)踐操作能力，設(shè)計(jì)的微課程教學(xué)為數(shù)控的教與學(xué)提供了新的思路，為以后教師對(duì)數(shù)控教學(xué)的研究與應(yīng)用提供了指導(dǎo)和借鑒。并通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的訓(xùn)練和目標(biāo)評(píng)價(jià)的把控，循序漸進(jìn)，嚴(yán)格把關(guān)，使得學(xué)生能夠快速掌握車(chē)銑加工中心實(shí)踐操作技能，為車(chē)銑加工中心實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平的提高提供一些借鑒，為高校學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)提供良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)和學(xué)習(xí)方法。

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