岑清

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工實(shí)訓(xùn) ?教學(xué)資源 ?虛擬仿真

課 題：本文是廣東省教育研究院教育研究課題《產(chǎn)教融合的中職機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究》（項(xiàng)目編號(hào)：GDJY-2014-B-b039）和廣東省教育廳中等職業(yè)教育教學(xué)信息化建設(shè)《零件的數(shù)控車削加工》一體化課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)項(xiàng)目的階段性研究成果。

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》明確指出，職業(yè)教育信息化是培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才的重要支撐，是教育信息化需要著重加強(qiáng)的薄弱環(huán)節(jié)。大力推進(jìn)職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)，全面提升教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、科研、管理、服務(wù)方面的信息化應(yīng)用水平。以信息化促進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，改造傳統(tǒng)教育教學(xué)，支撐高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)，發(fā)揮信息技術(shù)在職業(yè)教育鞏固規(guī)模、提高質(zhì)量、辦出特色、校企合作和服務(wù)社會(huì)中的支撐作用。

近年來(lái)，在教育部等部委的大力支持和推廣下，職業(yè)教育信息化建設(shè)取得很大成效，其中很多理論課程通過(guò)建設(shè)數(shù)字化課程教學(xué)資源，極大地方便了教學(xué)，較好地提升了教學(xué)效果。

一、構(gòu)建中職數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教學(xué)資源的必要性

數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)作為中職加工制造類專業(yè)的核心課程，在整個(gè)課程體系中具有很重要的作用。傳統(tǒng)的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)往往采取先集中講授理論課程，后進(jìn)行集中實(shí)訓(xùn)的模式。這種教學(xué)模式往往出現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)理論過(guò)程中興趣不大、積極性不高，在實(shí)訓(xùn)階段又因?yàn)檎莆盏睦碚撝R(shí)不扎實(shí)導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)效果不好的現(xiàn)象。為了改變這種困局、提供教學(xué)質(zhì)量，不少職業(yè)院校實(shí)施理論、實(shí)踐相互交替學(xué)習(xí)的“理實(shí)一體化”教學(xué)模式。但由于理論教學(xué)缺乏內(nèi)容豐富、形式多樣的教學(xué)資源，使得講授理論知識(shí)投入過(guò)多的時(shí)間，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)時(shí)間不足，從而影響了課程的整體教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)構(gòu)建內(nèi)容豐富、形式多樣的數(shù)字化課程教學(xué)資源，可以較好地解決這個(gè)問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中廣泛應(yīng)用數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教學(xué)資源，一方面，復(fù)雜、深?yuàn)W的理論知識(shí)可以方便、快捷地通過(guò)多媒體手段簡(jiǎn)單、清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，既提高教學(xué)效果又能節(jié)約理論授課的時(shí)間從而增加實(shí)訓(xùn)量;另一方面，大量的實(shí)訓(xùn)操作可以高效、節(jié)約地通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)安全、真實(shí)地掌握，既確保每一名學(xué)生都能得到操作練習(xí)的機(jī)會(huì)，又能確保學(xué)生的人身安全，也能節(jié)約不菲的實(shí)訓(xùn)損耗。

二、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教學(xué)資源的內(nèi)容

數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為此在構(gòu)建其教學(xué)資源過(guò)程中，需要結(jié)合接數(shù)控車工、數(shù)控銑工等工作崗位的技能培養(yǎng)，注重實(shí)踐性和真實(shí)性。此外，還需注重課程體系、內(nèi)容要完整、形式要多樣，能結(jié)合知識(shí)性與趣味性、交互性與智能性，并能適合網(wǎng)絡(luò)傳播，最好能在手機(jī)等新載體上應(yīng)用。數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)能支持該課程的教和學(xué)，主要包括數(shù)字化教材資源、教和學(xué)配套的基本資源、實(shí)訓(xùn)案例資源、教和練的視頻資源、虛擬仿真軟件共五大類。

