基于視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究

羅建新

今天的教育是教育信息化、教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化的教育，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式正以前所未有的巨大動力推動著教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革。環(huán)顧四周，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已開展得紅紅火火。凝神靜思，面對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)該做何研究？機(jī)械教師該做哪些思考？如何在新的環(huán)境下，開展數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)活動，提高數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率？我校結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)，吸取傳統(tǒng)教學(xué)的長處，搭建了基于視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，開展了數(shù)控機(jī)床操作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)研究和實(shí)踐。

一、數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式

數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是指以多媒體信息為傳輸媒介、以網(wǎng)絡(luò)為依托，對數(shù)控機(jī)床操作進(jìn)行遠(yuǎn)程化或開放式教學(xué)的系統(tǒng)。目前數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主要模式有：專題網(wǎng)站模式、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)式、課件方式教學(xué)、在線課堂模式、虛擬課堂式等。

1.在線課堂式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

數(shù)控機(jī)床操作的在線課堂式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是指通過網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒔處煓C(jī)、學(xué)生機(jī)連接到Internet網(wǎng)上，學(xué)生可以自由選擇時(shí)間上網(wǎng)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的學(xué)習(xí)，教師則定期根據(jù)學(xué)生反饋的教學(xué)信息及學(xué)習(xí)情況進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的輔導(dǎo)。通過網(wǎng)絡(luò)，教師可以與遠(yuǎn)方的學(xué)生交流;進(jìn)行提問與解答。在線課堂式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)由于不是面對面交流，教學(xué)容易出現(xiàn)誤解，學(xué)生在機(jī)床操作過程中出現(xiàn)緊急問題時(shí)教師不能及時(shí)幫忙處置，這種教學(xué)方式主要適用于學(xué)生已完成了基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、掌握了基本操作技術(shù)的場合。

2.專題網(wǎng)站式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

數(shù)控機(jī)床操作的專題網(wǎng)站式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是指針對數(shù)控機(jī)床操作建設(shè)專題教學(xué)網(wǎng)站，提供數(shù)控機(jī)床操作的視頻、音頻以及圖、文等資料，并對這些資料進(jìn)行必要的分類和整理。通過數(shù)控機(jī)床操作的專題網(wǎng)站式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，學(xué)生可以較全面地了解數(shù)控機(jī)床操作的知識，更容易得出知識的規(guī)律，更好地把握數(shù)控機(jī)床知識體系。專題網(wǎng)站式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中，學(xué)生學(xué)習(xí)有完全的自主權(quán)，非常利于開展研究性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。問題是專題網(wǎng)站內(nèi)容多而雜，學(xué)生提取重要的資源難度增大，較難把握數(shù)控機(jī)床操作專題的重點(diǎn)。

3.遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式

數(shù)控機(jī)床操作的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，是指數(shù)控機(jī)床的操作方法以視頻播放和信息傳送的方式給學(xué)生，教師通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的模式。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，基于因特網(wǎng)的數(shù)控機(jī)床操作的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為新型的教學(xué)模式。教師把數(shù)控機(jī)床操作的教材、練習(xí)資源等放在網(wǎng)上，學(xué)生的聽課、提問和考試在網(wǎng)上進(jìn)行。教師講述的內(nèi)容可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)看到。由于其具有交互、異步、資源豐富等特點(diǎn)而深受學(xué)習(xí)者的歡迎。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式問題在于學(xué)生分散，學(xué)生與教師的交流欠缺，造成了學(xué)業(yè)成績評價(jià)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性存在問題。

4.課件方式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

數(shù)控機(jī)床操作的課件方式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，主要是在校園網(wǎng)或電腦機(jī)房的服務(wù)器上存放一些數(shù)控機(jī)床操作的CAI課件，教師根據(jù)教學(xué)需要選擇課件供學(xué)生練習(xí)或在授課時(shí)作講解演示之用?，F(xiàn)在數(shù)控機(jī)床操作的課件方式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)逐漸成為我國學(xué)校教學(xué)的主流。但在課件方式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式中，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等方面沒有過多的選擇余地，實(shí)質(zhì)上是傳統(tǒng)教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)上的“翻版”。其教學(xué)內(nèi)容固定，教學(xué)方法單一，難以真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

5.情境化（虛擬車間式）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

用數(shù)控機(jī)床仿真軟件來進(jìn)行數(shù)控機(jī)床基本操作教學(xué)就是最典型的數(shù)控機(jī)床操作的情境化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。數(shù)控機(jī)床操作的情境化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是借用傳統(tǒng)教學(xué)中的情境教學(xué)模式，利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)去構(gòu)造逼真、生動的數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來更直觀、更輕松。雖然情境化（虛擬車間式）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有許多優(yōu)點(diǎn)，但虛擬數(shù)控機(jī)床并不能完全取代真實(shí)的數(shù)控機(jī)床，原因主要在于真正的動手能力與技能必須在現(xiàn)實(shí)情境中獲得。學(xué)生學(xué)習(xí)的僅僅是解決問題的方法、必要的知識技能的儲備，并不是實(shí)際的技能。因此，數(shù)控機(jī)床操作的情境化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主要側(cè)重于解決問題的方法和能力，對行為技能的訓(xùn)練則相對弱一些。

