中職數控加工實訓課程數字化教學資源的構建

岑清

關鍵詞：數控加工實訓 ?教學資源 ?虛擬仿真

課 題：本文是廣東省教育研究院教育研究課題《產教融合的中職機械類專業人才培養模式研究》（項目編號：GDJY-2014-B-b039）和廣東省教育廳中等職業教育教學信息化建設《零件的數控車削加工》一體化課程學習系統項目的階段性研究成果。

《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》明確指出，職業教育信息化是培養高素質勞動者和技能型人才的重要支撐，是教育信息化需要著重加強的薄弱環節。大力推進職業院校數字校園建設，全面提升教學、實訓、科研、管理、服務方面的信息化應用水平。以信息化促進人才培養模式改革，改造傳統教育教學，支撐高素質技能型人才培養，發揮信息技術在職業教育鞏固規模、提高質量、辦出特色、校企合作和服務社會中的支撐作用。

近年來，在教育部等部委的大力支持和推廣下，職業教育信息化建設取得很大成效，其中很多理論課程通過建設數字化課程教學資源，極大地方便了教學，較好地提升了教學效果。

一、構建中職數控加工實訓課程數字化教學資源的必要性

數控加工實訓作為中職加工制造類專業的核心課程，在整個課程體系中具有很重要的作用。傳統的數控加工實訓課程教學往往采取先集中講授理論課程，后進行集中實訓的模式。這種教學模式往往出現學生在學習理論過程中興趣不大、積極性不高，在實訓階段又因為掌握的理論知識不扎實導致實訓效果不好的現象。為了改變這種困局、提供教學質量，不少職業院校實施理論、實踐相互交替學習的“理實一體化”教學模式。但由于理論教學缺乏內容豐富、形式多樣的教學資源，使得講授理論知識投入過多的時間，導致實訓時間不足，從而影響了課程的整體教學質量。通過構建內容豐富、形式多樣的數字化課程教學資源，可以較好地解決這個問題。在教學過程中廣泛應用數控加工實訓課程數字化教學資源，一方面，復雜、深奧的理論知識可以方便、快捷地通過多媒體手段簡單、清晰地呈現出來，既提高教學效果又能節約理論授課的時間從而增加實訓量;另一方面，大量的實訓操作可以高效、節約地通過虛擬仿真系統安全、真實地掌握，既確保每一名學生都能得到操作練習的機會，又能確保學生的人身安全，也能節約不菲的實訓損耗。

二、數控加工實訓課程數字化教學資源的內容

數控加工實訓課程是一門實踐性很強的課程，為此在構建其教學資源過程中，需要結合接數控車工、數控銑工等工作崗位的技能培養，注重實踐性和真實性。此外，還需注重課程體系、內容要完整、形式要多樣，能結合知識性與趣味性、交互性與智能性，并能適合網絡傳播，最好能在手機等新載體上應用。數控加工實訓課程數字化教學資源應能支持該課程的教和學，主要包括數字化教材資源、教和學配套的基本資源、實訓案例資源、教和練的視頻資源、虛擬仿真軟件共五大類。

1.數控加工實訓課程數字化教材資源

數控加工實訓課程數字化教材資源是數字化教學資源的核心內容，它應該主要包括數字化教材，在內容上包括封面、前言、適用對象、學習指南、目錄、教（學）材目錄、正文、知識鏈接以及常用公差等附錄。數字化教材與我們使用的傳統教材大致一樣，但在形式上往往比傳統的教材要有趣味性，可以將一些復雜、難以理解的知識通過動畫展示處理，且在內容上可增加相關知識的鏈接。數字化教材既是教師在授課過程中所用的資料，又可作為學生在學習有困難時的輔助資料。數字化學材即學生在學習過程中使用的資料，它與紙質版教材的區別是不以“講授知識”的角度來編排內容，而是以“學習知識”的角度來編排內容，在內容、結構上更符合學生學習過程中的邏輯。

為了進一步增強數字化教材和學材的吸引力和趣味性，在表現方式上除文字外可大量采用圖片、音頻、視頻、二維動畫、三維動畫等多媒體形態呈現教材內容。數字化教材和學材的體例既要與中職學生的閱讀習慣相適應，又要基于數字閱讀環境，充分利用數字技術開展創新，突出數字教（學）材在視覺沖擊上的特點，盡可能地豐富教材內涵和表現形式，結合當前智能手機、平板電腦等載體提供更加靈活多樣的學習、閱讀方式。

2.數控加工實訓教和學配套的基本資源

為方便教師的講授和學生的學習，教學資源還需配備教和學配套的基本資源，包括課程介紹、課程標準、多媒體教案、教學設計、參考文獻、數字化試題資源等。其中，課程標準、多媒體教案、教學設計等內容主要服務教學，既能確保教學的一致性，又能方便教師的備課，減少備課時間。課程介紹、參考文獻、數字化試題資源等內容主要服務學生學習，特別是數字化試題資源，既包括理論知識的測試資源，又充分利用各類數字技術建設實訓環節的測試資源，具有對學習者的答案、實訓操作進行判定并反饋指導等功能。

