數字化互動式教學模式在數控編程與操作教學中的應用

摘要：《數控編程與操作》是機械加工類專業的一門重要專業課程，本文探討了利用網絡環境，采用互動式教學模式，對該課程進行教學改革的實踐研究。使“教、學、做”為一體，真正實現“做中學、做中教”，以建設數字實踐教學平臺為契機，改造實踐教學模式，實現真正的一體化教學人才培養模式的改革。

關鍵詞：數字化；互動式教學模式；教學改革

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）37-0069-02

一、引言

《數控編程與操作》作為高等職業教育機械加工類專業的一門重要專業課，主要講述了數控機床編程與操作方面的技能和知識。其綜合性與實踐性非常強，也就決定了實踐環節的重要性，只有在實訓中讓學生實際操作，才能讓學生真正學會和掌握數控編程知識與操作技巧。但在實際教學中，學生往往都感覺課程的內容枯燥乏味，如何激發學生對該課程的學習興趣，變枯燥學習為理解學習是筆者一直探索尋找的教學改革方向。在整個教學環節中，理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現，沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理[1]，突出學生動手能力和專業技能的培養，充分調動和激發學生的學習興趣。通過教學模式的創新，追求理論與實踐的緊密結合，改進學生學習方式，努力提高學生分析問題、解決問題的能力及綜合素質。使“教、學、做”為一體，真正實現“做中學、做中教”，以建設數字實踐教學平臺為契機，改造實踐教學模式，實現真正的一體化教學人才培養模式的改革。

二、數字化互動式教學對數控編程與操作課程的必要性

1.原有的教學模式現在已經很難跟上職業教育發展的腳步，教學模式最大的弊端是理論教學與實際操作嚴重脫節。[2]由于沒有實際操作的感性認識，所以學生在進行理論學習時，無法準確理解教學理論，使得學習進程緩慢。因此，原有的數控編程與操作課程教學體系已經無法適應現在社會對數控技術人才培養的需求，對原有《數控編程與操作》的教學模式的改革勢在必行。

2.從職業教育信息化的發展和趨勢來看[3]，網絡環境下，數字化校園建設已經在全國各職業院校深入開展，信息化教學在職業院校發展中亦處于全局性、先導性、基礎性的地位，一個良好的信息化環境已成為許多職業院校師生學習、工作不可或缺的重要組成部分。數字化校園網的建立能讓職業院校學生和老師形成新的網絡交流模式，在進行自由交談和對話的網絡環境里，教師和學生可以進行交叉性的多維交流與溝通。學生們也可以更為深入地開展自主學習，師生間交流形式不受時間和空間的限制，教育方式上可以真正實現“知識分類”和“學生分層”的教育[4]。

三、數字化學習的特點

數字化學習是指學生通過互聯網平臺的網絡進行學習的一種全新學習模式，又稱為網絡化學習。數字化網絡環境具有信息容量大、技術形式多、信息集成快的優勢。它為現代化教學的展開提供了嶄新的舞臺，具有交流互動的開放性、個性學習的自主性、教學模式的多元性、及時反饋的動態性、趣味學習的實效性等特點。數字化環境下使得教學效果顯著提高。

四、數字化互動式教學模式在數控編程與操作教學中的應用

1.數字化互動式教學之教室教學的研究與實踐。授課老師在教室進行理論課教學時，為了做比較完整的課件保存，可以用錄播系統，將上課的教學內容以及示范操作全過程錄制下來，錄制畫面包括老師上課的PPT畫面以及機床示范操作的視頻。如果有公開課需要，可以將教室內授課老師和學生之間的課堂教學過程在校園網或互聯網進行直播，獲得權限的人員可以在校園內外登陸系統進行同步學習。直播的畫面包括如上所述的老師上課的PPT畫面以及機床示范操作的視頻。授課老師教學過程通過校園網或互聯網進行直播或不直播時，錄播系統都可以將上課過程進行錄制上傳保存，錄制并上傳完畢后，獲得權限的人員可以從極域視頻點播系統里根據需要進行點播觀看。