二、基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)

國內(nèi)許多職業(yè)學(xué)校為適應(yīng)社會生產(chǎn)力發(fā)展的需要和企業(yè)用人的要求，都開設(shè)了數(shù)控、模具、機(jī)械加工等專業(yè)。但由于數(shù)控設(shè)備投資經(jīng)費(fèi)大，學(xué)校購置的設(shè)備數(shù)量有限，很多學(xué)校只有少數(shù)幾臺數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床數(shù)量雖多但同型號機(jī)床不多。這樣，數(shù)控機(jī)床操作如何組織教學(xué)是很多教師思考的問題。筆者通過多年的實(shí)踐與研究，認(rèn)為基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)是一種不錯的教學(xué)手段、方法。

1.用于數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成

我校數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)是一個(gè)智能化的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。適合于數(shù)控實(shí)訓(xùn)場室的管理和監(jiān)控，以及數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。在數(shù)控車床和數(shù)控銑床2個(gè)數(shù)控實(shí)訓(xùn)場室，均有3個(gè)高速球機(jī)，具有受控轉(zhuǎn)動、變焦、自動聚焦等功能，以便于監(jiān)控?cái)?shù)控實(shí)訓(xùn)場室;均有3個(gè)攝像頭直對機(jī)床操作面板、機(jī)床工作臺等，便于數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)。各個(gè)視頻信號通過視頻服務(wù)器連接到數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室，再連接到校園網(wǎng)。我校網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)的組成如圖1所示。

在數(shù)控車床和數(shù)控銑床實(shí)訓(xùn)場室的各臺數(shù)控機(jī)床，均與數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室的各計(jì)算機(jī)之間有網(wǎng)線連接。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室編的程序或機(jī)床參數(shù)、PLC程序等可以通過網(wǎng)絡(luò)下傳到各臺數(shù)控機(jī)床，而各臺數(shù)控機(jī)床內(nèi)的程序或機(jī)床參數(shù)、PLC程序等也可以上傳至數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室的各計(jì)算機(jī)。

2.利用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)，改變了數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的方式方法，使教學(xué)更為高效

傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)只能是小班教學(xué)，由一個(gè)教師或師傅帶幾個(gè)或十幾個(gè)學(xué)生。由于教學(xué)手段和教學(xué)條件（數(shù)控設(shè)備少、教學(xué)空間小，學(xué)生可視范圍窄等）的限制，無法滿足大班教學(xué)的需要，只能把一個(gè)班分成幾個(gè)小組進(jìn)行教學(xué)。利用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)，改變了數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的方式方法，使教學(xué)更為高效。具體做法是：教師或師傅在數(shù)控機(jī)床前講授數(shù)控機(jī)床的操作方法，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)將教師或師傅講課的視頻信號通過視頻服務(wù)器連接到數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室，并投放在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室的投影上或傳送到學(xué)生電腦上。這樣，坐在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室的學(xué)生就可以清晰地看到教師或師傅的操作示范。

利用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作的教學(xué)，可以對教師或師傅的操作示范進(jìn)行直播，還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，供學(xué)生進(jìn)行反復(fù)觀看。通過基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，然后回到實(shí)訓(xùn)場室在師傅的指導(dǎo)下進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作技能訓(xùn)練。基于視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，改變了數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)方式方法，提高了教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。

3.利用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)場室學(xué)生的管理和監(jiān)控

學(xué)生在數(shù)控機(jī)床上操作練習(xí)時(shí)，使用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)可在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室監(jiān)控?cái)?shù)控實(shí)訓(xùn)場室的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通過廣播進(jìn)行指導(dǎo)。數(shù)控網(wǎng)絡(luò)教學(xué)室通過網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視系統(tǒng)收看學(xué)生操作現(xiàn)場，在主控平臺上還可任意捕捉、攝錄學(xué)生操作動作、場景。錄像記錄可隨時(shí)備查，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。

三、結(jié)語

總之，對數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的探討是個(gè)新課題，基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視的數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)的前景是美好的，但在體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床操作的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點(diǎn)的過程中，肯定還會有很多新的問題需要加以解決。以上研究僅是個(gè)人數(shù)控機(jī)床操作教學(xué)實(shí)踐的體會和總結(jié)，還要在以后的教學(xué)實(shí)踐中加以檢驗(yàn)和充實(shí)。

[項(xiàng)目：本文系廣東省2020年中等職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（課題批準(zhǔn)號GDZZJG2020222）和佛山市2020年中等職業(yè)教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目（課題批準(zhǔn)號2020FSZJG010）“基于‘雙精準(zhǔn)理念的‘5+0試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)研究與實(shí)踐——以學(xué)校數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例”的成果。]

責(zé)任編輯 陳春陽