魏文逸

【摘要】偏重理論的網絡教育課程資源建設相對容易，但重實踐操作課程的資源建設相對復雜。文章以《數(shù)控機床》這一重實踐操作的課程為例，總結其中不易通過文字闡述清楚的內容，將學習者難懂章節(jié)拆分成若干知識點，并據此制作系列微課程。《數(shù)控機床》系列微課程的創(chuàng)建能為其他具有相似操作性的課程提供良好借鑒。

【關鍵詞】《數(shù)控機床》；資源建設；操作型課程；網絡教學

一、引言

網絡教育載體主要是網絡課程資源，傳統(tǒng)課程資源形式主要包括文檔、視頻、音頻等。目前網絡教學模式的迅速發(fā)展，對課程資源的質量提出了更高的要求，即要依據不同學科的特點創(chuàng)建適應其專業(yè)發(fā)展的課程資源[1]。由于網絡教育自身有不受地點、時間、年齡等限制的特點，重理論的課程資源建設相對容易，但重實踐、操作課程的資源建設就相對復雜。因為，一旦讓學習者不定時地到實地進行實踐操作，網絡課程帶來的革新勢必失去原本的意義。因此，本文嘗試采用新教學手段來解決重實踐、操作類課程在教學中所帶來的困擾，即《數(shù)控機床》系列微課程。此系列微課程設計特點主要包括：知識點總體上涵蓋了《數(shù)控機床》課程所有章節(jié)；數(shù)控機床復雜內部結構通過三維建模、多體動力學軟件仿真等手段結合講解；抽象詞匯通過大量圖片、視頻演示；每個微課程都采用問題引入、知識點講述、總結三個模塊。

二、《數(shù)控機床》傳統(tǒng)課堂教學方法

《數(shù)控機床》傳統(tǒng)教學模式采用課堂教學與操作實踐相結合的方法。以中央廣播電視大學出版社出版的《數(shù)控機床》教材為例，全書分為六個章節(jié)：數(shù)控機床簡介、數(shù)控機床的機械結構、數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)、典型數(shù)控機床、數(shù)控機床的性能測試與評價方法、數(shù)控機床的選用與維護[2]。不同的教學內容采用不同的教學方式，該課程的教學方式劃分如圖1所示。

在教學設計中，第一章要對數(shù)控機床的分類、原理及發(fā)展等進行講述，采用多媒體和課堂講解相結合的方式，展示各種數(shù)控機床樣本，力求形象生動，用最短的時間讓學生汲取更多的知識，同時采用講座的形式，讓學生感興趣[3]。第二章是對機床機械結構進行剖析。一方面，可以通過安排實訓，帶領學生實地觀察數(shù)控機床的機械組成、傳動系統(tǒng)等，使學生親眼看到數(shù)控機床實物，并對應學習機床各部分在總體構成中所處的地位；另一方面，在其組成中包含傳動齒輪副、滾珠絲杠螺母副等難觀察、難理解的機械結構，因此要結合課堂演示來使學生進一步學習這些關鍵的內部結構。第三章電氣控制系統(tǒng)中主要包含插補這一重要教學內容。以插補的原理為例，以前課堂教學學生學習效果一般，原因就是沒有理解插補對制造結果產生的影響。因此，可以依據課堂教學軟件針對插補原理進行編程仿真教學，使學生通過直觀的操作對比分析，掌握插補原理等電氣控制環(huán)節(jié)。第四章要對典型數(shù)控機床進行講解，由于實訓基地一般都是常用的典型機床，因此可以通過安排實訓，讓學生使用不同機床加工特定零件，進而掌握幾種典型機床的特點及使用方法。第五章數(shù)控機床性能測試與評價，關于評價指標等規(guī)定，適合在課堂教學中為學生闡明；關于機床評價性能的使用，本書以三坐標測量機為例，采用實訓的手段，可使學生掌握三坐標測量機原理及使用方法，同時對數(shù)控機床結構有更深刻的了解。第六章為數(shù)控機床的選用與維護，通過課堂講解，多媒體演示，展示數(shù)控機床的選用與維護，比實訓操作更加全面，便捷。

三、《數(shù)控機床》傳統(tǒng)網絡教學方法

傳統(tǒng)網絡教學方法首先將書面文字劃分模塊，將各模塊制成電子資源，再將電子資源遷移到網絡平臺中，以堆積大量Word文檔、音頻、視頻等為主要手段，學生自主下載電子文件自主學習。

受網絡教育特點的限制，受到學習者學習地點以及學習時間不統(tǒng)一的制約，無法安排實訓操作，使學生將一門實踐操作性極強的課程按照理論課的形式來學習，加大了學習者對數(shù)控機床結構、加工原理、使用操作等方面的理解難度，使實訓操作過程中易于理解的問題變得難以講解，制作電子課件也較為復雜難懂。

