工程训练中引入微课的实践探索

韩凤霞

摘 要：随着先进制造技术的迅猛发展，数控加工在金工实习中所占的比重越来越大，不同专业的学生实训的时间长短不一样，数控设备不能保证每名学生一台机床，如何在有限的时间内让学生最大限度的掌握数控设备的使用方法，熟练的应用数控指令完成产品的创新设计编程与加工。伴随着移动通讯技术的发展，越来越多的学生选择泛在学习方式，微课是目前新兴的教学方式。如何制作实用的微课来辅助工程训练教学，是当前工程训练教学改革亟待考虑的问题。该研究结合自身微课的制作体会，介绍数控编程微课设计步骤和制作经验。

关键词：微课 工程训练 教学设计 移动学习

中图分类号：TN710-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（a）-0173-03

为了顺应时代的发展要求，工程训练中心的教学设备正在逐渐以数控加工设备为主，传统的加工设备为辅。但是由于数控实训设备价钱比较昂贵，更新换代较快，在实训过程中只能采用分组完成实训，每名学生单独操作设备的时间有限，实训指导教师在讲解演示时，由于每组的学生较多，有的学生可能会听不清楚或观看不清楚，有时需要老师一遍又一遍的重复讲述。

微课作为媒体技术高度发达的产物，以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点为选题，针对教学中常见的、有代表性的问题进行设计，在工程训练教学中引入微课，供学生随时随地的学习。这样学生可以把主要精力放在创新设计、工艺安排、实际操作机床的加工等方面，使工程训练发挥最大限度的发挥效能。

1 数控编程微课的基本要求与实践经验

微课一般只讲述一个教学知识点，并且以提供给学生自主学习为目的，一般为教学的重点或难点，必须要教师讲述才能理解的内容。对于数控编程精选在使用过程中容易出错的数控编程指令或在使用过程中容易混淆的指令进行微课录制，学生通过自主学习该微课，掌握如何正确的选择并使用指令，不仅可以避免出现安全事故而且可以大大提高加工效率。现以参加2014年度北京市属高校微课大赛作品——《如何用G71指令提高应急锤头的编程效率》（以下简称《G71》微课）为例介绍微课的设计思路。

数控编程与加工课程应用性比较强，微课在开发时遵循以下原则：主题明确，讲解透彻，演示过程清晰，逻辑性强，《G71》微课设计的前提，学生前面已经学习了数控编程基本指令代码G00，G01等、对数控车床有一定的了解，了解了数控加工工艺的基本知识，能够运用基本指令单步编制简单的零件加工程序。但是，需要学生具有较强的空间想象能力，逐步分析加工过程，程序语句较多，容易出错，编程繁琐。

《G71》微课的教学内容分析：该课程是金工实习中数控车编程的一个教学环节，学生在学习了基本指令后，为提高编程速度和准确率，以典型的短轴类零件—应急锤头为载体，重点讲授数控指令G71的走刀轨迹、各个参数的含义，以及在使用过程中要注意的问题。

微课录制的主要环节如下。

（1）情境引入。由于微课的整体时间应控制在10～20分钟内，所以微课的引入要迅速，并最大限度的吸引学生的注意力。在实际的微课引入环节，通过展示北京7.21特大暴雨照片、轿车司机遇难的照片、淘宝网上应急锤的销量巨大的照片，以此说明应急锤是典型的产品而且市场需求非常大，因此，学生们在数控实训的过程中自主创意设计并加工应急锤具有很大的实际意义。展示以往学生自主创新设计的四个有代表性的应急锤头的图纸，为G71指令的应用范围做铺垫。

（2）设置问题。微课应精心设计提问环节，问题即可是基本问题也可是单元核心问题。

在《G71》微课录制过程中，通过限定时间请学生完一道图形推理题，问题如下：按照图形的直径变化规律把图形能不能分成两组？此问题引导学生归纳图形的特点：单调性和非单调性。为后面G71指令（只能加工具有单调变化的零件）的应用范围做准备。这四幅图按照轮廓从右到左的变化规律，可以分成两组，图1和图3形状的锤子为一组，轮廓是单调增加的，图2和图4为一组，轮廓为非单调性变化的。

