工程訓練中引入微課的實踐探索

韓鳳霞

摘 要：隨著先進制造技術的迅猛發展，數控加工在金工實習中所占的比重越來越大，不同專業的學生實訓的時間長短不一樣，數控設備不能保證每名學生一臺機床，如何在有限的時間內讓學生最大限度的掌握數控設備的使用方法，熟練的應用數控指令完成產品的創新設計編程與加工。伴隨著移動通訊技術的發展，越來越多的學生選擇泛在學習方式，微課是目前新興的教學方式。如何制作實用的微課來輔助工程訓練教學，是當前工程訓練教學改革亟待考慮的問題。該研究結合自身微課的制作體會，介紹數控編程微課設計步驟和制作經驗。

關鍵詞：微課 工程訓練 教學設計 移動學習

中圖分類號：TN710-4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（a）-0173-03

為了順應時代的發展要求，工程訓練中心的教學設備正在逐漸以數控加工設備為主，傳統的加工設備為輔。但是由于數控實訓設備價錢比較昂貴，更新換代較快，在實訓過程中只能采用分組完成實訓，每名學生單獨操作設備的時間有限，實訓指導教師在講解演示時，由于每組的學生較多，有的學生可能會聽不清楚或觀看不清楚，有時需要老師一遍又一遍的重復講述。

微課作為媒體技術高度發達的產物，以視頻為主要載體記錄教師圍繞某個知識點為選題，針對教學中常見的、有代表性的問題進行設計，在工程訓練教學中引入微課，供學生隨時隨地的學習。這樣學生可以把主要精力放在創新設計、工藝安排、實際操作機床的加工等方面，使工程訓練發揮最大限度的發揮效能。

1 數控編程微課的基本要求與實踐經驗

微課一般只講述一個教學知識點，并且以提供給學生自主學習為目的，一般為教學的重點或難點，必須要教師講述才能理解的內容。對于數控編程精選在使用過程中容易出錯的數控編程指令或在使用過程中容易混淆的指令進行微課錄制，學生通過自主學習該微課，掌握如何正確的選擇并使用指令，不僅可以避免出現安全事故而且可以大大提高加工效率。現以參加2014年度北京市屬高校微課大賽作品——《如何用G71指令提高應急錘頭的編程效率》（以下簡稱《G71》微課）為例介紹微課的設計思路。

數控編程與加工課程應用性比較強，微課在開發時遵循以下原則：主題明確，講解透徹，演示過程清晰，邏輯性強，《G71》微課設計的前提，學生前面已經學習了數控編程基本指令代碼G00，G01等、對數控車床有一定的了解，了解了數控加工工藝的基本知識，能夠運用基本指令單步編制簡單的零件加工程序。但是，需要學生具有較強的空間想象能力，逐步分析加工過程，程序語句較多，容易出錯，編程繁瑣。

《G71》微課的教學內容分析：該課程是金工實習中數控車編程的一個教學環節，學生在學習了基本指令后，為提高編程速度和準確率，以典型的短軸類零件—應急錘頭為載體，重點講授數控指令G71的走刀軌跡、各個參數的含義，以及在使用過程中要注意的問題。

微課錄制的主要環節如下。

（1）情境引入。由于微課的整體時間應控制在10～20分鐘內，所以微課的引入要迅速，并最大限度的吸引學生的注意力。在實際的微課引入環節，通過展示北京7.21特大暴雨照片、轎車司機遇難的照片、淘寶網上應急錘的銷量巨大的照片，以此說明應急錘是典型的產品而且市場需求非常大，因此，學生們在數控實訓的過程中自主創意設計并加工應急錘具有很大的實際意義。展示以往學生自主創新設計的四個有代表性的應急錘頭的圖紙，為G71指令的應用范圍做鋪墊。

（2）設置問題。微課應精心設計提問環節，問題即可是基本問題也可是單元核心問題。

在《G71》微課錄制過程中，通過限定時間請學生完一道圖形推理題，問題如下：按照圖形的直徑變化規律把圖形能不能分成兩組？此問題引導學生歸納圖形的特點：單調性和非單調性。為后面G71指令（只能加工具有單調變化的零件）的應用范圍做準備。這四幅圖按照輪廓從右到左的變化規律，可以分成兩組，圖1和圖3形狀的錘子為一組，輪廓是單調增加的，圖2和圖4為一組，輪廓為非單調性變化的。

（3）選取恰當的教學方法。在微課的錄制過程中，正確的選擇教學方法和教學手段，能夠最大限度的調動學生的積極性和創造性。

對比教學法：視頻的開始首先介紹用基本的直線指令和圓弧指令來編寫程序，這樣的數控程序語句較多，計算復雜，需要學生有較好的空間思維才可以完成，為高效率的復合循環指令G71做鋪墊。

