談微型攝像頭在項目教學中的應用*
——以《數控加工與編程》課程為例

徐 兵 何昌德

（臺州科技職業學院 浙江 黃巖 318020）

談微型攝像頭在項目教學中的應用*
——以《數控加工與編程》課程為例

徐 兵 何昌德

（臺州科技職業學院 浙江 黃巖 318020）

在我們的生活中，微型攝像頭的應用十分廣泛，但在教學活動中應用卻相對較少。然而，隨著教學技術的發展，微型攝像頭完全可以成為多媒體輔助教學的有力工具。本文以《數控加工與編程》課程為研究載體，探討了一種新的教學方法：在項目教學過程中，通過多媒體網絡教學系統，采用微型攝像頭結合多媒體課件，使學生能夠遠程觀看教師教學過程，從而實現有效教學。

微型攝像頭；項目教學；數控加工與編程；多媒體課件

隨著圖像識別技術的發展，電腦微型視頻攝像頭（以下簡稱攝像頭）已經成為人們生活中一件越發普通的設備，它在網絡交流中起著舉足輕重的作用。而在目前的教學過程中，攝像頭主要用于監控、錄制教學過程，如此可以促使教師教學行為更加規范，也督促學生上課認真聽講，注意自己的言行舉止。隨著教學技術的發展，計算機、網絡、多媒體教學軟件、仿真教學展示臺等被引進課堂，攝像頭在教學中的作用也越來越多。筆者從事教學工作以來，尤其在教以項目教學為主要教學形式的《數控加工與編程》這門課時，發現攝像頭可以作為一種教學手段，使學生即時、形象而清楚地知曉教學過程中的任何細微環節，從而提升學生的學習積極性，降低教學難度，加快教學進度，達到有效教學的目的。

教學方法的提出

在機械類課程教學過程中，由于理論知識、實驗實訓繁多又復雜，學生很難理解并掌握每個知識點和每個步驟。因此，學生學習起來無精打采，課堂教學效果欠佳。于是，何昌德等人提出了“引、議、做、悟、評”的“五字教學法”來提升學生的學習興趣。然而，在利用“五字教學法”的項目教學過程中，由于教師站在講臺上，拿著實物講解，學生離得遠，看不請，自然聽不明白，難理解。因此，就有學生提出教師能否進行面對面的實物教學。但是，如果實行面對面教學，那每次講解只能針對極少數學生進行，而每個班有幾十個學生，就需要將同樣的內容講解好幾次，費時費力，也達不到有效教學的目的。

針對以上問題，本文提出了一種新的教學手段，即通過攝像頭來豐富多媒體教學方法，提高課堂教學的趣味性，從而提升教學效果。

教學模式的探討與創新

現以《數控加工與編程》為實例，就攝像頭如何用于項目教學法展開探討和創新。

（一）對教材中文本和圖像資料的呈現

教材中的文本和圖像資料是《數控加工與編程》課主要的信息載體。在教學過程中，我們把課本中重要的內容整合到PPT上，呈現在學生面前，學生可以看著PPT聽教師講解，從而有利于知識的掌握。然而，由于課本中的某些內容比較復雜， 尤其是零件圖， 把它們都制作成PPT 需要花費較長的時間， 而大部分教師沒有那么多的時間和精力。這時，我們就可以把這些文字和圖像通過攝像頭拍攝到電腦上， 然后由投影儀投射到大屏幕上。

圖1 未作標識的圖形

圖2 作標識的圖形

例如，在項目“數控銑床刀具長度補償”中，有一張非常重要的資料圖形，如圖1和圖2所示，如果教師自己動手去畫，要花費很多精力和時間，既不方便，又不靈活。對這些圖形資料，我們就可以用攝像頭進行拍攝，然后在分析講解時，直接用筆在投影圖形上勾畫、書寫、做標識，實況展示分析過程和推導演算過程。如此，教師可大大節省備課時間和上課時的板書時間，可將更多的精力用在組織課堂教學上，從而提高教學質量。