（3）选取恰当的教学方法。在微课的录制过程中，正确的选择教学方法和教学手段，能够最大限度的调动学生的积极性和创造性。

对比教学法：视频的开始首先介绍用基本的直线指令和圆弧指令来编写程序，这样的数控程序语句较多，计算复杂，需要学生有较好的空间思维才可以完成，为高效率的复合循环指令G71做铺垫。

（4）在微课的录制过程中，针对不同的主题，选取一种或者多种录制方法，将图像、文本、声音、视频、动画等多媒体元素综合运用来展示微课内容。可以有效的调动学生的学习兴趣，帮助学生进行有效的自主学习。

①动画讲解。在实际微课中，针对G71的走刀轨迹复杂，制作了G71的走刀轨迹的动画，这样就非常直观，巧妙的化解该知识点的难点，制作的G71走刀轨迹的动画如图5所示。

②屏幕录制讲解。利用计算机录屏软件将屏幕显示的内容录制下来，对于《G71》视频，当播放到动画时， 改用录屏软件进行录制，并后期与讲解的视频进行剪辑，这样有效的保证了画面的清晰度。

③视频的剪辑。微课的后期制作应该综合的使用拍摄技巧和后期的编辑手段完成。并添加字幕使微课效果更加实用。

（5）对知识点的重点或难点，要讲清楚怎么用，还要将清楚不能怎么用，让学生不仅“知其然”，而且“知其所以然”。

在实际微课的录制过程中，利用仿真软件模拟使用G71过程中可能出现的问题，根据报警信息，找到G71指令在应用中问题并进行修改，制作的模拟报警的FLASH。

（6）微课在结尾部分要一般要有一个简要的总结，用帮助学习者理清微课所讲知识点的思路，突出重点和难点，同时也要留给学生思考的空间或相关的练习题。

在讲授G71指令时，引导学生总结G71指令的参数含义、应用范围、使用注意事项等。同时启发学生思考，对于如图2和图4所示的非单调性的锤头程序，应该选用什么数控指令来提高编程效率呢？为下一个微课G73指令打下伏笔。

2 微课的录制技巧

（1）着装要求。

①服装。尽量穿纯色，不要有条纹、点点等（尽量正式一些的西装）；②化妆。建议化淡妆、头发梳理整齐。

（2）录制的技巧。

①要对微课的整个流程非常熟悉，尽量脱稿语言精练，一定避免口头禅；②手势。尽量加一些自然的手势；③讲解时，尽量看镜头，与摄像头（即收看微课的学生）有眼神交流；④讲解时，鼠标在屏幕上的速度不要太快，鼠标不再屏幕上乱晃；⑤录制视频的环境要安静、不要有噪音。

3 如何在工程训练过程中引导学生合理的使用微课

工程训练的目的是使学生对机械制造的工艺过程有一个全面的认识，学生亲自实践从毛坯到零件的工艺全过程，同时建立起工艺过程的概念。通过数控编程与加工，学生能够掌握现代制造的工艺流程。实训过程中，教师把数控机床的安全操作微课和数控指令微课提供给学生，学生通过移动终端，可以在课下学习或实训的过程中，根据自己的学习步调进行个性化学习。通过反复学习机床的安全操作视频，在动手操作机床前在脑海中产生深刻的印象，对于操作机床中的注意事项牢记于心，这就可以大大减少操作事故的发生；在编制程序的过程中，对于将要用到的数控指令，通过学习录制的数控指令讲解微课，对于指令的参数含义、应用范围、使用过程中的注意事项等都能掌握透彻，这样就能节省出有效的实训时间，完成自己产品的创新设计以及编程与加工。节省了老师的占用课时来进行理论的讲解。更好的做到了因材施教，有利于学生的个性发展。使学生达到“做中学”“学中做”。在微课的使用过程中，教师要尽量培养学生良好的自主学习的习惯，学生观看视频的节奏快慢完全由自己掌握，不同的地方可以反复观看，学生真正成为了学习的主体，处于思考、分析、探索、提高的状态中，实现了个性化学习。

4 结语

微课是针对实训中的重点和难点问题进行设计，将微课这种授课方式引入到工程训练中，突破了有限的实训时间的限制，加大了学生的自主创新时间和实际动手操作时间，很好的增强了实训的效果。因此，需要实训教师在以后的工作中灵活、正确的运用，与传统的实训方法相结合，使微课在工程训练中发挥更大的作用。

参考文献

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