數控車床編程與加工課程新形態教材開發實踐

【摘要】數控車床編程與加工課程是高職院校數控技術應用專業的核心課程，理論知識抽象枯燥，實踐操作性強，傳統紙質教材對當前學生學習方式已不具備全面輔導性，開發具備有聲的新形態教材勢在必行。從課程新形態教材的信息化教學設計、整體規劃設計、資源開發流程三個方面進行闡述，達到全面激發學生學習興趣，適應學生學習方式，實質性提高教材在教學中的輔助學習目標，為高職院校機械制造類專業核心課程的新形態教材開發，提供思路與示范。

【關鍵詞】課程 新形態教材 開發

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）28-0255-02

數控車床編程與加工課程教材是初學者對知識與技能學習的主要載體和輔助介質，是完成課程教學的重要依據。高職院校在進行數控技術應用專業人才培養的教育教學過程中，數控車床編程與加工課程是專業核心課程，傳統的紙質教材只是用文字、圖片結合，講解相關知識內容，已不能適應信息化環境下，學生的移動式學習方式。再者，由于數控車床的設備型號不同，導致設備的操作步驟各異，而現行的紙質教材，因篇幅受限，很難做到將型號各異的設備操作都進行講述。所以，將課程任務重難點以多媒體、動態圖片、動畫、互動測驗、AR或VR等呈現方式建設成網絡平臺的信息化資源，再制作對應的二維碼，直接嵌入到紙質教材上，學習者通過掃描二維碼，即可及時獲得課程知識與技能信息的有聲教材，即為新形態教材[1]。不僅符合教與學的要求，也可給學習者帶來全新的視覺體驗。

一、課程新形態教材的信息化教學設計

一個專業的人才培養方案，根源于企業崗位實際需求。一門課程的教學設計，根源于一個專業的人才培養方案。一本新形態教材的整體設計，根源于此課程的信息化教學設計。因此，要開發好數控車床編程與加工課程的新形態教材，必須先要做好課程的信息化教學設計[2]，主要體現在以下幾方面：

（一）建立課程新形態教材的開發思路

數控車床編程與加工課程新形態教材的開發思路出自于實際教學問題。在高職院校的實際教學中，存在數控車床設備少，且安裝有機床安全罩，觀看視角受到局限，再加上班級人數多，人均設備數不足問題，在進行實踐操作示范時，有很大部分同學觀看不清，所有這些是現實存在的教學現場問題，但不是導致教學質量下降的主要原因。那么，教學軟硬件資源條件中，抑制教學質量的因素諸多，但并不是沒有可行的措施來彌補，“新形態”教材是解決軟硬件資源不足的有效措施。比如，上述教學過程中的設備少、示范看不清等問題，便可利用新形態教材中嵌入的多媒體信息化資源迎刃而解。

（二）選擇對接企業崗位技能的課程載體

數控車床編程與加工課程教學載體是否來自企業真實零件、與企業崗位能力需求對接程度、涵蓋課程知識與技能全面性三個方面，都是影響課程新形態教材開發的關鍵因素。課程教學載體必須是來自企業真實的生產加工零件，才能讓學習者從新形態教材二維碼[3]內獲取的多媒體[4]資源，有親臨企業現場之感。不論是選擇企業的什么零件作為教學載體，必須要達到課程教學目標，也即要包含課程的教學內容，便可針對企業崗位能力需求，來培養相應人才技能，也是新形態教材建設所肩負的重任。

（三）細化課程項目學習任務

課程教學項目學習任務的細化程度，將影響著課程信息化教學實施和新形態教材的總體設計效果。學習任務完成質量，是實現課程教學目標的基礎，是教學實施效果的檢驗標準，是新形態教材設計效果直接體現的載體。因此，數控車床編程與加工課程的項目任務，要依據由易到難，由簡單到復雜的認知規律，對任務進行細化，達到任務學習操作過程，即是企業工作過程環節，并能依據各個操作過程，在新形態教材中以信息化資源進行體現，彌補了傳統紙質教材不能承載的視頻、動畫等多媒體資源。