（4）在微課的錄制過程中，針對不同的主題，選取一種或者多種錄制方法，將圖像、文本、聲音、視頻、動畫等多媒體元素綜合運用來展示微課內容。可以有效的調動學生的學習興趣，幫助學生進行有效的自主學習。

①動畫講解。在實際微課中，針對G71的走刀軌跡復雜，制作了G71的走刀軌跡的動畫，這樣就非常直觀，巧妙的化解該知識點的難點，制作的G71走刀軌跡的動畫如圖5所示。

②屏幕錄制講解。利用計算機錄屏軟件將屏幕顯示的內容錄制下來，對于《G71》視頻，當播放到動畫時， 改用錄屏軟件進行錄制，并后期與講解的視頻進行剪輯，這樣有效的保證了畫面的清晰度。

③視頻的剪輯。微課的后期制作應該綜合的使用拍攝技巧和后期的編輯手段完成。并添加字幕使微課效果更加實用。

（5）對知識點的重點或難點，要講清楚怎么用，還要將清楚不能怎么用，讓學生不僅“知其然”，而且“知其所以然”。

在實際微課的錄制過程中，利用仿真軟件模擬使用G71過程中可能出現的問題，根據報警信息，找到G71指令在應用中問題并進行修改，制作的模擬報警的FLASH。

（6）微課在結尾部分要一般要有一個簡要的總結，用幫助學習者理清微課所講知識點的思路，突出重點和難點，同時也要留給學生思考的空間或相關的練習題。

在講授G71指令時，引導學生總結G71指令的參數含義、應用范圍、使用注意事項等。同時啟發學生思考，對于如圖2和圖4所示的非單調性的錘頭程序，應該選用什么數控指令來提高編程效率呢？為下一個微課G73指令打下伏筆。

2 微課的錄制技巧

（1）著裝要求。

①服裝。盡量穿純色，不要有條紋、點點等（盡量正式一些的西裝）；②化妝。建議化淡妝、頭發梳理整齊。

（2）錄制的技巧。

①要對微課的整個流程非常熟悉，盡量脫稿語言精練，一定避免口頭禪；②手勢。盡量加一些自然的手勢；③講解時，盡量看鏡頭，與攝像頭（即收看微課的學生）有眼神交流；④講解時，鼠標在屏幕上的速度不要太快，鼠標不再屏幕上亂晃；⑤錄制視頻的環境要安靜、不要有噪音。

3 如何在工程訓練過程中引導學生合理的使用微課

工程訓練的目的是使學生對機械制造的工藝過程有一個全面的認識，學生親自實踐從毛坯到零件的工藝全過程，同時建立起工藝過程的概念。通過數控編程與加工，學生能夠掌握現代制造的工藝流程。實訓過程中，教師把數控機床的安全操作微課和數控指令微課提供給學生，學生通過移動終端，可以在課下學習或實訓的過程中，根據自己的學習步調進行個性化學習。通過反復學習機床的安全操作視頻，在動手操作機床前在腦海中產生深刻的印象，對于操作機床中的注意事項牢記于心，這就可以大大減少操作事故的發生；在編制程序的過程中，對于將要用到的數控指令，通過學習錄制的數控指令講解微課，對于指令的參數含義、應用范圍、使用過程中的注意事項等都能掌握透徹，這樣就能節省出有效的實訓時間，完成自己產品的創新設計以及編程與加工。節省了老師的占用課時來進行理論的講解。更好的做到了因材施教，有利于學生的個性發展。使學生達到“做中學”“學中做”。在微課的使用過程中，教師要盡量培養學生良好的自主學習的習慣，學生觀看視頻的節奏快慢完全由自己掌握，不同的地方可以反復觀看，學生真正成為了學習的主體，處于思考、分析、探索、提高的狀態中，實現了個性化學習。

4 結語

微課是針對實訓中的重點和難點問題進行設計，將微課這種授課方式引入到工程訓練中，突破了有限的實訓時間的限制，加大了學生的自主創新時間和實際動手操作時間，很好的增強了實訓的效果。因此，需要實訓教師在以后的工作中靈活、正確的運用，與傳統的實訓方法相結合，使微課在工程訓練中發揮更大的作用。

參考文獻

[1] 陳緋，王志有，陳林，等.“緩沖溶液”課程微課教學模式應用于實踐[J].遼寧科技大學學報，2013（3）：255-258.

[2] 孟祥增，劉瑞梅，王廣新.微課設計與制作的理論與實踐[J].遠程教育雜志，2014（6）：24-32.

[3] 宋金璠，郭金峰，王生釗，等.微課在大學物理實驗教學中的應用[J].物理實驗，2015，35（2）：12-17.

[4] 白亞秀.微課在高頻電路實驗教學中的應用[J].信息通信，2015（2）：270-271.