多媒体教学方法在数控技术专业课程学习过程中的应用日益广泛。针对不同的教学对象和目标,可将各种多媒体教学方式作为一个应用体系加以研究,分为“初级课堂学习、中级仿真演练、高级实战加工”三个层次,着重研究上述三个层次在不同教学层面中的侧重点,同时探讨与多媒体应用体系相关的几点问题,以寻求多媒体教学方法应用的最优效果。
1 引言
多媒体教学又称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即CAI)[1],是一种综合了幻灯机、DVD、录像机、网络教学等多种功能的最先进的教学手段。利用多媒体技术开展教学活动,可以很大程度上丰富教学方式,调动学生的学习积极性。因此,多媒体技术在教学中获得了广泛的应用。数控技术专业是高职高专机电方向的主干专业之一。该专业大部分的课程存在着知识繁杂、理论抽象等特点,在传统的教学过程中常常是“教师教的无奈,学生学得无味”,因此非常需要与多媒体技术相互融合,以便有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。本文将多媒体技术作为一个体系进行重组与优化,分别研究多媒体教学方法在不同学习阶段中的作用和侧重点,以期形成一套系统的研究理论,用以指导高职高专数控技术专业从理论到实操的整个教学过程。
2 多媒体应用体系的建立
数控技术专业作为一门以实践动手能力为主的学科,涵盖了从低级到高级,从理论到实践的不同层次,因而对于多媒体教学手段的应用也提出了不同层次的要求。根据教学大纲,一般可将数控技术专业课程的学习划分为初级学习、中级学习和高级学习三个阶段。与此对应,多媒体应用体系也可划分为如下三个层次:初级课堂学习、中级仿真演练、高级实战加工。具体内容如下所示:
第一阶段:初级课堂学习。基于多媒体教室的课堂教学模式[2](多媒体课件、教学视频、教具、自制教学录像等);基于先进资讯方式的介绍与交流模式(QQ群、微博、空间、论坛等);基于校园多媒体教学网站的自学和辅导模式(4A教学平台及万方数据库等电子资源)。第二阶段:中级仿真演练。基于仿真软件[3]的“学、做、练、考”模式;基于虚拟数控实验台的故障诊断模式;基于CAD/CAM软件(如CAXA制造工程师等)的虚拟加工模式。第三阶段:高级实战加工。基于工作过程的实战加工演练[4];基于网络传输的在线加工模式;基于技能大赛的创新培养模式。
3 多媒体应用体系与课程体系、技能体系的关系
多媒体应用体系与课程体系、技能体系的关系如下图所示:从图 1 可以看出,在课程体系和技能体系学习的不同阶段,多媒体技术应用的侧重点是不同的。对于基础阶段的学习来说(包括专业基础课程和基础技能的学习),教学对象为大学新生,教学目标是基本理论与基本技能的认知与掌握,教学方式侧重教师引导、任务驱动、模块教学,因此在课程学习过程中,多媒体技术的应用应倾向于形式轻松活泼、内容简单易懂的课件、动画、自制教学录像等。同时可以选择学生喜闻乐见的方式(QQ 群、微博、论坛等)来搭建学生和教师之间的交流平台,在这个平台上教师既可以为学生答疑解惑,也可以发布关于数控技术的最新资讯。通过这一平台,可以使教师既是知识的传播者,又是先进资讯的发布者,引领学生了解最新的行业资讯。另外,在经过一段基础课程的学习之后,可将校园多媒体教学网站或万方数据库等电子资源介绍给学生,为学生的自学提供更为专业的、且不受时间空间限制的教育资源。
在中级阶段的学习过程中(包括专业核心课程和专业技能的学习),教学对象转变为具备一定理论基础和实践技能的学生,教学目标则是基于工作过程的学科理论与实践技能的融合与应用,教学方式侧重项目教学、理实一体、学生演练,因此在课程学习过程中,多媒体技术的应用应在理实一体化授课方式的基础之上以仿真演练为主,加速学生从理论向实践的转变,为今后的实战加工做好准备。由于数控专业的就业方向分为数控加工和数控维修两个方面,因此,在仿真演练的过程中,多媒体技术的应用也应分为两个方面:一方面以仿真软件的“学、做、练、考”模式为主,为学生获取相关技能证书做好准备;另一方面以虚拟数控实验台的故障诊断模式为主,为学生随后在真正的机床排除故障打下坚实的基础。另外,在中级学习阶段大部分学校都开设了CAD/CAM 软件应用课程(如CAXA 制造工程师等),此类软件的重要功能之一是虚拟加工模式的建立。虚拟加工模式对于培养学生养成正确的加工习惯、选择合理的加工参数、制定正确的加工路线等都具有重要的意义,也是后续零件在线加工不可或缺的环节之一,因此,其在中级阶段的学习过程中也具有重要的作用。