1.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教材資源

數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教材資源是數(shù)字化教學(xué)資源的核心內(nèi)容，它應(yīng)該主要包括數(shù)字化教材，在內(nèi)容上包括封面、前言、適用對(duì)象、學(xué)習(xí)指南、目錄、教（學(xué)）材目錄、正文、知識(shí)鏈接以及常用公差等附錄。數(shù)字化教材與我們使用的傳統(tǒng)教材大致一樣，但在形式上往往比傳統(tǒng)的教材要有趣味性，可以將一些復(fù)雜、難以理解的知識(shí)通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示處理，且在內(nèi)容上可增加相關(guān)知識(shí)的鏈接。數(shù)字化教材既是教師在授課過(guò)程中所用的資料，又可作為學(xué)生在學(xué)習(xí)有困難時(shí)的輔助資料。數(shù)字化學(xué)材即學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中使用的資料，它與紙質(zhì)版教材的區(qū)別是不以“講授知識(shí)”的角度來(lái)編排內(nèi)容，而是以“學(xué)習(xí)知識(shí)”的角度來(lái)編排內(nèi)容，在內(nèi)容、結(jié)構(gòu)上更符合學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的邏輯。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)字化教材和學(xué)材的吸引力和趣味性，在表現(xiàn)方式上除文字外可大量采用圖片、音頻、視頻、二維動(dòng)畫(huà)、三維動(dòng)畫(huà)等多媒體形態(tài)呈現(xiàn)教材內(nèi)容。數(shù)字化教材和學(xué)材的體例既要與中職學(xué)生的閱讀習(xí)慣相適應(yīng)，又要基于數(shù)字閱讀環(huán)境，充分利用數(shù)字技術(shù)開(kāi)展創(chuàng)新，突出數(shù)字教（學(xué)）材在視覺(jué)沖擊上的特點(diǎn)，盡可能地豐富教材內(nèi)涵和表現(xiàn)形式，結(jié)合當(dāng)前智能手機(jī)、平板電腦等載體提供更加靈活多樣的學(xué)習(xí)、閱讀方式。

2.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教和學(xué)配套的基本資源

為方便教師的講授和學(xué)生的學(xué)習(xí)，教學(xué)資源還需配備教和學(xué)配套的基本資源，包括課程介紹、課程標(biāo)準(zhǔn)、多媒體教案、教學(xué)設(shè)計(jì)、參考文獻(xiàn)、數(shù)字化試題資源等。其中，課程標(biāo)準(zhǔn)、多媒體教案、教學(xué)設(shè)計(jì)等內(nèi)容主要服務(wù)教學(xué)，既能確保教學(xué)的一致性，又能方便教師的備課，減少備課時(shí)間。課程介紹、參考文獻(xiàn)、數(shù)字化試題資源等內(nèi)容主要服務(wù)學(xué)生學(xué)習(xí)，特別是數(shù)字化試題資源，既包括理論知識(shí)的測(cè)試資源，又充分利用各類數(shù)字技術(shù)建設(shè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的測(cè)試資源，具有對(duì)學(xué)習(xí)者的答案、實(shí)訓(xùn)操作進(jìn)行判定并反饋指導(dǎo)等功能。

3.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程實(shí)訓(xùn)案例資源

為更好地使數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程對(duì)接企業(yè)的工作崗位，將學(xué)生未來(lái)工作崗位所需的技能融入課程的學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)中，需積極構(gòu)建數(shù)量豐富的工學(xué)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)案例，優(yōu)化本地區(qū)數(shù)控加工企業(yè)的真實(shí)數(shù)控加工生產(chǎn)案例，通過(guò)多媒體手段將企業(yè)生產(chǎn)前的準(zhǔn)備、工藝流程清單、工件裝夾、設(shè)備調(diào)試、產(chǎn)品質(zhì)量檢查步驟等流程、內(nèi)容清晰地展現(xiàn)。促使學(xué)生在校內(nèi)的數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)與企業(yè)真實(shí)的數(shù)控加工生產(chǎn)保持一致，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和培養(yǎng)學(xué)生履行職業(yè)崗位職責(zé)的綜合能力。

4.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程教和練的視頻資源

教和練的視頻資源主要包括教師教學(xué)和實(shí)訓(xùn)示范的視頻，具體是記錄教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)活動(dòng)和典型數(shù)控加工案例的視頻資源。教學(xué)視頻并不是每一環(huán)節(jié)的授課都需要錄制，可根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn)有針對(duì)地選擇。在授課教師上，應(yīng)盡可能選用熟悉課程、綜合教學(xué)水平比較高、個(gè)人形象比較好的“職教名師”執(zhí)教。記錄教師的授課過(guò)程，突出實(shí)踐環(huán)節(jié)及理論教學(xué)和技能訓(xùn)練的銜接，既可用于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、完成學(xué)習(xí)任務(wù)，又可用于教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展教研活動(dòng)，促進(jìn)教學(xué)水平提高，還可解決部分中職學(xué)校實(shí)踐型、雙師型教師短缺的問(wèn)題。數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)示范的視頻主要是實(shí)訓(xùn)操作、零件加工的視頻，學(xué)生通過(guò)多媒體投影、平板電腦、智能手機(jī)等終端可清晰、安全地學(xué)習(xí)、掌握實(shí)訓(xùn)操作的各個(gè)步驟和細(xì)節(jié)，能較好解決實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，教師示范、講授過(guò)程中部分學(xué)生難以觀察的問(wèn)題。在拍攝數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)示范視頻時(shí)，教師可針對(duì)一些常見(jiàn)的、安全隱患較大的操作進(jìn)行“示錯(cuò)”，有意識(shí)地拍攝一些錯(cuò)誤的操作讓強(qiáng)化學(xué)生記憶，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。

