王智林

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海 536000）

0 引言

鉗工是最古老的機(jī)械制造工種，在智能制造的時(shí)代背景下，大部分機(jī)械制造作業(yè)都被機(jī)械化和自動(dòng)化設(shè)備所取代，但是機(jī)械制造過程中仍然有一些拋光、刮削、研磨和設(shè)備安裝調(diào)試等操作機(jī)器無法替代，仍需手工作業(yè)。因此各個(gè)高校機(jī)械類專業(yè)依舊將鉗工實(shí)訓(xùn)作為一門非常重要的基礎(chǔ)實(shí)踐課程。但是多數(shù)高校卻存在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地緊缺，實(shí)訓(xùn)班級(jí)較多，而學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)間相對(duì)不足的矛盾。為解決上述矛盾，可以嘗試通過借助職教云平臺(tái)和三維建模軟件的介入對(duì)鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)。

1 職教云平臺(tái)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)

近年來，國(guó)家對(duì)職業(yè)教育的日趨重視，各項(xiàng)旨在推進(jìn)職業(yè)教育發(fā)展的政策制度也相繼出臺(tái)并落實(shí)，職業(yè)教育正進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，各個(gè)行業(yè)欣欣向榮，對(duì)于職業(yè)技術(shù)人才的需求正與日俱增，學(xué)生、企業(yè)和社會(huì)對(duì)現(xiàn)行職業(yè)教育持認(rèn)可的態(tài)度，這是職業(yè)教育的機(jī)遇期。但同時(shí)現(xiàn)階段社會(huì)的信息化和多樣化，也對(duì)傳統(tǒng)職業(yè)教育的教學(xué)模式提出了更高的要求。能否摸索出一套更適應(yīng)未來職業(yè)教育發(fā)展的教學(xué)模式顯得尤為重要?；谟?jì)算機(jī)云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的前提下，國(guó)內(nèi)職業(yè)院校展開線上線下教學(xué)模式的研究，相繼推出多種網(wǎng)絡(luò)在線的教育類平臺(tái)或APP。本人所在院校目前使用是其中的“云課堂——智慧職教”APP，簡(jiǎn)稱“ICVE”，它是職教云平臺(tái)（2.0版本）配套的一款移動(dòng)式教學(xué)APP。該職教云平臺(tái)主要服務(wù)于高職、中職等職業(yè)院校，是面向師生的在線教學(xué)平臺(tái)，由高等教育出版社研究推出。教師可在該平臺(tái)上根據(jù)自身的要求和課程內(nèi)容特點(diǎn)進(jìn)行在線的課程建設(shè)[1]。同時(shí)該平臺(tái)也涵蓋智慧職教、MOOC等資源平臺(tái)，教師亦可以直接在該平臺(tái)中搜索其他院校同一門課程的優(yōu)質(zhì)資源，并直接導(dǎo)入職教云作為自己的教學(xué)資源進(jìn)行編輯和整理。教師之間的教學(xué)資源相互借鑒共享，既有利于課程建設(shè)的高效性，又利于資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。同時(shí)通過教師間的借鑒學(xué)習(xí)，又有助于教師拓寬課程思維和提高課程建設(shè)水平。教師可通過智慧職教云平臺(tái)更加輕松地管理自己的課程，可以在課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)布公告，學(xué)習(xí)任務(wù)、布置批改作業(yè)、組織開展課堂教學(xué)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，包括簽到、投票、提問、討論、頭腦風(fēng)暴等。學(xué)生則在該平臺(tái)下，查看教師的公告、學(xué)習(xí)課件、完成提交作業(yè)、參與課堂提問、答題和討論等互動(dòng)環(huán)節(jié)。在課前——課中——課后的整個(gè)教學(xué)過程中，教師可以通過職教云平臺(tái)實(shí)時(shí)檢查學(xué)生的參與程度、學(xué)習(xí)進(jìn)度和完成情況，并根據(jù)平臺(tái)反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和效果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)價(jià)，找出學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的個(gè)性和共性問題，給予解決。并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)進(jìn)行表揚(yáng)、鼓勵(lì)和督促，確保每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度能與課程教學(xué)進(jìn)度保持基本同步，幫助學(xué)生保持學(xué)習(xí)自信，形成良好學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高學(xué)生自學(xué)、歸納和總結(jié)反思的能力。

2 利用職教云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)課堂的預(yù)先導(dǎo)入，延展課堂教學(xué)

