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序論:在您撰寫數控專業環境分析時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
轉眼之間職校生活也只剩下短短的一年多了,我也即將走到生命中的第二十個年頭,看當今世界,機械、數控發展日新月異,知識經濟迅猛增長,人才競爭日趨激烈,年輕的一代憑借自己的一技之長在社會大潮中奮力打拼,我不由考慮起自己的前程:在機遇與挑戰面前,作為一個數控機械類的職校生,我將如何面對,我究竟能扮演一個什么樣的角色呢?水無點滴量的積累,難成大江河。人無點滴量的積累,難成大氣候。沒有兢兢業業的辛苦付出,哪里來甘甜歡暢的成功的喜悅?沒有勤勤懇懇的刻苦鉆研,哪里來震撼人心的累累碩果?只有付出,才能有收獲。泰山不拒細壤,故能成其高;江海不擇細流,故能就其深。一室不掃,何以掃天下。只有從小處做起,任勞任怨,才能換來最后的笑容。
自我評估與定位
1.個人分析
2.職業分析
環境分析
1.職業環境分析
一個人不能騎兩匹馬,騎上這匹,就要丟掉那匹。聰明人會把凡是分散精力的要求置之度外,只專心致志地去學一門,學一門就要把它學好――歌德。
數控技術專業是一種集機、電、液、光、計算機、自動控制技術為一體的知識密集型技術。數控技術在機械制造業的廣泛應用,已成為國民經濟發展的強大動力。
加入世貿組織后,隨著經濟的快速發展,中國正逐步成為“世界制造中心”,數控化率已成為衡量一個國家或企業制造技術水平和經濟實力的重要指標之一(數控化率:設備擁有量中數控設備所占的比例)。目前我國機床的數控化率僅為1.9%,而日本高達30%,美國超過了40%。在發達國家數控機床已經普遍大量使用,而我國數控技術應用推廣同發達國家相比差距很大。我國數年內將增加40-50萬臺數控機床,相應需要60-80萬數控專業技術人才。
隨著我國機制行業新技術的應用,我國世界制造業加工中心地位形成,數控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業城市都非常緊缺,再加上數控加工人員從業面非常廣,可在現代制造業的模具、鐘表業、五金行業、中小制造業、從事相應公司企業的電腦繪圖、數控編程設計、加工中心操作、模具設計與制造、電火花及線切割工作,所以目前現有的數控技術人才無法滿足制造業的需求,而且人才市場上的這類人才儲備并不大,企業要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難,以至于導致模具設計、CAD/CAM工程師、數控編程、數控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。
我國高級技工正面臨著“青黃不接”的嚴重局面,原有技工年齡已大,中年技工為數不多,青年技工尚未成熟。在制造業,能夠熟練操作現代化機床的人才已成稀缺,據統計,目前,我國技術工人中,高級技工占3.5%,中級工占35%,初級工占60%。而發達國家技術工人中,高級工占35%、中級工占50%、初級工占15%。隨著產業布局、產品結構的調整,就業結構也將發生變化。企業對較高層次的第一線應用型人才的需求將明顯增加。
(1)數控人才的需求主要集中在以下的企業和地區。
①國有大中型企業,特別是目前經濟效益較好的軍工企業和國家重大裝備制造企業。軍工制造業是我國數控技術的主要應用對象。杭州發電設備廠用6000元月薪招不到數控操作工。
②隨著民營經濟的飛速發展,我國沿海經濟發達地區(如廣東,浙江、江蘇、山東),數控人才更是供不應求,主要集中在模具制造企業和汽車零部件制造企業。具有數控知識的模具技工的年薪已開到了30萬元,超過了“博士”。
(2)現在處于生產一線的各種數控人才主要有二個來源。
①是大學、高職和中職的機電一體化或數控技術應用等專業的畢業生,他們都很年輕,具有不同程度的英語、計算機應用、機械和電氣基礎理論知識和一定的動手能力,容易接受新工作崗位的挑戰。他們最大的缺陷就是學校難以提供的工藝經驗,同時,由于學校教育的專業課程分工過窄,仍然難以滿足某些企業對加工和維修一體化的復合型人才的要求。
