談微型攝像頭在項目教學(xué)中的應(yīng)用*
——以《數(shù)控加工與編程》課程為例

徐 兵 何昌德

（臺州科技職業(yè)學(xué)院 浙江 黃巖 318020）

談微型攝像頭在項目教學(xué)中的應(yīng)用*
——以《數(shù)控加工與編程》課程為例

徐 兵 何昌德

（臺州科技職業(yè)學(xué)院 浙江 黃巖 318020）

在我們的生活中，微型攝像頭的應(yīng)用十分廣泛，但在教學(xué)活動中應(yīng)用卻相對較少。然而，隨著教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微型攝像頭完全可以成為多媒體輔助教學(xué)的有力工具。本文以《數(shù)控加工與編程》課程為研究載體，探討了一種新的教學(xué)方法：在項目教學(xué)過程中，通過多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，采用微型攝像頭結(jié)合多媒體課件，使學(xué)生能夠遠程觀看教師教學(xué)過程，從而實現(xiàn)有效教學(xué)。

微型攝像頭；項目教學(xué)；數(shù)控加工與編程；多媒體課件

隨著圖像識別技術(shù)的發(fā)展，電腦微型視頻攝像頭（以下簡稱攝像頭）已經(jīng)成為人們生活中一件越發(fā)普通的設(shè)備，它在網(wǎng)絡(luò)交流中起著舉足輕重的作用。而在目前的教學(xué)過程中，攝像頭主要用于監(jiān)控、錄制教學(xué)過程，如此可以促使教師教學(xué)行為更加規(guī)范，也督促學(xué)生上課認真聽講，注意自己的言行舉止。隨著教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機、網(wǎng)絡(luò)、多媒體教學(xué)軟件、仿真教學(xué)展示臺等被引進課堂，攝像頭在教學(xué)中的作用也越來越多。筆者從事教學(xué)工作以來，尤其在教以項目教學(xué)為主要教學(xué)形式的《數(shù)控加工與編程》這門課時，發(fā)現(xiàn)攝像頭可以作為一種教學(xué)手段，使學(xué)生即時、形象而清楚地知曉教學(xué)過程中的任何細微環(huán)節(jié)，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，降低教學(xué)難度，加快教學(xué)進度，達到有效教學(xué)的目的。

教學(xué)方法的提出

在機械類課程教學(xué)過程中，由于理論知識、實驗實訓(xùn)繁多又復(fù)雜，學(xué)生很難理解并掌握每個知識點和每個步驟。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)起來無精打采，課堂教學(xué)效果欠佳。于是，何昌德等人提出了“引、議、做、悟、評”的“五字教學(xué)法”來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，在利用“五字教學(xué)法”的項目教學(xué)過程中，由于教師站在講臺上，拿著實物講解，學(xué)生離得遠，看不請，自然聽不明白，難理解。因此，就有學(xué)生提出教師能否進行面對面的實物教學(xué)。但是，如果實行面對面教學(xué)，那每次講解只能針對極少數(shù)學(xué)生進行，而每個班有幾十個學(xué)生，就需要將同樣的內(nèi)容講解好幾次，費時費力，也達不到有效教學(xué)的目的。

針對以上問題，本文提出了一種新的教學(xué)手段，即通過攝像頭來豐富多媒體教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)的趣味性，從而提升教學(xué)效果。

教學(xué)模式的探討與創(chuàng)新

現(xiàn)以《數(shù)控加工與編程》為實例，就攝像頭如何用于項目教學(xué)法展開探討和創(chuàng)新。

（一）對教材中文本和圖像資料的呈現(xiàn)

教材中的文本和圖像資料是《數(shù)控加工與編程》課主要的信息載體。在教學(xué)過程中，我們把課本中重要的內(nèi)容整合到PPT上，呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生可以看著PPT聽教師講解，從而有利于知識的掌握。然而，由于課本中的某些內(nèi)容比較復(fù)雜， 尤其是零件圖， 把它們都制作成PPT 需要花費較長的時間， 而大部分教師沒有那么多的時間和精力。這時，我們就可以把這些文字和圖像通過攝像頭拍攝到電腦上， 然后由投影儀投射到大屏幕上。

圖1 未作標識的圖形

圖2 作標識的圖形

例如，在項目“數(shù)控銑床刀具長度補償”中，有一張非常重要的資料圖形，如圖1和圖2所示，如果教師自己動手去畫，要花費很多精力和時間，既不方便，又不靈活。對這些圖形資料，我們就可以用攝像頭進行拍攝，然后在分析講解時，直接用筆在投影圖形上勾畫、書寫、做標識，實況展示分析過程和推導(dǎo)演算過程。如此，教師可大大節(jié)省備課時間和上課時的板書時間，可將更多的精力用在組織課堂教學(xué)上，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）對較小教學(xué)器材的細節(jié)進行展示

