全国职业院校视频公开课程教学方案的设计与开发——以唐山工业职业技术学院为例

张 冉，陈轶辉（唐山工业职业技术学院，河北 唐山 063299）



全国职业院校视频公开课程教学方案的设计与开发
——以唐山工业职业技术学院为例

张 冉，陈轶辉
（唐山工业职业技术学院，河北 唐山 063299）

摘 要：以全国职业院校视频公开课程《数控车床刀架转位异常故障诊断与排除》为例，详细介绍了以学生为中心的教学方案创新设计的指导思想，重点说明了“以学生为中心”“两个互动”以及“标准、规范、安全”在课堂教学中的具体体现，总结了视频公开课开发中所取得的成果成效。教学方案的设计采用教学做一体化模式，灵活了多种行动导向教学方法和信息化教学手段，激发了学生学习兴趣和主动性，使学生在学习中品尝成功的喜悦，帮助其树立了学习的自信心。

关键词：教学方案；教学模式；视频公开课

0 引言

全国职业院校视频公开课项目由中国职业教育学会信息化工作委员会受教育部职业教育与成人教育司委托组织，旨在落实教育部《关于加快推进职业教育信息化发展的意见》和《关于印发构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面有效机制实施方案的通知》等文件精神，促进职业教育与信息技术的深度融合，以大赛为引领，以实训教学设计为支撑，以视频制作为基本技术框架，以微课精细化组合为着力点，有效整合信息化前沿技术，推进信息教育技术与课堂教学深度融合［1-2］。作者所在学校唐山工业职业技术学院于2015年6月经审批被确定立项，对3门专业课程的主视频与微视频进行设计开发。本文现以获得全国二等奖的《数控车床刀架转位异常故障诊断与排除》课程为例，详细阐述课程开发的思路和方法，为职业院校视频公开课程的教学方案开发提供了方向和思路，具有一定的借鉴意义。

1 视频公开课教学内容的选取

本视频课程根据数控加工企业设备及其维修任务、数控机床装调维修工岗位的任职要求，有针对性的选取教学内容，充分考虑服务于行业企业发展以及学生可持续发展能力培养的需要［3］。

1.1 选取源自故障形式的普遍性

数控车床为了能在工件一次装夹中完成多个工步，缩短辅助时间，减少工件因多次安装引起的误差，都带有刀架系统。数控车床的刀架是机床的重要组成部分，用于安装和夹持刀具。它的结构和性能直接影响机床的切削性能和切削效率。电动刀架作为数控车床的重要配置，在机床运行工作中起着至关重要的作用，一旦出现故障很可能使工件报废，甚至造成卡盘与刀架碰撞的事故，而且刀架故障在数控车床故障中占有很大的比例［4］，是数控设备维修人员必须会检修的一种故障形式，也是在零件加工现场遇到最多的数控设备故障现象之一。

1.2 选取源自故障原因的综合性

数控车床刀架转位异常故障形式有电动刀架卡死、刀架不能锁紧、刀架换刀不到位、刀架换刀时间过长、刀架旋转不停止等多种，故障可能原因涉及到数控机床的电气方面、机械方面、液压方面等多部位，属综合性、交叉性故障［5］。在此故障诊断与排除的过程中，用到的知识点有四工位电动刀架的机械结构和工作原理、数控机床上PLC故障的表现形式以及常用维修方法、PLC控制电动刀架换刀的过程、霍尔开关的结构和工作原理等。这些都将帮助维修人员综合性地分析故障可能原因，快速定位故障点之所在，缩短维修时间，迅速使数控设备恢复生产。

1.3 选取源自故障检修的重要性

在数控车床刀架转位异常故障的检修过程中，维修人员需要使用常用的拆装工具对数控车床的电动刀架进行拆装，会读懂PMC换刀程序，能够在PMC操作界面上调试与刀架相关的参数，会使用常用诊断仪器对电动刀架的控制电路和霍尔开关元件进行检测，会根据故障刀架现象分析故障现象与定位刀架故障点、更换器件，及时排除数控车床刀架转位异常故障，填写维修记录单并交接验收。在故障诊断、检测及更换中能严格执行相关技术标准规范和安全操作规程，有纪律观念、团队以及创新意识，并具备环境保护和文明生产的基本素质。这些关键的操作技能点和基本职业素质对于数控设备维修人员都是必须具备的。

