数控车床编程与加工课程新形态教材开发实践

【摘要】数控车床编程与加工课程是高职院校数控技术应用专业的核心课程，理论知识抽象枯燥，实践操作性强，传统纸质教材对当前学生学习方式已不具备全面辅导性，开发具备有声的新形态教材势在必行。从课程新形态教材的信息化教学设计、整体规划设计、资源开发流程三个方面进行阐述，达到全面激发学生学习兴趣，适应学生学习方式，实质性提高教材在教学中的辅助学习目标，为高职院校机械制造类专业核心课程的新形态教材开发，提供思路与示范。

【关键词】课程 新形态教材 开发

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）28-0255-02

数控车床编程与加工课程教材是初学者对知识与技能学习的主要载体和辅助介质，是完成课程教学的重要依据。高职院校在进行数控技术应用专业人才培养的教育教学过程中，数控车床编程与加工课程是专业核心课程，传统的纸质教材只是用文字、图片结合，讲解相关知识内容，已不能适应信息化环境下，学生的移动式学习方式。再者，由于数控车床的设备型号不同，导致设备的操作步骤各异，而现行的纸质教材，因篇幅受限，很难做到将型号各异的设备操作都进行讲述。所以，将课程任务重难点以多媒体、动态图片、动画、互动测验、AR或VR等呈现方式建设成网络平台的信息化资源，再制作对应的二维码，直接嵌入到纸质教材上，学习者通过扫描二维码，即可及时获得课程知识与技能信息的有声教材，即为新形态教材[1]。不仅符合教与学的要求，也可给学习者带来全新的视觉体验。

一、课程新形态教材的信息化教学设计

一个专业的人才培养方案，根源于企业岗位实际需求。一门课程的教学设计，根源于一个专业的人才培养方案。一本新形态教材的整体设计，根源于此课程的信息化教学设计。因此，要开发好数控车床编程与加工课程的新形态教材，必须先要做好课程的信息化教学设计[2]，主要体现在以下几方面：

（一）建立课程新形态教材的开发思路

数控车床编程与加工课程新形态教材的开发思路出自于实际教学问题。在高职院校的实际教学中，存在数控车床设备少，且安装有机床安全罩，观看视角受到局限，再加上班级人数多，人均设备数不足问题，在进行实践操作示范时，有很大部分同学观看不清，所有这些是现实存在的教学现场问题，但不是导致教学质量下降的主要原因。那么，教学软硬件资源条件中，抑制教学质量的因素诸多，但并不是没有可行的措施来弥补，“新形态”教材是解决软硬件资源不足的有效措施。比如，上述教学过程中的设备少、示范看不清等问题，便可利用新形态教材中嵌入的多媒体信息化资源迎刃而解。

（二）选择对接企业岗位技能的课程载体

数控车床编程与加工课程教学载体是否来自企业真实零件、与企业岗位能力需求对接程度、涵盖课程知识与技能全面性三个方面，都是影响课程新形态教材开发的关键因素。课程教学载体必须是来自企业真实的生产加工零件，才能让学习者从新形态教材二维码[3]内获取的多媒体[4]资源，有亲临企业现场之感。不论是选择企业的什么零件作为教学载体，必须要达到课程教学目标，也即要包含课程的教学内容，便可针对企业岗位能力需求，来培养相应人才技能，也是新形态教材建设所肩负的重任。

（三）细化课程项目学习任务

课程教学项目学习任务的细化程度，将影响着课程信息化教学实施和新形态教材的总体设计效果。学习任务完成质量，是实现课程教学目标的基础，是教学实施效果的检验标准，是新形态教材设计效果直接体现的载体。因此，数控车床编程与加工课程的项目任务，要依据由易到难，由简单到复杂的认知规律，对任务进行细化，达到任务学习操作过程，即是企业工作过程环节，并能依据各个操作过程，在新形态教材中以信息化资源进行体现，弥补了传统纸质教材不能承载的视频、动画等多媒体资源。

（四）设计课程信息化资源

将课程的隐性知识用可视化程度高的动画表示，将课程重点、难点、疑点用显性化的视频等信息化资源呈现等等，这些将多媒体资源融入到教材中，以二维码进行链接获取，是新形态教材和传统纸质教材的根本区别。那么，如何设计好数控车床编程与加工课程的信息化资源，变得尤为关键。首先，要提取课程隐性知识和重点、难点、疑点，并对其分析使用何种多媒体形式来讲解呈现。其次，依呈现方式进行撰写制作脚本，且需要进行多次修订完善。最后，将其制作为视频、动画等多媒体形式的信息化资源。

二、课程新形态教材的整体规划设计

（一）规划需要特殊呈现的数字化资源

数控车床编程与加工课程新形态教材建设过程中，以完成课程学习知识的一个整体过程为出发点，从设备操作面板学习、零件图纸分析、编写零件加工程序、建立工件坐标系、自动加工并检验六个方面，进行规划需要特殊呈现的数字化[5]资源，有利于提高教材的利用率。例如，在建立工件坐标系学习过程中，对其概念的理解学习，总是有一种摸不到实物的感觉，将原先的文字阐述变为动画形式呈现，便会一目了然。

（二）资源链接二维码的放置之处

在课程新形态的教材中，二维码是传递知识點信息化资源的媒介，所放置的位置，也要和相应的知识点所对应，不能单纯的放在教材中，不管其位置对应性，会给学习者带来很多疑问与麻烦，特别是初学者，根本难以学习下去，因其中一个知识点没有明白，再去跳到下一知识点，难免会增加学习疑问，导致学习效果低下。因此，二维码要放置在新形态教材中知识讲解或示范操作的对应位置，有效提高学习者的学习兴趣与收获。