四、《數(shù)控機床》微課程資源建設

《數(shù)控機床》課程依據“中央廣播電視大學人才培養(yǎng)模式改革和開放教育試點”研究工作開展，旨在培養(yǎng)學生具有一定的工作技術應用能力，以適應工作崗位實際要求[4]。

微課程建設的優(yōu)勢。第一，使學習者足不出戶即可感受到有如在實訓現(xiàn)場身臨其境地操作數(shù)控機床這一大型實體裝配機構的感覺。微課程可以將數(shù)控機床內部的復雜運動清晰地演示出來，編程、使用等過程也可被邏輯呈現(xiàn)。其中運用了多體動力學仿真軟件（RecurDyn）以及某高校網站仿真動畫資源[5]。第二，使學習者易于抓住學習重點。相較于傳統(tǒng)網絡教學方法，微課程不需要學生下載大量網絡文件并從中找到學習重點，每個時長5分鐘左右的微課程即為一個重點，微課程授課效果顯著提升，便于學生掌握。第三，將課堂教學與實訓教學相結合。視頻演示既包括課堂講授的知識框架部分，也可以隨時插入所需操作過程視頻，為學生學習帶來便捷。

以下詳細介紹《數(shù)控機床》微課程建設思路。

（一）微課程總體模塊劃分

由于本門課程為系列微課程，因此有必要涵蓋整本教材的各個重點章節(jié)、重難點內容。經分析，可從四部分著手創(chuàng)建微課程資源：總體概述、數(shù)控機床機械結構、典型數(shù)控機床及數(shù)控機床的發(fā)展探討。系列微課程詳細列表，見表1。

（二）系列微課程教學設計

1.數(shù)控機床的組成：搜集相關視頻、圖片資源，用以展示現(xiàn)有三種數(shù)控機床的基本原理、總體結構、加工形式（以機床結構拆分演示為主）。

2.數(shù)控機床的分類：搜集各類機床圖片資源，從不同角度展示機床的分類，深入剖析機床分類原理（以視頻、動畫演示為主）。

3.齒輪傳動間隙剛性消除原理：對數(shù)控機床機械結構中難觀察、難理解的齒輪剛性傳動部分進行針對性展示（以展示機床局部機構實物和制作局部機構模型為主）。

4.齒輪傳動間隙柔性消除原理：對數(shù)控機床機械結構中難觀察、難理解的齒輪柔性傳動部分進行針對性展示（以展示機床局部機構實物和制作局部機構模型為主）。

5.滾珠絲杠結構：展示具有對數(shù)控機床機械結構中難觀察、難理解的滾珠絲杠傳動部分進行針對性展示（以展示機床局部機構實物和制作局部機構模型、動畫為主）。

6.滾珠絲杠間隙消除原理：對滾珠絲杠間隙消除原理進行深入分析，分類解讀（以展示機床局部機構實物和制作局部機構模型為主）。

7.數(shù)控加工準備工作：總體學習數(shù)控加工的準備流程、再針對各流程深入闡述（以動畫演技、模型創(chuàng)建為主）。

8.數(shù)控加工工程實例：演示典型結構特征零件的加工方法及過程（以數(shù)控編程及數(shù)控加工動畫演示為主）。

9.數(shù)控銑床的布局：闡述數(shù)控銑床的現(xiàn)狀及分類，解讀數(shù)控銑床現(xiàn)有布局的原理（以視頻演示、機床模型演示為主）。

10.并聯(lián)機床及展望：對目前機床的發(fā)展進行概述，探討其發(fā)展優(yōu)勢、弊端及展望（以視頻及圖片演示為主）。

研究表明，該系列微課程基本涵蓋全書難理解重難點，解決了實踐操作類課程無法滿足學習者感受現(xiàn)實操作的問題，使學習者有如身臨其境地去接觸實踐過程。同時，該系列微課程的創(chuàng)建也為其他具有相似操作性的課程提供了良好的借鑒。

【參考文獻】

[1]劉勝強.網絡教育與傳統(tǒng)教育的互動與共存[J].現(xiàn)代遠距離教育，2005（03）：18-19.

[2]羅學科.數(shù)控機床[M].北京：中央廣播電視大學出版社，2008.

[3]郭艷玲，于建國，尼姝麗.“數(shù)控機床”課程內容的優(yōu)化與立體教學模式的研究[J].中國林業(yè)教育， 2003（04）：50-51.

[4]于雷.“機床數(shù)控技術”課程建設與改革[J].中國電力教育，2009（01）：104-106.

[5]姚興輝，王翔.數(shù)控仿真教學的重要性[J].南昌教育學院學報，2011，26（09）：93.