在《數(shù)控加工與編程》項目教學(xué)過程中，要用到很多較小的刀具、零件等教學(xué)器材。如果教師拿著這些小型器材站在講臺上講授，下面的學(xué)生肯定看不清楚，更談不上理解和掌握了。而如果每個學(xué)生發(fā)一套小型器材，學(xué)生看著自己的器材聽教師講授，也很難保證兩者同步。因此，要將小型器材完完全全、清清楚楚地展現(xiàn)在每個學(xué)生面前，讓學(xué)生跟隨教師的思路，更好地理解和掌握所學(xué)的知識和技能，就需要借助攝像頭來完成。

圖3所示是數(shù)控車床的一把刀具，教師在講授刀具材料、刀具角度以及刀具使用情況時，完全可以用攝像頭對準刀具拍攝，并將圖片放大到大屏幕上來同步講解和演示。這樣，每個學(xué)生都能感覺到教師在面對面地講授知識，如此形象、生動、清晰的講解，一定能加深他們對刀具角度知識的認知程度，教學(xué)效果肯定十分明顯。

圖3 數(shù)控車刀不同角度的示意圖

（三）對重要實訓(xùn)步驟進行視頻錄制

視頻資料也是項目教學(xué)過程中傳遞信息的一個重要渠道。目前，網(wǎng)上有很多視頻資源可供下載，但由于與我們的現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備有較大出入，直接應(yīng)用于教學(xué)往往與教學(xué)需求相脫節(jié)，造成學(xué)生難以理解，大大增加了教學(xué)難度。而自拍的視頻短片雖然沒有專業(yè)拍攝的那么清晰美觀，但由于是根據(jù)自己學(xué)校的設(shè)備實際情況量身定做的，充分考慮了學(xué)生的層次、課堂的結(jié)構(gòu)等多方面因素，具有很強的針對性和實效性。因此，對于項目教學(xué)而言，這種與實際課程緊密結(jié)合的原始視頻資源更有其獨特魅力，學(xué)生在觀看視頻后就能直接進入實訓(xùn)崗位。

《數(shù)控加工與編程》是一門實踐性、綜合性很強的課程，它包括了兩周的實訓(xùn)課程。實訓(xùn)內(nèi)容很多都需要現(xiàn)場操作，但有很多操作，如數(shù)控車床的對刀步驟很復(fù)雜，涉及的刀具、零件眾多，尤其對初學(xué)者而言，在不了解整個過程的基礎(chǔ)上，直接操作往往要耗費大量時間，甚至有危險。另外，教師親自操作對刀步驟時，由于場地的限制，每次能夠現(xiàn)到場觀看的學(xué)生也比較少，如果要讓所有學(xué)生都能面對面觀察一遍對刀步驟，本來一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容往往需要花費5至6倍的時間，從而就打亂了原來的教學(xué)計劃。因此，我們利用攝像頭的錄制功能，在課前把有關(guān)實訓(xùn)步驟拍攝下來制成視頻片段，在課堂上播放，與其他教學(xué)活動配合使用，這樣既保證了實訓(xùn)的原始性，又保證了實訓(xùn)的成功率，還保證了課堂結(jié)構(gòu)的完整性，可謂一舉多得。當然，教師在錄制視頻前一定要注意提前做好劇本預(yù)案，將整個講解流程規(guī)劃好，畫外音的設(shè)置、遠近鏡頭的變化等都要與整節(jié)課的設(shè)計緊密配合，這樣才能做到銜接自然、渾然一體。

圖4和圖5為對刀操作項目教學(xué)過程中的一部分視頻截圖，這樣的視頻資料對學(xué)生掌握理論知識和實踐操作有著不可估量的作用。

本文以《數(shù)控加工與編程》課程為例，通過攝像頭介紹并結(jié)合多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，對項目教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種難點進行分析剖解，解決了常規(guī)多媒體教學(xué)無法完成的任務(wù)。實踐證明，這種辦法提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，能使學(xué)生更快地掌握知識、學(xué)會技能，從而實現(xiàn)有效教學(xué)。

[1]黨卿.視頻監(jiān)控技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用[J].硅谷，2009，（21）.

[2]仲崇高.教室安裝攝像頭值得推廣[J].教學(xué)與管理，2010，（3）.

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[5]何昌德.高職《互換性與測量技術(shù)》課程“五字教學(xué)法”研究[J].職業(yè)教育研究，2011，（12）.

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G712

A

1672-5727（2012）02-0166-02

徐兵（1982—），男，浙江臺州人，臺州科技職業(yè)學(xué)院講師，研究方向為數(shù)控、模具、金屬材料及高職教學(xué)。
何昌德（1967—），男，浙江臨海人，臺州科技職業(yè)學(xué)院副教授，高級工程師，主要從事汽車、摩托車發(fā)動機研發(fā)及教學(xué)研究。

圖4 數(shù)控車床Z坐標對刀過程

圖5 數(shù)控車床X坐標對刀過程

浙江省新世紀高等教育教學(xué)改革研究項目《<互換性與測量技術(shù)>課程“五字教學(xué)法”研究》（項目編號：ZC2010170）