基于微课程和虚实结合的车铣加工中心实训课程研究
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摘要：现今，我国面临着培养高层次、高水平技能数控人才的艰巨任务。车铣加工中心在国内的使用才刚起步，相关理论研究较为缺乏。为了更有利于学生熟练掌握车铣加工操作技能，提出了基于微课程和虚实结合的车铣加工实训课程的设计。
关键词：车铣加工中心；虚实结合；微课程；目标评价
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）35-0265-02
一、引言
进入21世纪，数控机床也正在向高精度、高效率、高自动化以及高复合化的方向发展，车铣加工中心也随之应运而生。车铣加工中心近年来发展迅猛，不仅规格齐全，机床硬件功能完善，可实现对复杂加工零件进行一次装夹，完成全部加工工序，使产品的生产效率和加工精度得到了有效保障。购买一台车铣加工中心需要使用单位进行反复论证，需要大量的资金投入。但如果购买后因为缺乏高水平操作人才，则无法安全地使用或不能在教学中发挥其应有的作用，造成生产过程或实际教学中出现设备闲置、机床事故频发等问题。因此，很多高校都进行了实训课程的改革[1-3]。随着现代化信息技术的发展，越来越多的多媒体技术和信息技术被运用到实际教学和管理中，辅助和补充课堂教学[4-6]。为了更好地发挥出车铣加工技术的优势，利用现代信息化技术手段与平台，探索车铣加工中心新型的实训教学方式具有重要意义。
二、基于微课程和虚实结合的车铣加工中心实训课程设计
传统实训课程的设计思路一般为：学生首先学习相关技能的理论课程，然后进行仿真训练，最后进入实训室进行实际操作训练。这种课程设计的好处就是各环节相对独立，师资安排方便，理论与实训教师可按照各自的职责掌握相关理论知识与技能。但是最大的弊端则是对于学生而言，学理论时不知操作要求，实训时则会忘记相关理论，即理论与实训脱节，即使理论与实训都能有较好的效果，但将来走向工作还是需要一段时间将理论与实际操作真正融合。岗位对于车铣加工中心实训课程的新的设计思路是在传统学习模式下利用现代化的信息技术手段，以手机微信平台为载体，将该课程的理论知识及仿真演示环节碎片化，以期实现学生的移动学习以及基于实际工作为导向的“学中做，做中学”的教学理念的实施，最终达到让学生掌握受益终身的实际安全操作方法与技能。本文在对车铣加工中心课程设计的基础上，构建出一种基于宇龙加工仿真软件、微信平台、实际操作及目标评价的实训课程教学模式。在进行车铣加工中心教学活动设计的时候，教学内容设计中主要关注以下几点：
1.课程微型化设计。目前，微课程学习还只是对正式课堂学习的一种补充，学生利用课外零碎的时间来学习。受移动终端设备屏幕大小的影响，对微课程的内容设计应尽量微型化。所谓微型化就是把所要学习的内容细分成实用而短小的知识点，以微型媒体的形式：一张图、一段文本、一个语音、一段视频或者是一个网址链接来呈现微型的课程内容。车铣加工中心教学过程中，多数知识点内容是学生初次接触，需要教师做大量的工作，将其中学生容易出错的知识点、重点、难点和考点等制作成微型媒体，围绕实训操作学习中典型的、有代表性的、具体的知识点进行针对性课程设计，形成一个微小的学习主题，让学生能够完全理解并加以掌握。
2.课程虚实结合设计。所谓虚实结合的课程设计是指虚拟仿真与实际操作交替出现，课下利用移动设备进行模拟仿真，课上实际操作。课中为解决技术难点利用仿真软件解决技术规范、安全提示及技能要领的学习，然后再进行实际操作。虚实结合的实训环境因为其较完备的结构，因而潜在地具有对教学的多向支持功能，既可以支持现场操作和解决问题，也可以支持非正式学习，打破时空限制，实现自主学习等。
入门阶段虚多实少的课程设计，即虚拟仿真多，实际操作少，这种课程设计形式主要是用于车铣加工中心实训的入门阶段。因为教学设备对于初次接触实训的学生来说，是完全陌生的一个“庞然大物”，如果学生不事先对操作设备进行一定的熟悉，就会因操作遇到困难而产生畏难情绪，或是因为盲目操作造成机床事故。因此，此阶段要多做模拟操作，主要是通过模拟实际的机床操作，理解掌握过程性的知识。通过虚实融合环境下的仿真操作，在宇龙数控加工仿真软件上多次进行模拟练习，不仅可以降低训练成本，增加安全和过程可控性，同时又使学生有较高的真实体验感。
强化阶段虚少实多的课程设计，即虚拟仿真少，实际操作多，这种课程设计形式主要是用于车铣加工中心实训的技能强化阶段。随着模拟操作技能的提高，以及学生模拟训练兴趣的递减，模拟环节的用时要不断减少，适当加大实际操作训练。实操训练是指采用真实的机床设备、真实的加工材料进行的实际操作训练。任何模拟都无法完全替代实训，除了各种感官的体验以外，例如现场操作所听到的声音，看到的机床、刀具和加工材料等，还有更重要的“心理体验”，即上机操作前的紧张、误操作产生的后果、加工成功的喜悦等都需要实战体验。
3.目标评价。实训教学目标的确定是保障实训教学效果的重要因素。车铣加工中心的熟练操作是一个循序渐进的过程，需要按照一定的步骤，每一步都达到要求的目标，才能进行下一步的学习。所以，严格把控每个步骤的目标评价，显得尤为重要。车铣加工中心的教学目标评价主要分为如下几个步骤：（1）课前准备评价：通过微课程分配訓练内容，明确训练任务，在微信平台上找到相应的知识点学习模块，进行课前理论学习。学习完成后，进入微信平台的知识点测试模块进行理论知识的测试，测试通过才能进入下一个步骤。（2）加工工艺方案评价：进入微信平台的加工工艺方案模块，选择相应的训练任务，制定并填写相应的工艺方案并提交。待教师对制订的加工工艺方案评价并通过之后，可进入下一步的训练。（3）虚拟加工评价：利用仿真软件，进行虚拟仿真练习，验证加工工艺方案，解决发现的问题。待教师评价通过可进入下一步骤。（4）实机操作评价：分组进行车铣加工中心实机操作，并对实操过程进行评价。（5）检测评价：检测加工出来的成品零件，分析问题，交流展示，总结评价。
三、结语
本文主要研究如何提高学生的车铣加工的实践操作能力，设计的微课程教学为数控的教与学提供了新的思路，为以后教师对数控教学的研究与应用提供了指导和借鉴。并通过虚实结合的训练和目标评价的把控，循序渐进，严格把关，使得学生能够快速掌握车铣加工中心实践操作技能，为车铣加工中心实训教学水平的提高提供一些借鉴，为高校学习者的学习提供良好的学习平台和学习方法。
参考文献：
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[5]闫晓甜，李玉斌.微信平台支持下的高校微课程设计与应用研究[J].中国远程教育，2015，（7）.
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