5.數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程虛擬仿真軟件

操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，投入大、消耗多、成本高，即使是實(shí)力雄厚的培訓(xùn)院校和企業(yè)，也難以承受此種消耗與投入。在實(shí)訓(xùn)中采用虛擬仿真軟件能較好地解決設(shè)備不足、損耗較大、安全隱患較多等問(wèn)題。此外，由于學(xué)校購(gòu)置的設(shè)備品牌、結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)畢竟有限，在設(shè)備的先進(jìn)性上難以與真實(shí)生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求保持一致性，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用虛擬仿真軟件就能較好地彌補(bǔ)在這方面的不足。在開(kāi)發(fā)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程虛擬仿真軟件時(shí)應(yīng)盡可能真實(shí)地模擬和再現(xiàn)真實(shí)的工作崗位、職業(yè)環(huán)境與工作過(guò)程，將知識(shí)性與趣味性、先進(jìn)性與典型性、交互性與智能性融于每一個(gè)的實(shí)訓(xùn)加工仿真任務(wù)中，力求使仿真軟件既能支持課程教學(xué)、學(xué)生操作仿真，又能將加工準(zhǔn)備、實(shí)際操作、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等加工實(shí)訓(xùn)融為一體。

三、構(gòu)建和應(yīng)用數(shù)字化教學(xué)資源的注意事項(xiàng)

在構(gòu)建和應(yīng)用數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)課程數(shù)字化教學(xué)資源過(guò)程中，為確保教學(xué)資源能及時(shí)更新，提高教學(xué)效果，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

1.靈活性和開(kāi)放性

由于現(xiàn)代加工技術(shù)的不斷革新，要求相關(guān)的數(shù)字資源必須具有高度的靈活性和開(kāi)放性，如針對(duì)該課程在不同專業(yè)的權(quán)重，應(yīng)實(shí)現(xiàn)課程教案、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)訓(xùn)視頻的隨時(shí)調(diào)整、更換和添加，試題庫(kù)的題型及難度的自定義，試卷樣式的自定義，試題的更新及審核等。

2.易擴(kuò)展和易維護(hù)

教學(xué)資源的建設(shè)是數(shù)據(jù)不斷積累的過(guò)程，數(shù)據(jù)規(guī)模都可能需要不斷地?cái)U(kuò)展，同時(shí)將可能引起系統(tǒng)維護(hù)難度的增加，因此要求教學(xué)資源系統(tǒng)平臺(tái)必須具備一定的擴(kuò)展功能和維護(hù)的簡(jiǎn)易性。

3.數(shù)據(jù)的安全性

課程資源中的試題庫(kù)如果損壞或泄漏，將給考核工作帶來(lái)很大的麻煩，因此試題數(shù)據(jù)必須提供完善的備份、恢復(fù)機(jī)制和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖跈?quán)、訪問(wèn)機(jī)制。

4.在課程教學(xué)中不能過(guò)分依賴虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件

由于控加工實(shí)訓(xùn)課程核心是培養(yǎng)學(xué)生熟悉各類數(shù)控設(shè)備的操作、加工技能，雖然虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件相比于真實(shí)實(shí)訓(xùn)、操作有著很多的優(yōu)點(diǎn)，但畢竟只是虛擬仿真，不是真正的實(shí)訓(xùn)。故此，在課程教學(xué)中，應(yīng)以真實(shí)的實(shí)訓(xùn)操作為主，虛擬仿真為輔，以真實(shí)的實(shí)訓(xùn)操作在前，后續(xù)再輔以虛擬仿真。切實(shí)讓學(xué)生先熟練地掌握各種數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作、加工技能技巧，再通過(guò)大量的虛擬仿真強(qiáng)化學(xué)生的熟練程度。

（作者單位：佛山市南海區(qū)信息技術(shù)學(xué)校）