（二）對較小教學器材的細節進行展示

在《數控加工與編程》項目教學過程中，要用到很多較小的刀具、零件等教學器材。如果教師拿著這些小型器材站在講臺上講授，下面的學生肯定看不清楚，更談不上理解和掌握了。而如果每個學生發一套小型器材，學生看著自己的器材聽教師講授，也很難保證兩者同步。因此，要將小型器材完完全全、清清楚楚地展現在每個學生面前，讓學生跟隨教師的思路，更好地理解和掌握所學的知識和技能，就需要借助攝像頭來完成。

圖3所示是數控車床的一把刀具，教師在講授刀具材料、刀具角度以及刀具使用情況時，完全可以用攝像頭對準刀具拍攝，并將圖片放大到大屏幕上來同步講解和演示。這樣，每個學生都能感覺到教師在面對面地講授知識，如此形象、生動、清晰的講解，一定能加深他們對刀具角度知識的認知程度，教學效果肯定十分明顯。

圖3 數控車刀不同角度的示意圖

（三）對重要實訓步驟進行視頻錄制

視頻資料也是項目教學過程中傳遞信息的一個重要渠道。目前，網上有很多視頻資源可供下載，但由于與我們的現有數控設備有較大出入，直接應用于教學往往與教學需求相脫節，造成學生難以理解，大大增加了教學難度。而自拍的視頻短片雖然沒有專業拍攝的那么清晰美觀，但由于是根據自己學校的設備實際情況量身定做的，充分考慮了學生的層次、課堂的結構等多方面因素，具有很強的針對性和實效性。因此，對于項目教學而言，這種與實際課程緊密結合的原始視頻資源更有其獨特魅力，學生在觀看視頻后就能直接進入實訓崗位。

《數控加工與編程》是一門實踐性、綜合性很強的課程，它包括了兩周的實訓課程。實訓內容很多都需要現場操作，但有很多操作，如數控車床的對刀步驟很復雜，涉及的刀具、零件眾多，尤其對初學者而言，在不了解整個過程的基礎上，直接操作往往要耗費大量時間，甚至有危險。另外，教師親自操作對刀步驟時，由于場地的限制，每次能夠現到場觀看的學生也比較少，如果要讓所有學生都能面對面觀察一遍對刀步驟，本來一節課的教學內容往往需要花費5至6倍的時間，從而就打亂了原來的教學計劃。因此，我們利用攝像頭的錄制功能，在課前把有關實訓步驟拍攝下來制成視頻片段，在課堂上播放，與其他教學活動配合使用，這樣既保證了實訓的原始性，又保證了實訓的成功率，還保證了課堂結構的完整性，可謂一舉多得。當然，教師在錄制視頻前一定要注意提前做好劇本預案，將整個講解流程規劃好，畫外音的設置、遠近鏡頭的變化等都要與整節課的設計緊密配合，這樣才能做到銜接自然、渾然一體。

圖4和圖5為對刀操作項目教學過程中的一部分視頻截圖，這樣的視頻資料對學生掌握理論知識和實踐操作有著不可估量的作用。

本文以《數控加工與編程》課程為例，通過攝像頭介紹并結合多媒體網絡教學系統，對項目教學過程中出現的各種難點進行分析剖解，解決了常規多媒體教學無法完成的任務。實踐證明，這種辦法提高了學生學習的主動性和積極性，能使學生更快地掌握知識、學會技能，從而實現有效教學。

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G712

A

1672-5727（2012）02-0166-02

徐兵（1982—），男，浙江臺州人，臺州科技職業學院講師，研究方向為數控、模具、金屬材料及高職教學。
何昌德（1967—），男，浙江臨海人，臺州科技職業學院副教授，高級工程師，主要從事汽車、摩托車發動機研發及教學研究。

圖4 數控車床Z坐標對刀過程

圖5 數控車床X坐標對刀過程

浙江省新世紀高等教育教學改革研究項目《<互換性與測量技術>課程“五字教學法”研究》（項目編號：ZC2010170）