②是從企業現有員工中挑選人員參加不同層次的數控技術中、短期培訓,以適應企業對數控人才的急需。這些人員一般具有企業所需的工藝背景、比較豐富的實踐經驗,但是他們大部分是傳統的機類或電類專業的各級畢業生,知識面較窄,特別是對計算機應用技術和計算機數控系統不太了解。
(3)對于數控人才,有以下三個需求層次,所需掌握的知識結構也各不同。
①藍領層。
數控操作技工:精通機械加工和數控加工工藝知識,熟練掌握數控機床的操作和手工編程,了解自動編程和數控機床的簡單維護維修。適合中職學校組織培養。此類人員市場需求量大,適合作為車間的數控機床操作技工。但由其知識較單一,其工資待遇不會大高。
②灰領層。
數控編程員:掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作,掌握復雜模具的設計和制造專業知識,熟練掌握三維CAD/CAM軟件,如Uc、ProE等;熟練掌握數控手工和自動編程技術;適合高職、本科學校組織培養。適合作為工廠設計處和工藝處的數控編程員。此類人員需求量大,尤其在模具行業非常受歡迎;待遇也較高。
數控機床維護、維修人員:掌握數控機床的機械結構和機電聯調,掌握數控機床的操作與編程,熟悉各種數控系統的特點、軟硬件結構、PLC和參數設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。適合作為工廠設備處工程技術人員。此類人員需求量相對少一些,但培養此類人員非常不易,知識結構要求很廣,適應與數控相關的工作能力強,需要大量實際經驗的積累,目前非常缺乏,其待遇也較高。
1 教改的目的
通過本課程的學習,要求使學生了解并掌握UG應用軟件的一般繪圖方法;了解并熟悉UG應用軟件在實際加工中的應用領域;從數控專業的加工方面對UG應用軟件的造型和加工方面生成數控加工程序角度,使用數控編程仿真軟件。
2 背景分析
2.1課程的特點
本課程是一門理論與實踐性都比較強的學科,具有以下三方面的特點:
2.1.1理論性。本課程通過對數控加工基礎知識的掌握,進一步了解UG應用軟件軟件在數控加工方面的所涵蓋的理論知識。
2.1.2實踐性。本課程是一門實踐性極強的課程,注重實踐、參與實踐,是學好這門課的關鍵。這就要求學生在掌握教材基本理論的前提下,多在數控加工方面分析數控加工和數控編程與數控仿真軟件之間的關系,在軟件中造型并仿真加工和運用軟件生成的程序在實際加工中的差別,通過理論結合實際掌握軟件和實際加工區別并更深入的掌握實際數控加工的知識。
2.1.3綜合性應用性。本課程是一門綜合運用教學理論和教學實踐的應用課程,它涉及的知識包括《數控加工工藝》、《機械制造》、《數控刀具》、《數控夾具》等多方面的知識,因此在知識方面具有綜合性的特點。開設此課的目的,是培養有素質的教師,這就要求學生結合自己的實際”邊學習邊觀察邊實踐”,把學、看、練緊密地結合起來。
2.2學習者的特點分析
《UG應用基礎》是機電學院數控技術專業的必修課程,其學生主要在數控專業并且大多數都從事數控崗位為主。
從學習對象看,主要是學生的數控知識掌握的不夠扎實,學習本軟件只是將一些基本的參數進行修改,不能將生成的程序用作真實的數控加工。
從學習內容的選擇和指向來看,追求學以致用或現學現用,多從實效出發,希望所學知識與技能對提高自己的本職工作有直接的作用。因此,希望所學內容有實用性,教學內容的編排便于自學。
2.3教學環境分析
2.3.1學習環境分析
《UG應用基礎》在教學過程中完全由學校提供相應的機房安裝相關的軟件,保證每個學生一臺機器,并且學習的過程中教師將學生分成幾個小組,小組之間在學習中遇到困難可以先小組討論的方法進行解決問題,如果遇到難點可以與教師進行交流使得問題得到解決。
2.3.2師生的角色分析。
由于學生長期以來早已習慣被動式的接受式教學,自主學習能力較差,因此多數學生表現為被動接收型,與之對應教師就應是傳授型。通過教學,我們不僅要傳授給學生知識,還需培養學生相應的能力,因此,在教學中應逐漸讓學生具有發現型的特點,與之對應教育應具有指導型的特點。
2.3.3課程的資源配置情況及學習資源
目前該門課程所擁有的資源有以下幾類:
(1)文字媒體
