依托校企合作開發教學課件
——機車運用與檢修專業建設典型案例

楊曉紅，宋澍濤

(新疆鐵道職業技術學院，烏魯木齊830011)

依托校企合作開發教學課件
——機車運用與檢修專業建設典型案例

楊曉紅，宋澍濤

(新疆鐵道職業技術學院，烏魯木齊830011)

本文在分析開發教學課件的實施背景的基礎上，提出了開發三維動畫的多媒體課件的技術保障問題。

三維模型;三維動畫;教學資源

0 引言

隨著信息技術的飛速發展，三維動畫制作可以模擬真實的立體場景與動畫，形象直觀地再現產品內、外部的結構、原理和工作過程。三維動畫通過交互功能，可以讓人利用計算機在虛擬空間身臨其境實踐各種操作，在職業教育和培訓中得到了廣泛應用。

1 實施背景

鐵路機車運用與檢修企業從90年代初，就開始使用仿真技術研發了機車模擬駕駛裝置對機車乘務及檢修人員進行培養，解決了在學校和企業培訓中無法實現機車駕駛訓練的問題。近年來，隨著計算機新技術的發展，利用三維動畫技術、網絡技術在計算機上可以身臨其境地進行機車駕駛培訓，解決了機車模擬駕駛裝置設備昂貴，學習工位少的問題，也提高了學習者的興趣，在學校教育和企業培訓中得到了廣泛的應用。與此同時各相關職業學校和鐵路機務檢修企業中，對機車構造檢修方面的仿真軟件需求度激增，尤其是進行機車部件內部結構展示、工作原理分析、檢修操作規程的直觀性學習等方面也有較高需求。

2 建設目標

充分發揮機車運用與檢修專業教師計算機三維造型、動畫制作、交互制作能力優勢，結合專業知識，在鐵路機務段檢修車間專業技術人員的支持下，用三維造型軟件，圍繞內部結構復雜、運動件較多的近機械類課程《內燃機車制動機》，建成機車制動機各閥體三維模型；運用動畫制作軟件進行三維動畫的制作，實現機車制動機各零部件的結構分解、動作過程展現，按教學任務制作成為視頻資料，并實現交互功能。通過課件制作，豐富專業教學資源，提升教師專業能力，帶動課程建設，擴大專業影響力。

3 工作過程

3.1 簽訂校企合作開發教學課件的協議

依據校企雙方共同需求，機車運用與檢修專業和烏魯木齊機務段教育科，簽訂了校企合作開發機車制動機教學可見的協議，明確規定雙方在開發過程中的權利和責任。

3.2 成立開發團隊，制定工作計劃

結合建設目標，成立由機車運用與檢修專業教師、網絡技術教師、企業教師、機車檢修車間專業技術人員組成的課件開發團隊。制定開發計劃，按照各自特長進行分工，確定開發工作步驟及時間安排。

3.3 建立三維模型

根據機車制動系統控制關系：自動制動閥-->中繼閥-->分配閥-->作用閥-->機車制動缸；單獨制動閥-->作用閥-->機車制動缸，確定建立自動制動閥、單獨制動閥、中繼閥、分配閥、作用閥三維模型。

3.4 三維動畫的制作

在建立好各閥體三維模型的基礎上，利用Autodesk 3ds max軟件，進行三維動畫制作，依據控制關系，對內燃機車制動機各零部件的結構分解、動作過程、相互關系進行完整的描述。動畫制作完畢后進行圖片輸出，為下一步視頻和交互制作提供素材。

3.5 視頻制作

通過動畫輸出的圖片，使用Adobe Premiere 和Adobe After effects軟件進行特效制作及音視頻剪輯合成工作。按照教學章節（任務）制作成為教學視頻。

3.6 交互制作

依據企業檢修工藝過程，使用 Dassault Virtools、Unity3D等制作軟件，進行課程中的相關實做內容的交互制作，實現仿真訓練功能。

4 保障措施

4.1 技術保障

一是具有進行過專業系統學習實踐又能熟練掌握計算機三維造型、動畫制作、交互式制作的專業人才。二是能得到企業技術支持。在初期測繪、后期制作過程中，為實地測繪提供便利條件，提供技術圖紙、檢修工藝等技術資料。

4.2 設備保障

成立多媒體工作室。配備圖形工作站4臺，達到CPU:Intel i7 3700，16G內存，nVidia Quadro K5000顯示卡，Intel Z77主板芯片組，1TB硬盤以上配置。另配數碼相機、數碼攝像機、錄音設備及測繪工具。

5 建設成效

5.1 豐富了《內燃機車制動機》課程教學資源

經過兩年的軟件開發工作，形成了內燃機車制動機自動制動閥、單獨制動閥、中繼閥、分配閥、作用閥、機車制動系統綜合作用、機車制動機機能檢查7項三維動畫形式的多媒體教學課件，涵蓋了機車制動機課程三個教學情境下的主要任務，豐富了課程教學資源，改變了以往主要依靠掛圖、實物講解內部結構，原理不透徹、不直觀的狀況，實現了自主學習功能。

5.2 提高教學質量

制動機的多媒體課件通過在2011屆學生教學中的使用，使學生非常容易地理解制動機部件的結構和各部件間的相互聯動關系，學生的學習興趣得到了提高，制動機課件也成為校園網站上點擊量最多的文件。在機車制動機課程考核中，2011屆的及格率從上一屆83%提升到96%，優秀率從10%提升到30%，取得了良好的教學效果。

5.3 提升了教師專業能力

在教學課件制作過程中，專業教師積極向企業技術人員學習請教，深入企業工班，學習部件的結構、檢修工藝，實踐操作技能，為建立三維模型、依據控制關系、動作過程、工作原理進行動畫制作收集了一手資料，在此過程中教師專業教學能力也得到了很大提升。

5.4 帶動了課程建設

課件的選題制作，也可以彌補企業職工培訓資源不足。企業安排主要負責職工崗位培訓的技術專家積極參與課程建設，課程內容能夠緊緊圍繞企業需求來選取，增強課程內容與職業崗位資格能力、企業一線崗位工作能力要求的相關性；教學方法引入了企業從實踐中學習、在實踐中創新理念，形成了符合現場工作過程的一體化教學方案，帶動了專業課程建設的改革創新。

6 結語

通過我校機車專業教師與鐵路機務段專業人員合作開發專業教學課件，我們深切感覺到，學校要注意發掘教師特長，積極創造良好的科研項目研發環境，提供較先進的技術裝備，同時建立激勵和保障機制，鼓勵教師主動參與企業課題研究和項目開發。找準切入點，通過項目開發加強校企合作，實現專業教學培養目標與企業需求相融合，促進學校專業的建設和發展。

[1]羅祥華.職業教育課程建設的價值取向[J].職業教育,2007,9-13.

[2]徐國慶.工作知識:職業教育課程內容開發的新視角.教育發展研究，2009,11.

（編輯 趙欣宇）

The Development of Teaching Courseware Relying on the School-enterprise Cooperation——Typical Cases of Locomotive Operation and Maintenance

YANGXiaohong，SONGShutao
（XinjiangRailwayVocational and Technical College,Urumqi 830011,China)

Based on the analysis of the implementation background of developing teaching courseware,this paper puts forward the technologysecurityofdevelopingmultimedia courseware ofthree dimensional animations.

three dimensional model;three dimensional animation;teachingresource

G719.21

B

1672-0601（2015）11-0064-02

2015-08-21

楊曉紅(1971-),女,本科，高級講師，研究方向：職業教育：鐵道機車車輛方向。