（四）設計課程信息化資源

將課程的隱性知識用可視化程度高的動畫表示，將課程重點、難點、疑點用顯性化的視頻等信息化資源呈現等等，這些將多媒體資源融入到教材中，以二維碼進行鏈接獲取，是新形態教材和傳統紙質教材的根本區別。那么，如何設計好數控車床編程與加工課程的信息化資源，變得尤為關鍵。首先，要提取課程隱性知識和重點、難點、疑點，并對其分析使用何種多媒體形式來講解呈現。其次，依呈現方式進行撰寫制作腳本，且需要進行多次修訂完善。最后，將其制作為視頻、動畫等多媒體形式的信息化資源。

二、課程新形態教材的整體規劃設計

（一）規劃需要特殊呈現的數字化資源

數控車床編程與加工課程新形態教材建設過程中，以完成課程學習知識的一個整體過程為出發點，從設備操作面板學習、零件圖紙分析、編寫零件加工程序、建立工件坐標系、自動加工并檢驗六個方面，進行規劃需要特殊呈現的數字化[5]資源，有利于提高教材的利用率。例如，在建立工件坐標系學習過程中，對其概念的理解學習，總是有一種摸不到實物的感覺，將原先的文字闡述變為動畫形式呈現，便會一目了然。

（二）資源鏈接二維碼的放置之處

在課程新形態的教材中，二維碼是傳遞知識點信息化資源的媒介，所放置的位置，也要和相應的知識點所對應，不能單純的放在教材中，不管其位置對應性，會給學習者帶來很多疑問與麻煩，特別是初學者，根本難以學習下去，因其中一個知識點沒有明白，再去跳到下一知識點，難免會增加學習疑問，導致學習效果低下。因此，二維碼要放置在新形態教材中知識講解或示范操作的對應位置，有效提高學習者的學習興趣與收獲。

（三）課程信息化資源的鏈接網站選擇

資源上傳到什么樣的網站上，也要有選擇性的進行，否則可能會導致資源打不開、資源無效、資源過期等等問題出現。同時也要考慮上傳的網站中，是否可以不影響使用數據情況下，進行及時更新知識點等資源內容。另外，所選擇的網站頁面編輯上，操作技術要求低，適應大眾化人群，且易于編輯與修改。

三、課程新形態教材的資源開發流程

教材的開發是一項持續改進的工程，不是一時鑄就而成。數控車床編程與加工課程，在歷經了課程任務書、課程指導書、校本教材、正式出版新形態教材的發展過程，歷時12年。每個發展階段，其實都是新形態教材開發流程的一部分。

（一）找準教學實踐問題，對課程項目任務內容進行細化

數控車床編程與加工課程在實際教學中，起初是以理論與實踐教學分離模式進行教學，出現實踐操作時忘記了理論知識，又要重新講解，導致了現在的理實一體化教學模式產生，教學效果雖有了明顯提高，可是數控車床硬件設備與學生人數的不匹配問題，會制約教學質量的提高，綜合考慮教學成本的投入與實際情況，引入新形態教材來解決諸如此類教學實踐問題，會收到良好效果。問題找準了，那么就要對課程項目設置的任務進行細化，滿足新形態教材信息化資源的呈現。將課程帶法蘭電纜輸出軸零件的整個加工工藝過程，按其內外圓柱面、外圓槽、內外螺紋等型面的加工步驟，進行細化學習操作任務，分解為重難點，為教材的信息化資源制作提供依據。

（二）創新資源制作方法，打造新形態教材信息化資源

制作數控車床編程與加工課程新形態教材的信息化資源，創新制作方法是關鍵，不僅可以保證資源質量，也能很好的提高制作效率。

首先，要分析教材中需要的資源類型。在進行開發傳統紙質教材中不能承載的教學資源類型中，主要包括講解視頻、示范實踐視頻、二維動畫、三維動畫、動態圖片、音頻、VR或AR[6]動態模擬畫面等各種多媒體資源，對這些不同的資源類型，分析其在課程的學習任務中所需的類型并確定，不一定都要用高端的視頻或動畫來呈現，只要能將疑難知識或技能點講解透徹、示范到位即可，盡量保證資源具備短小精悍特點。