據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模超7億人，普及率超50%，超過全球及亞洲的平均水平[2]。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)高校在校師生隨身網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端的覆蓋率極高，特別是手機(jī)的持有率接近百分之一百。如何通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將職教云平臺(tái)和師生的隨身網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)終端聯(lián)動(dòng)起來，構(gòu)建起一個(gè)交互式、移動(dòng)式和多樣化的線上線下混合式教育教學(xué)方式，進(jìn)而提高教育教學(xué)的效率，這應(yīng)該是現(xiàn)在職業(yè)教育工作者都在思考開展研究的方向。

以北海職業(yè)學(xué)院的機(jī)電工程系所開展的鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)為例，每個(gè)學(xué)期涉及10～13個(gè)班級(jí)，參與學(xué)生300～350名。由于班級(jí)和學(xué)生人數(shù)較多，只能分批次進(jìn)行鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)，每批次為期2周。對(duì)于一項(xiàng)以手工作業(yè)為主的職業(yè)勞動(dòng)技能而言，2周的訓(xùn)練時(shí)間稍顯不足。想要有效提高訓(xùn)練效果，可以從提高理論知識(shí)基礎(chǔ)這一方面作為切入點(diǎn)，以理論指導(dǎo)實(shí)踐。

課前——利用職教云平臺(tái)，教師直接在平臺(tái)上進(jìn)行課程設(shè)置，上傳相關(guān)的PPT課件、操作規(guī)范的講解微課、具體動(dòng)作演示視頻和加工工藝步驟模擬動(dòng)畫等。并推過平臺(tái)的互動(dòng)互聯(lián)功能提前推送給每個(gè)即將參與鉗工實(shí)訓(xùn)的學(xué)生。學(xué)生即可以通過手機(jī)端的“云課堂——智慧職教”APP隨時(shí)隨地進(jìn)入鉗工實(shí)訓(xùn)課程學(xué)習(xí)課件，觀看視頻及動(dòng)畫，從而使學(xué)生提前學(xué)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、了解鉗工實(shí)訓(xùn)的具體訓(xùn)練內(nèi)容和基本加工工藝步驟。通過職教云平臺(tái)的先導(dǎo)作用，學(xué)生就能對(duì)鉗工實(shí)訓(xùn)有基本的理論基礎(chǔ)，待到實(shí)訓(xùn)課堂正式開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)候，教師就可以減少理論基礎(chǔ)的講解時(shí)間，有效延長(zhǎng)實(shí)踐動(dòng)手操作的時(shí)間。并且學(xué)生通過平臺(tái)自主預(yù)習(xí)所獲得的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，印象往往記憶深刻，具體操作時(shí)能更好的做到理論指導(dǎo)實(shí)踐，對(duì)于實(shí)訓(xùn)效果的提升有明顯的幫助作用。

課中——在鉗工實(shí)訓(xùn)的動(dòng)手實(shí)踐過程中，教師可以將零件的加工圖紙直接上傳職教云平臺(tái)。學(xué)生直接利用各自手機(jī)即可以查看加工圖紙，實(shí)現(xiàn)無紙化加工，更利于節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。教師在巡查的過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在操作問題時(shí)，可以通過平臺(tái)進(jìn)行信息的發(fā)布，直接幫助學(xué)生進(jìn)行分析和總結(jié)，提醒學(xué)生具體操作時(shí)要注意的加工要點(diǎn)難點(diǎn)。學(xué)生在一邊看圖紙加工，一邊可查看老師對(duì)于所發(fā)現(xiàn)問題的講解，并及時(shí)進(jìn)行改正，有效減少操作失誤。這樣既有利于保持學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的連貫性，避免中途集中講解后，學(xué)生的勞動(dòng)積極性下降，又可以減少教師逐個(gè)工位進(jìn)行問題講解的重復(fù)勞動(dòng)，從而保證學(xué)生在鉗工實(shí)訓(xùn)過程中動(dòng)手時(shí)間的最大化。另一方面，教師減少重復(fù)性問題講解，可以有更多的時(shí)間精力加強(qiáng)課堂巡查，利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作過程中可能出現(xiàn)的操作不當(dāng)行為和安全隱患。還可以利用手機(jī)拍攝學(xué)生比較標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的操作過程，以短視頻的形式分享到職教云平臺(tái)，讓學(xué)生相互借鑒學(xué)習(xí)，同時(shí)也能激勵(lì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)士氣，進(jìn)而提升實(shí)訓(xùn)效果。