2 教学方案设计的指导思想

将视频公开课程的课堂教学过程设计成为在真实的数控维修企业工作环境下学生合作学习、探究学习、互动学习的过程，坚持以学生为中心的教学理念，灵活采用任务驱动、项目教学、启发式、案例教学、现场教学等教学方法，将信息化网络技术、虚拟仿真技术、多媒体技术等现代化技术手段与教学全过程深度融合，将单个刀架异常维修作业项目设置成开放性、创新性、实践性项目，学生依据不同的故障表现形式制定不同的故障维修方案。

3 视频公开课教学模式的设计

课程采用理论课堂与实习地点一体化、理论与实践一体化、教学做一体化模式，按照“资讯—计划—方案—实施—评价—总结”六步法开展教学。

3.1 “以学生为中心”在课程中的体现

依托学院数控生产性数控实训基地，将视频公开课的授课地点选在数控机床维修车间车间，整个数控维修车间分为设备区、授课区、查阅区、讨论区，组织上采用与企业岗位相同的人员配置，将每班同学分成数组，每组3名学生进行真刀实枪的技能训练，按照数控维修岗位的组织形式安排角色，明确责任分工。小组同学在学生工作页和任务工单的指导下，严格按照行业企业的职业标准共同完成维修作业，并认真填写维修记录单和学生工作页，建立机床维修档案。在遇到问题时，利用课程网站、专业网站、技术资料和参考教材查找有用资源，发扬团队协作精神，各抒己见，找出解决问题的方法。在决策环节，学生要向客户（教师）汇报维修方案、所需维修费用预算以及可能出现的意外损失等，培养学生的质量意识和成本意识。在维修作业中，严格按照7s模式、企业操作规范和企业标准进行故障排除。在检查阶段，将工作现场清理作为一项考核成绩，帮助同学建立环境意识。在评价阶段，组织学生上台进行工作任务总结，指出以后改进的方向，培养学生语言表达以及善于总结的能力。

3.2 “两个互动”在课程中的体现

本视频公开课在多个方面体现了“教师与学生的互动，设备与学生的互动”。

3.2.1 教师与学生互动

在教学过程中注重互动学习、探究学习、主动学习，激发学生学习兴趣和学习主动性。在项目导入环节，教师播放数控机床四工位刀架的常见换刀故障视频，学生通过反复观察以及自身数控机床操作经验，判定故障的形式以及故障的类别，从而引出本堂课的项目任务布置；在“资讯”环节，讲授数控机床四工位刀架换刀的过程、刀架电气电路分析、PMC的控制原理、刀架换刀参数设置等多个知识点和技能点时，教师多次采用提问、启发、纠错等互动方式，鼓励学生自主回答问题、分析问题以及解决问题。在教学过程中，使用了一问一答、一问多答、多问多答等互动形式，促使学生探究学习，互动学习；在“计划、决策”环节，学生以小组的形式，合作确定故障现象，分析故障原因，制定故障维修方案，汇报故障维修流程。教师在此过程中，引导小组学生主动发现自身分析存在的误区和缺陷，理清分析思路，完善故障维修方案；在“实施、检查”环节，三组同学按照“刀架不转；刀架一直旋转，直到换刀超时；刀架转到某一角度后停止转动且无法反转锁紧。”三种不同的故障形式逐个排查故障，教师通过“纠错”环节指出学生在故障诊断、故障维修过程中存在的问题以及操作规范注意事项。最后在评价环节，教师针对学生的项目实际表现和项目评价标准对学生进行点评，提出改进意见。在教学互动形式上，体现了教师与学生“一对一互动、一对多互动、多对多互动”，同时又体现了“现场互动、虚拟互动、多维互动”。

3.2.2 设备与学生的互动

课程教学设计从始到终都体现了“设备与学生互动”，在教师教授知识点的过程中，通过多媒体、计算机等设备为学生播放教学视频、教学做媒体和信息化教学素材；在完成项目的过程中，学生通过操作万用表、示波器等故障诊断用仪器以及常用拆装工具在数控机床维修用实训设备上实施项目，完成故障的诊断与排查，从演示故障现象、确定故障形式、分析故障原因、确定故障点到维修故障都离不开学生与设备的时时互动。

3.3 “标准、规范、安全”在课程中的体现

本视频课程从课堂教学环境、课堂文化环境、课堂实施操作、课堂组织形式、课堂项目评价等多个方面都做到了“标准、规范、安全”，课堂的教学环境按照企业真实环境进行布置，在强电、危险处贴警示牌，张贴安全、文明标语，学生统一着实训服进行项目操作。在教师操作过程中、学生操作过程都严格按照数控维修企业标准、行业标准进行，遵守企业操作工艺要求和规范操作，将7s标准贯彻项目实施全过程，整理整洁教学现场、工具仪器不乱扔、不乱放、摆放整齐，将安全、节约放到首位。在项目评价中将“标准、规范、安全”作为一项考核内容纳入评价标准，使学生养成良好的职业素养和职业精神，做到了环境育人、文化育人、精神育人。