文字主教材:教學的主要媒體,攜載最重要、最基本的教學內容,供日常教學使用。本課程采用本課程的主教材為教科書,采用呂修海主編,《cAD/CAM應用基礎-UG應用軟件2006》。本教材通過結合實際生產抽取出來的典型的圖形讓學生進行練習。
(2)其它網絡資源
實施方案:實施方案提供教學目的和要求、教學進度等其他詳細信息,幫助教師進行教學安排。
教學大綱:教學大綱提供課程的教學目標和總體要求,供教師明確教學目標時參考,也可供學生在確立自主學習目標,加深對課程理解時參考。
教學輔導:對課程重要內容進行輔導,幫助學生理解消化教材內容,并幫助學生拓寬視野。
平時作業及自檢自測:為學生提供部分練習,加深學生對教材內容的理解,同時便于學生檢測學習效果,也可由教師在進行教學監控時使用。
2.3.4教學組織
(1)教學組織形式
在教學組織形式上,機電學院主要采取以個別化、學習小組活動的方式為主,其他教學組織形式為輔的多樣化的教學組織形式,既保證自主學習的靈活性,又發揮協作學習的作用。
(2)自主學習方法的支持
機電學院在教學中,不僅重視對學生學習內容上困難的支持,尤其注重對學生自主學習方法和學習策略上的支持。在新生入校之時,教學管理人員就會對學生進行學習計劃的指導,根據每個學生的具體情況和學校教學的安排,指導學生制訂一個切實可行的適合于自己的學習計劃,使學生一開始就有明確的方向。在具體的學習方法指導上,學校從各高等院校中聘請專家教授為學生進行關于學習方法的講座。在學習過程中,學校還經常組織學生通過多種渠道進行學習方法的交流,相互借鑒,共同促進。
(3)學習動機的支持
機電學院在激發學生學習動機方面主要從兩方面入手,一方面是通過外在因素激發學生的學習動機。另一方面,學校通過教學管理人員隨時注意學生的思想狀況,以和學生交流談心的方式,幫助學生解決實際的困難,使學生樹立信心。同時,我們還通過一些教學水平較高的教師在教學過程中貫穿情感因素,以情動人,激發學生對學科內容的興趣,促使學生自主探索。
3 模式框架
綜合該課程的特點,學習者和學習環境特征,結合課程的教學目標,現擬出課程教學模式的框架
本課程按分層疊進式教學:第一層次一知識的認知性教學,第二層次一知識轉化為能力的教學,第三層次一知識的轉化實踐的教學。
4 教學過程一體化設計
4.1教學組織形式:
導學+自主學習+集中輔導+學習小組+成果展示。
基本原理以自主學習、集中輔導為主,發展性問題以討論的方式為主,現實問題以實際操作的形式為主。
4.2教學方法:
結合課程內容采用自學教材、查閱資料(包括看光盤、雜志、上網查學習資源)、啟發式、案例式教學、討論式、實際操作等。
4.3教學內容的改革:
在教學過程中,注重理論學習與學生工作實踐相結合。
4.4教學手段:多用網上資源、多媒體資源進行教學;在課堂上或在網上開展兩次專題討論;利用答疑區和E-mail等形式解決學生學習中的各種問題。
5 課改效果評價
5.1提倡評價方式的多元化,可以指導學生開展自評和他評,小組間的評價,指導教師評價,使評價成為學校、教師、學生等多個主體共同積極參與的交互活動。學生自主學習的情況、參加小組學習的情況,參加輔導課程的情況,參加答疑的情況,都作為評價的一部分,并使學生、教師、學校參與其中。評價的情況計入本課程的形成性考核成績占20%。
5.2考試
關鍵詞:工程能力;數控技術;教學模式
高職高專院校是為社會培養高素質技能型人才的專業機構。高職高專學生的鮮明特征就是扎實的理論基礎、較高的技能應用能力,其中機械類學生就表現為工程能力。《數控技術》是高職高專機械類學生的重要專業課,同時也是理論性和實踐性都很強的課程。
一、教學環境分析
目前,《數控技術》教學還存在這樣一些問題:①課堂教學內容與工程實際脫節。教師對著書本講解數控編程的指令,講解數控機床的運動動作,講解數控機床的結構原理。沒有具體的工程環境,沒有相應的設備,不形象不直觀。學生只能是“知其然”,無法“知其所以然”。②教學實踐設備不足。由于數控機床使用維護成本高,致使部分學校實體設備數量不足。另外數控機床還帶有一定的危險性,部分學校不愿大量安排學生實習,并且部分學生不敢動手操作,從而導致教學實踐設備使用不足。③任課教師的知識技能不全面。由于數控技術是一門理論與實踐性都很強的課程,要求教師既能講理論,又能指導實踐;既熟悉數控機床的操作,又掌握數控機床的原理與維修。但是這樣的知識技能全面的教師為數很少。此外,數控技術正在快速發展,社會對其需求也在不斷深入。因此,《數控技術》課程要與企業緊密聯系,強調工程應用,強化工程能力。