（三）课程信息化资源的链接网站选择

资源上传到什么样的网站上，也要有选择性的进行，否则可能会导致资源打不开、资源无效、资源过期等等问题出现。同时也要考虑上传的网站中，是否可以不影响使用数据情况下，进行及时更新知识点等资源内容。另外，所选择的网站页面编辑上，操作技术要求低，适应大众化人群，且易于编辑与修改。

三、课程新形态教材的资源开发流程

教材的开发是一项持续改进的工程，不是一时铸就而成。数控车床编程与加工课程，在历经了课程任务书、课程指导书、校本教材、正式出版新形态教材的发展过程，历时12年。每个发展阶段，其实都是新形态教材开发流程的一部分。

（一）找准教学实践问题，对课程项目任务内容进行细化

数控车床编程与加工课程在实际教学中，起初是以理论与实践教学分离模式进行教学，出现实践操作时忘记了理论知识，又要重新讲解，导致了现在的理实一体化教学模式产生，教学效果虽有了明显提高，可是数控车床硬件设备与学生人数的不匹配问题，会制约教学质量的提高，综合考虑教学成本的投入与实际情况，引入新形态教材来解决诸如此类教学实践问题，会收到良好效果。问题找准了，那么就要对课程项目设置的任务进行细化，满足新形态教材信息化资源的呈现。将课程带法兰电缆输出轴零件的整个加工工艺过程，按其内外圆柱面、外圆槽、内外螺纹等型面的加工步骤，进行细化学习操作任务，分解为重难点，为教材的信息化资源制作提供依据。

（二）创新资源制作方法，打造新形态教材信息化资源

制作數控车床编程与加工课程新形态教材的信息化资源，创新制作方法是关键，不仅可以保证资源质量，也能很好的提高制作效率。

首先，要分析教材中需要的资源类型。在进行开发传统纸质教材中不能承载的教学资源类型中，主要包括讲解视频、示范实践视频、二维动画、三维动画、动态图片、音频、VR或AR[6]动态模拟画面等各种多媒体资源，对这些不同的资源类型，分析其在课程的学习任务中所需的类型并确定，不一定都要用高端的视频或动画来呈现，只要能将疑难知识或技能点讲解透彻、示范到位即可，尽量保证资源具备短小精悍特点。

其次，精心设计新形态教材中的资源。新形态教材中的资源质量好坏，直接影响着这本教材的质量和学习者对其的信任度，如果只是课堂讲课实录视频、一张设备图片等不同类型低质量资源汇聚，那就抹杀了新形态教材的有声生命力，只有精心设计的信息化资源，才能为学习者所用，起到真正的实质性作用。因此，资源必须具备时间上不超过5分钟、视觉冲击感强、逻辑性强、有数据有推理、任务对应性好的特点。 再者，合理选择资源建设工具。课程的信息化资源建设中，需要用到各种类型资源建设软硬件工具，主要包括文档编辑用WORD和PPT办公软件，图片修饰PS等软件，视频拍摄制作用摄像机和PR等视频编辑软件，动画设计与制作用Flash软件，VR或AR仿真视频制作所需数控仿真软件工具，其它颜色吸取的好色鬼等辅助软件，共同配合协调完成课程新形态教材中资源建设。

（三）运用现代教育技术，高质建设课程网络平台资源

新形态教材中，对数控车床编程与加工课程网络平台资源质量要求高，美观度好，视觉感强，有效运用现代教育技术进行制作，是保证网络平台质量的基础。在该课程的网络平台资源建设中，主要运用了数控仿真软件制作VR虚拟仿真操作视频，增强了学习者对知识与技能的贴切感和可视化程度。其次，也运用了现代视频编辑技术，对示范操作视频进行了必要效果设计，增加了视频的质感，有效的提高了学习者的学习兴趣和效果。

（四）融合纸质教材资源，建设高水准新形态教材实体

把信息化资源合理的融合到纸质教材中，是数控车床编程与加工课程新形态教材的最后步骤。首先，用草料二维码生成器，把课程任务信息化资源分类生成对应的二维码，并标注具体名称，用于后期插入教材中识别依据。其次，将二维码下方标明具体名称，与任务学习中的资源对应，插入到纸质教材合适位置，进行整体排版，即形成了课程新形态教材实体。

四、结束语

数控车床编程与加工课程新形态教材的开发实践，有效解决了传统教材中不利于承载的多媒体等信息化资源，为学生的移动式学习提供了具体的学习资源，促进了教师个性化教学、翻转课堂教学的实施，为学生创设了自主学习平台及资源，并可以实时的进行更新教学资源，解决了纸质教材出版周期长，更新速度慢的问题，为高职院校机械制造类专业核心课程的新形态教材开发提供了行之有效的经验，起到了示范作用。

参考文献：

[1]柴龙会，肖向红，张晶钰，张立娜，郝丽.“互联网+”时代关于新形态教材建设与应用的思考[J].中国教育信息化，2017（02）：50-52.

[2]沈书生.形态视角下的信息化教学设计探析[J].电化教育研究，2015（12）：65-69.

[3]周佳玉，姚灿，刘雨露，董子明，杨颖.基于草料二维码的寻物应用[J].中国科技信息，2018（07）：73-74.

[4]郭绍青，贺相春，张进良，李玉斌.关键技术驱动的信息技术交叉融合——网络学习空间内涵与学校教育发展研究之一[J].电化教育研究，2017（05）：28-35.

[5]成秀丽.职业教育数字化教学资源研究──基于2005年-2015年文献统计分析[J].中国电化教育，2016（08）：120-124.

[6]魏民.在职业教育应用视角下的VR/AR技术[J].中国电化教育，2017（03）：10-15.

作者简介：

燕峰（1982-），男，汉族，内蒙古乌盟人，本科，硕士，讲师，主要研究方向为数控技术与高职教育。