2.數字化互動式教學之實訓車間現場教學實踐。在實訓車間的機床前通過觀看液晶電視掌握老師講解的理論或示范操作，隨后進入實踐操作的練習階段。各機床都配備了攝像頭，可以將老師的示范操作或學生的實踐過程以網絡電視的方式進行視頻直播，直播的內容可以傳輸至教育資源平臺進行保存，供老師或學生調用觀看，若發現教學中有疏漏之處即可進行改進。在學生實踐操作被直播錄制的同時，授課老師可以監看各個機床的學生操作情況并運用對講系統，配合實訓車間的監管老師對學生實踐進行管理。在實訓教學過程中，如果學生希望回放之前的錄像，觀看別的班同學或自己過去的課堂學習過程，可以征詢機床管理老師的意見之后，使用對講系統通知教室內的授課老師。隨后授課老師會遠程登陸教育資源平臺（服務器）的點播系統，按照日期、標題、授課教室、科目等分類進行快速查找并點播，使得學生可以通過實訓車間的液晶屏幕回放來觀看學習。

3.數字化互動式教學之教室—實訓車間交互教學模式的實踐。當教室內的師生需要觀看實訓現場機床操作實踐時，授課老師可以通過教室內的網絡電視系統對正在上課的所有實訓車間機床操作的直播畫面進行選擇，選擇好之后登陸進去進行觀看。授課老師可以利用教室內的電子白板將現場機床操作的畫面投影出來，供全班同學觀看，同時聯系實訓現場老師配合進行教學。教室內的授課老師選擇好直播頻道并登陸進去以后，可以與在實訓室的老師用對講系統進行聯系，請其配合進行演示相應的實訓內容。實訓課是互動性很強的教學課程，教室內的授課老師帶領學生看完一段現場的操作視頻直播之后，可以暫時關閉直播內容，就剛剛看到的內容和教室內的學生進行互動教學。

4.數字化互動式教學的監控方式。教室內的老師在完成實踐理論的教學和示范之后，就可以在教室內通過網絡電視臺系統來監看各個機床的實際操作以此來配合監管老師的工作，一旦發現某個機床有高危險的操作，即可通過對講系統通知實訓室的監管老師對機床實踐的危險程序進行制止。

五、數字化互動式教學模式的實踐效果

數字化互動式教學環境使得老師、學生在教室里能夠觀看多個不同實訓室的實訓操作視頻直播，或者是對現有的實訓視頻課件進行點播，還可以把教室內進行的理論教學視頻廣播給位于實訓車間的學生，或者把其他實訓機床的現場教學操作視頻轉播給在實訓車間的學生用于示范。教室內的老師在完成實訓室的學生實踐培訓之后，可以通過切換不同的網絡電視臺頻道來監督各個實訓機床的操作情況，如果該老師察覺現場的操作過程有危險，還可以實時通過對講系統和現場的師生進行交流，配合在實訓車間的老師督導整個教學過程，使學生實踐操作更加安全及富有效率。同時，整個教學的過程和學生在實訓機床的操作過程將被錄制并上傳到教育資源管理發布平臺，做分類和分權限管理，以供日后廣大師生在課外進行點播或者以直播的方式收看教學課件。老師也可以課后仔細研究學生的實踐操作過程，找出學生容易出現的錯誤操作，以便事后改進教學的示范和內容。通過數字化互動式教學環境，教室教學、實訓車間以及教育資源平臺（服務器）之間通過校園網絡建立起了視頻信息通道，構造出豐富的同步教學、異步教學應用，從而實現人人、時時、處處輕松實現高效教與學的目標。學生最終成功地完成零件加工，獲得成功的體驗，從而培養了學生的綜合應用能力和分析問題、解決問題的能力，真正達到了全面提高學生綜合職業素質的目標。

六、結語

數字化互動式教學使教學資料存儲與交互使用在時間空間上獲得更大的自由方便，這比文字存儲和交流手段更真實、更生動、效果更顯著。數字化互動式教學不僅體裁多樣，視角多維，甚至教學形式力求多樣化，其目的效果都是求得形式、意義、視位上的互補，擴展數字化教學的張力彈性，共同支撐和強化數字化教學傳播主題?？偠灾?，數字化互動式教學因其自身的特點加上不斷進步發展的科技，我們可以預計這種教學方式會越來越普及運用到數控實踐教學當中，更好地為我們的教育服務。

參考文獻：

[1]禹祿君.探究理實一體化教學新模式[J].長沙通信職業技術學院學報，2008，（12）.

[2]馮鋒.《數控車編程與操作》教、學、做一體化教學改革的實踐與探索[J].黑龍江科技信息，2011，（35）.

[3]徐定華，彭慧.建設數字化課程開展高校課程教學模式創新[J].中國大學教學，2012，（8）.

[4]石龍.網絡時代高職教育向數字化發展的思考[J].才智，2012，（7）.

基金項目：全國教育信息技術研究課題（126230648）