其次，精心設計新形態教材中的資源。新形態教材中的資源質量好壞，直接影響著這本教材的質量和學習者對其的信任度，如果只是課堂講課實錄視頻、一張設備圖片等不同類型低質量資源匯聚，那就抹殺了新形態教材的有聲生命力，只有精心設計的信息化資源，才能為學習者所用，起到真正的實質性作用。因此，資源必須具備時間上不超過5分鐘、視覺沖擊感強、邏輯性強、有數據有推理、任務對應性好的特點。 再者，合理選擇資源建設工具。課程的信息化資源建設中，需要用到各種類型資源建設軟硬件工具，主要包括文檔編輯用WORD和PPT辦公軟件，圖片修飾PS等軟件，視頻拍攝制作用攝像機和PR等視頻編輯軟件，動畫設計與制作用Flash軟件，VR或AR仿真視頻制作所需數控仿真軟件工具，其它顏色吸取的好色鬼等輔助軟件，共同配合協調完成課程新形態教材中資源建設。

（三）運用現代教育技術，高質建設課程網絡平臺資源

新形態教材中，對數控車床編程與加工課程網絡平臺資源質量要求高，美觀度好，視覺感強，有效運用現代教育技術進行制作，是保證網絡平臺質量的基礎。在該課程的網絡平臺資源建設中，主要運用了數控仿真軟件制作VR虛擬仿真操作視頻，增強了學習者對知識與技能的貼切感和可視化程度。其次，也運用了現代視頻編輯技術，對示范操作視頻進行了必要效果設計，增加了視頻的質感，有效的提高了學習者的學習興趣和效果。

（四）融合紙質教材資源，建設高水準新形態教材實體

把信息化資源合理的融合到紙質教材中，是數控車床編程與加工課程新形態教材的最后步驟。首先，用草料二維碼生成器，把課程任務信息化資源分類生成對應的二維碼，并標注具體名稱，用于后期插入教材中識別依據。其次，將二維碼下方標明具體名稱，與任務學習中的資源對應，插入到紙質教材合適位置，進行整體排版，即形成了課程新形態教材實體。

四、結束語

數控車床編程與加工課程新形態教材的開發實踐，有效解決了傳統教材中不利于承載的多媒體等信息化資源，為學生的移動式學習提供了具體的學習資源，促進了教師個性化教學、翻轉課堂教學的實施，為學生創設了自主學習平臺及資源，并可以實時的進行更新教學資源，解決了紙質教材出版周期長，更新速度慢的問題，為高職院校機械制造類專業核心課程的新形態教材開發提供了行之有效的經驗，起到了示范作用。

參考文獻：

[1]柴龍會，肖向紅，張晶鈺，張立娜，郝麗.“互聯網+”時代關于新形態教材建設與應用的思考[J].中國教育信息化，2017（02）：50-52.

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[3]周佳玉，姚燦，劉雨露，董子明，楊穎.基于草料二維碼的尋物應用[J].中國科技信息，2018（07）：73-74.

[4]郭紹青，賀相春，張進良，李玉斌.關鍵技術驅動的信息技術交叉融合——網絡學習空間內涵與學校教育發展研究之一[J].電化教育研究，2017（05）：28-35.

[5]成秀麗.職業教育數字化教學資源研究──基于2005年-2015年文獻統計分析[J].中國電化教育，2016（08）：120-124.

[6]魏民.在職業教育應用視角下的VR/AR技術[J].中國電化教育，2017（03）：10-15.

作者簡介：

燕峰（1982-），男，漢族，內蒙古烏盟人，本科，碩士，講師，主要研究方向為數控技術與高職教育。