3.數控加工實訓課程實訓案例資源

為更好地使數控加工實訓課程對接企業的工作崗位，將學生未來工作崗位所需的技能融入課程的學習和實訓中，需積極構建數量豐富的工學結合的實訓案例，優化本地區數控加工企業的真實數控加工生產案例，通過多媒體手段將企業生產前的準備、工藝流程清單、工件裝夾、設備調試、產品質量檢查步驟等流程、內容清晰地展現。促使學生在校內的數控加工實訓與企業真實的數控加工生產保持一致，提高學生的職業素養和培養學生履行職業崗位職責的綜合能力。

4.數控加工實訓課程教和練的視頻資源

教和練的視頻資源主要包括教師教學和實訓示范的視頻，具體是記錄教學過程中的教學活動和典型數控加工案例的視頻資源。教學視頻并不是每一環節的授課都需要錄制，可根據教學重難點有針對地選擇。在授課教師上，應盡可能選用熟悉課程、綜合教學水平比較高、個人形象比較好的“職教名師”執教。記錄教師的授課過程，突出實踐環節及理論教學和技能訓練的銜接，既可用于學生個性化學習、完成學習任務，又可用于教師總結教學經驗，開展教研活動，促進教學水平提高，還可解決部分中職學校實踐型、雙師型教師短缺的問題。數控加工實訓示范的視頻主要是實訓操作、零件加工的視頻，學生通過多媒體投影、平板電腦、智能手機等終端可清晰、安全地學習、掌握實訓操作的各個步驟和細節，能較好解決實訓設備不足，教師示范、講授過程中部分學生難以觀察的問題。在拍攝數控加工實訓示范視頻時，教師可針對一些常見的、安全隱患較大的操作進行“示錯”，有意識地拍攝一些錯誤的操作讓強化學生記憶，提高實訓教學效果。

5.數控加工實訓課程虛擬仿真軟件

操作訓練若完全依賴數控機床進行實操訓練，投入大、消耗多、成本高，即使是實力雄厚的培訓院校和企業，也難以承受此種消耗與投入。在實訓中采用虛擬仿真軟件能較好地解決設備不足、損耗較大、安全隱患較多等問題。此外，由于學校購置的設備品牌、結構、操作系統畢竟有限，在設備的先進性上難以與真實生產企業的實際需求保持一致性，在實訓教學過程中應用虛擬仿真軟件就能較好地彌補在這方面的不足。在開發數控加工實訓課程虛擬仿真軟件時應盡可能真實地模擬和再現真實的工作崗位、職業環境與工作過程，將知識性與趣味性、先進性與典型性、交互性與智能性融于每一個的實訓加工仿真任務中，力求使仿真軟件既能支持課程教學、學生操作仿真，又能將加工準備、實際操作、產品質量檢測等加工實訓融為一體。

三、構建和應用數字化教學資源的注意事項

在構建和應用數控加工實訓課程數字化教學資源過程中，為確保教學資源能及時更新，提高教學效果，應注意以下幾個方面。

1.靈活性和開放性

由于現代加工技術的不斷革新，要求相關的數字資源必須具有高度的靈活性和開放性，如針對該課程在不同專業的權重，應實現課程教案、教學設計、教學實訓視頻的隨時調整、更換和添加，試題庫的題型及難度的自定義，試卷樣式的自定義，試題的更新及審核等。

2.易擴展和易維護

教學資源的建設是數據不斷積累的過程，數據規模都可能需要不斷地擴展，同時將可能引起系統維護難度的增加，因此要求教學資源系統平臺必須具備一定的擴展功能和維護的簡易性。

3.數據的安全性

課程資源中的試題庫如果損壞或泄漏，將給考核工作帶來很大的麻煩，因此試題數據必須提供完善的備份、恢復機制和嚴謹的授權、訪問機制。

4.在課程教學中不能過分依賴虛擬仿真實訓軟件

由于控加工實訓課程核心是培養學生熟悉各類數控設備的操作、加工技能，雖然虛擬仿真實訓軟件相比于真實實訓、操作有著很多的優點，但畢竟只是虛擬仿真，不是真正的實訓。故此，在課程教學中，應以真實的實訓操作為主，虛擬仿真為輔，以真實的實訓操作在前，后續再輔以虛擬仿真。切實讓學生先熟練地掌握各種數控實訓操作、加工技能技巧，再通過大量的虛擬仿真強化學生的熟練程度。

（作者單位：佛山市南海區信息技術學校）