課后——在鉗工實(shí)訓(xùn)結(jié)束之后，教師還可以繼續(xù)通過職教云平臺(tái)，進(jìn)行課后的課堂后延，讓學(xué)生進(jìn)行課后的歸納總結(jié)，討論評(píng)價(jià)等，從而理清在實(shí)踐操作中遇到的一些技術(shù)或技巧上的難點(diǎn)。學(xué)生亦可以繼續(xù)通過平臺(tái)，向教師提出在其他專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程中遇到的一些與鉗工相關(guān)的技術(shù)問題，尋求任課教師的幫助和解答。這樣即有利展開鉗工實(shí)訓(xùn)課程的影響廣度，也有利于師生間的互動(dòng)交流，增進(jìn)師生感情，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 利用UG建模軟件構(gòu)建零件模型，模擬加工工藝步驟，提高實(shí)訓(xùn)效率

要成為一名合格的鉗工應(yīng)當(dāng)具備良好的繪圖和識(shí)圖能力[3]。近年來，大部分用人單位在招聘機(jī)電類工作崗位的描述中都提及繪圖和識(shí)圖能力的要求，可見繪圖和識(shí)圖能力對(duì)于零件加工或者設(shè)備裝配工作的重要性。但是目前很多高職院校機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的機(jī)械制圖基礎(chǔ)并不扎實(shí)，對(duì)于二維平面圖紙的識(shí)讀能力有待提高，傳統(tǒng)鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)僅僅提供平面圖紙給學(xué)生識(shí)圖加工，很多學(xué)生常常出現(xiàn)對(duì)零件結(jié)構(gòu)理解不透徹，編排加工工藝不合理，使得工作量增加，容易造成身體疲勞，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)積極性下降，影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。要解決這個(gè)問題，可以引入三維模型作為輔助。三維建模軟件UG是目前市面上功能較強(qiáng)大，應(yīng)用極廣泛的主流計(jì)算機(jī)三維建模軟件之一，可在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中利用該軟件對(duì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目所涉及的零件進(jìn)行三維建模。當(dāng)學(xué)生對(duì)某個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目零件的二維平面圖紙的理解出現(xiàn)困難時(shí)，可通過電腦鼠標(biāo)在該軟件的視窗界面內(nèi)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行拖拽、縮放、反轉(zhuǎn)等操作，直觀地向?qū)W生展示零件的各處結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，從而有效解答學(xué)生的疑惑。同時(shí)零件模型在視窗界面內(nèi)的縮放、反轉(zhuǎn)和局部特征的展示過程也可以預(yù)先采取錄屏的方式轉(zhuǎn)化為視頻資料，作為教學(xué)資源的一部分，預(yù)先上傳至職教云平臺(tái)，并推送給學(xué)生。這樣學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中，直接就可以在自己的手機(jī)端點(diǎn)擊相關(guān)零件的三維模型展示視頻，對(duì)比二維平面圖紙嘗試自主理解零件結(jié)構(gòu)、尺寸特征和形位特征等。這對(duì)于學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣有一定的幫助，同時(shí)也會(huì)使學(xué)生識(shí)圖能力得到較大提高。

一名優(yōu)秀的鉗工是否能夠高效完成加工和裝配工作，除識(shí)圖能力和基本技能熟練程度這兩項(xiàng)因素影響外，還取決于具體加工工藝步驟的編排是否合理。但是這方面的能力往往受制于個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)和思維模式。豐富的經(jīng)驗(yàn)和靈活的思維有助于制定更加合理的加工工藝，零件的加工更高效，最終零件的質(zhì)量也越好。而學(xué)生絕大多數(shù)缺乏加工方面的工作經(jīng)驗(yàn)，即使在充分理解零件結(jié)構(gòu)特征的情況下也較難制定出較為合理的工藝步驟。這就導(dǎo)致加工工序繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度增加、零件失敗率較高或者零件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等情況，這對(duì)學(xué)生后續(xù)實(shí)訓(xùn)的積極性會(huì)產(chǎn)生不良影響。本人發(fā)現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中通過圖紙或者零件成品向?qū)W生進(jìn)行加工工藝講解，學(xué)生基本能理解，但到實(shí)際操作時(shí)非常容易忽略具體的操作細(xì)節(jié)。因此教學(xué)過程中本人根據(jù)加工零件所用毛坯料的實(shí)際尺寸先在UG的界面建立同等尺寸的毛坯模型，并按照零件實(shí)際加工步驟，在UG中利用特征工具逐項(xiàng)進(jìn)行對(duì)毛坯模型進(jìn)行除料，生成最終零件模型。最后將UG界面左側(cè)“部件導(dǎo)航器”工具欄中“模型歷史記錄”對(duì)應(yīng)的“附注”逐項(xiàng)修改備注，注明對(duì)應(yīng)的工藝操作方法、加工量和尺寸余量等信息。

以鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的典型零件——凹凸配合件為例。從毛坯到成品，將其分解成以下8個(gè)主要的加工工藝步驟：

毛坯從81×61銼削至80×60±0.08（圖1）。

圖1 加工工藝步驟1

劃線：劃出凹凸件的輪廓線及中間鋸割線（圖2）。

圖2 加工工藝步驟2

使用Φ3的鉆頭鉆工藝孔（圖3）。

圖3 加工工藝步驟3

使用Φ3的鉆頭鉆工藝排孔（圖4）。

圖4 加工工藝步驟4

鋸割多余材料，保留0.5～1mm的加工余量（圖5）。

圖5 加工工藝步驟5

沿著工藝排孔鏨削掉凹件多余材料，保留0.5～1mm余量（圖6）。

圖6 加工工藝步驟6

參考輪廓線，銼削至圖紙所要求的尺寸和精度（圖7）。

圖7 加工工藝步驟7

8、沿著凹凸件中間分割線進(jìn)行鋸割，保留3mm不鋸斷（圖8）。

圖8 加工工藝步驟8

如圖1至圖8，凹凸配合件的整個(gè)加工工藝步驟清晰的羅列在“附注”中。對(duì)該零件的工藝進(jìn)行講解時(shí)，教師只需線將UG軟件界面左側(cè)“模型歷史記錄”的勾選全部去除，然后按照從上到下的順序逐項(xiàng)點(diǎn)擊勾選框，并配合“附注”欄中預(yù)先備注的加工工藝信息進(jìn)行講解。在點(diǎn)亮激活對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)后，零件每個(gè)加工步驟所產(chǎn)生的形狀變化就直觀地呈現(xiàn)在UG右側(cè)的視窗界面中。在實(shí)訓(xùn)操作的過程中，學(xué)生如果對(duì)加工工藝步驟記憶不清時(shí)，亦可以隨時(shí)在UG界面中自行進(jìn)行點(diǎn)擊，逐項(xiàng)查看加工步驟，明確零件的加工要點(diǎn)，有效提高實(shí)訓(xùn)效率。

在鉗工裝配工藝講解方面，傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，教師采取實(shí)操方式向?qū)W生展示機(jī)械部件拆裝過程，學(xué)生眾多時(shí)，只有內(nèi)圍的學(xué)生能看清操作過程，外圍學(xué)生無法看清。教師只能采取分組演示，該方式既延長(zhǎng)了學(xué)生等待的時(shí)間，又造成教師重復(fù)勞動(dòng)，效率較低。即使采取攝像頭實(shí)時(shí)拍攝，投影儀投屏的方式，也會(huì)因?yàn)楣饩€不足、教師手部遮擋或者零部件存在油污等因素導(dǎo)致學(xué)生看不清個(gè)別細(xì)節(jié)。而UG軟件自帶的裝配功能和裝配爆炸功能更能發(fā)揮出其輔助鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。教師先提前建立好的各個(gè)零件模型，在軟件裝配界面中按照實(shí)際的安裝順序，逐個(gè)零件進(jìn)行裝配，最終組裝成部件或者設(shè)備模型。另外還可以將裝配后的模型進(jìn)行爆炸，重新分散后，設(shè)定零件的飛行軌跡和時(shí)間參數(shù)等，利用軟件的運(yùn)動(dòng)模擬功能，生成零件按設(shè)定軌跡復(fù)位組裝的仿真動(dòng)畫。組裝仿真畫面的快慢可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，零件組裝的飛行軌跡清晰可見，整個(gè)裝配工藝過程直觀易懂，學(xué)生可以反復(fù)查看，學(xué)生易學(xué)，教師易教。所形成的動(dòng)畫視頻可以不斷上傳職教云平臺(tái)，豐富該課程的教學(xué)資源。

4 結(jié)語

隨著職業(yè)教育的不斷深化發(fā)展，其對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用，得到國(guó)家和社會(huì)各方面的肯定。但是步入信息時(shí)代后，職業(yè)教育也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，靈活地將計(jì)算機(jī)技術(shù)、云平臺(tái)融入到傳統(tǒng)的職業(yè)教育教學(xué)模式中，將原本抽象的教學(xué)資源直觀化，將原本相對(duì)固定的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變成隨時(shí)隨地的線上線下移動(dòng)教學(xué)。降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度的同時(shí)，也拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)更優(yōu)秀的職業(yè)技術(shù)人員。