4 成果与成效

4.1 主视频和微视频在开发与应用

本视频课程利用学校优势资源，集中课程组全体成员的集体智慧，在较短的时间内，完成了教学方案活页和教学视频脚本的设计与开发，在此基础上，开发录制了50分钟主视频和“数控车床自动换刀控制的实现”“刀架的机械结构与拆装”“PMC输入输出状态信号界面的调用与应用”3个微视频，拍摄的主视频获得2016年全国职业院校视频公开课（主视频）二等奖，微课获得2016年全国职业院校视频公开课（微视频）三等奖。此视频公开课的主视频和微视频在学院数控技术专业教学中得到了广泛应用，因“针对性强、清晰度高、画面感好”受到教师和学生的一致好评。

4.2 课程受益面得到了扩大

本视频公开课的开发主要面向职业，面向企业，面向社会；既针对在校生的课程自主学习，也兼顾数控设备维修教师的提高和社会行业企业相关人员的培训，适于高等职业学校、中等职业学校机械类专业在校学生、数控加工企业或机械装备制造业企业在职员工以及具有机械专业背景的广大社会继续学习者。成果本着教育为社会服务和为区域经济转型升级发展服务的目的，突出职业性、实用性和实践性，课程受益面和影响力得到进一步扩大。

4.3 教师的信息化设计能力得到提升

视频公开课的开发和制作提升了课题组整体的教学设计能力和信息化应用的能力。本视频课程运用创新的教学理念，培育了一支精于课堂教学设计、懂得课程视频制作、善于运用教育技术的“双师”素质课程团队。通过视频公开课程的建设激励课程教师团队积极投入教学改革和培养人才的创新工作，转变教学观念，利用现代信息技术创新教学方式方法，更新教学内容，打造了“名师名课”，全面了提高教育质量，促进了高等职业教育优质资源共享和人才培养［6］，增强了职业教育文化的软实力，实现了教育服务社会和扩大企业精神的功能。

参考文献

［1］ 董榕，许玮，张剑平.高校视频公开课建设及其思考［J］.现代教育技术，2012（02） ：23-25.

［2］ 冯瑞.世界名校开放课热潮对中国精品课程建设的启示［J］.中国电化教育， 2012（02）：14-18.

［3］甄久军.基于项目化教学的《数控机床故障诊断与维修》课程改革与实践［J］.职业技术教育，2010（08）：26-28.

［4］ 刘子贵.数控机床四工位电动刀架的改善性维修 ［J］.机床与液压.2012（08）:182-184.

［5］ 侯晓方.数控车床电动刀架故障诊断与维修［J］.机床与液压.2010（16）:68-71.

［6］ 王朋娇，田金玲，姜强.高校精品视频公开课建设的问题及对策研究［J］.中国电化教育，2012（12） :41-45.

中图分类号：G710

文献标识码：A

文章编号：1674-943X（2016）02-0058-03

收稿日期：2016- 04- 14

基金项目：全国职业院校视频公开课程课题项目子课题“数控车床刀架转位异常故障诊断与排除（课题批准号：SPGK2015010_2），主持人张冉。

作者简介：张 冉（1982-），女，河北石家庄人，硕士，副教授，主研方向为高等职业教育专业课程教学模式改革。

Design and Development of Teaching Plan of The National Vocational Colleges Video Public Course——A Case Study of Tangshan Polytechnic College

ZHANG Ran，CHEN Yihui
（Tangshan Polytechnic College，Tangshan 063299，China）

Abstract：In the paper， taking the national vocational colleges open video courses" the CNC lathe tool post dislocation abnormal failure diagnosis and elimination "as an example， The guiding ideology of creative design of

the student-centered teaching scheme is introduced， especially on the" student-centered "， "two interaction" and "standard，specification， security" in the concrete embodiment of classroom teaching， and the video courses development results in the results are summed up.Scheme adopts the teaching design of integrated teaching mode， and a variety of flexible action-oriented teaching methods and information technology teaching means， arouse the students' learning interest and initiative， make students to taste the joy of success in learning， help them establish the confidence of learning.

Key words:teaching plan； teaching model； video public course