二、教學改革措施與內容
應用型人才直接服務于生產、生活,承擔著轉化應用、實際生產和創造價值的任務。因此高職高專學生應具備厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用等四個特點。我們在進行教學改革過程中緊密靠近行業,充分體現課程工程性質,通過三個環節連貫實施。
(一)實施階段
我們在整個教學環節中營造企業氛圍,創造企業基礎,然后通過三個階段連貫實施,使學生的工程能力逐步建立、鞏固。
第一階段制造技術的基礎訓練。本環節主要任務是在老師的安排、講解、示范下學習掌握機械制造的基礎技能,初步建立工程的概念,初步了解企業的工作流程。
第二階段項目化綜合性訓練。本環節讓學生從參與工程項目,培養學生綜合應用分析能力和初步解決工程實際問題的能力。本環節可以采用校內項目化形式教學,也可以采用到企業的工學結合的形式進行訓練。我們是通過工學結合的形式實現的。我們請企業人員參與課程設置,制定課程標準;讓學生到企業里去實踐學校里學到的理論技能。在工學結合的過程中,企業、學生是工學結合的主體,學校是工學結合的組織者,教師是具體的管理者。
首先,學校事先必須做好充分的調研,制訂一整套完整的規章制度和實施方案,并仔細挑選合作伙伴,以確保工學結合的成果——能否提高教學質量,能否使學生素質達到設計要求,能否提高就業水平和質量。
其次,企業關心的是經濟效益和是否能挑選到合適的人才。為此企業必然和學校進行多次磋商,保證學生在工學結合前就具有基本的知識和能力,同時也使學校的教學文件具有工程化的特色。
再次,學生通過工學結合,可以盡早深入企業,了解企業,熟悉企業,提高適應性,縮短就業后的“緩苗期”。同時學生通過工學結合不僅可以全面鍛煉自我,又可以有一定的勞動收入,品嘗勞動收獲的快樂。
最后,教師在工學結合過程要不斷為學校的教學質量目標和企業的經濟目標進行協調。這個過程既保證了學生的全面發展,又增加了教師與企業的聯系,鍛煉了師資,為開展校企合作提供條件。
由此合作各方實現各自目標,收獲各自利益,實現多贏狀態,保證工學結合良好運行。
第三個階段工程創新訓練。本環節的目標是為了讓學生的工程能力得到進一步的升華,培養學生的創新意識和創新能力。在學生掌握基本制造技能之后,教師有計劃有步驟地組織開展一些開放性項目,讓學生自由發揮,自主設計,逐步實施。開始可以先做一些單體零體,如徽章、立體印章、各式小紀念品等。然后再制作螺紋配合、曲面配合等一些配合零件。最后部分能力較好的學生還可以參加實際工程項目的設計制造。這樣學生就充分實現了由學到用,使得知識變成實實在在的技能。
(二)實施保證
人的發展是在一定地理環境與文化環境下的發展。在適宜的環境下,學習者獲得相應的情緒體驗,形成相應的認知結構,產生一種學習的沖動,逐步形成自主自發傾向,最后形成自主學習的理智感。因此,要保證三個環節的順利實施,整個教學環節流暢有序,就要使學生能夠自主學習。我們從兩個方面進行環境的構建,一個方面是人文素養,一個方面是企業氛圍。
1.人文素質方面
現在的學生已經是90后了,他們個性鮮明,思維活躍,但是由于生活條件優越,在家長的寵愛下,也養成了任性、怯懦、依賴性等不好的性格習慣。為此我們首先給學生進行品質教育,培養學生的人文素質。①人文品質。以人為本,突出人的發展,把教育與人的自由、尊嚴、幸福、終極價值緊密聯系起來,將理想、追求、倫理道德、嚴謹求實、寬容合作的人格品質教育貫穿課程教學始終。使學生獲得正確思維和學習新知識的能力、不斷探索和創新的能力、大膽疑問和情感的自律能力,彰顯人文關懷和道德情感。②寬容品質。理性寬容是每個成功者的不可或缺的品質。唯有理性寬容,才能使研究者徹底避免急功近利、浮躁的學風,淡泊名利靜下心來,潛心研究課題,刻苦鉆研技術。③創新品質?!皠撔率且粋€民族的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力”。要形成創新品質,首先要培養創新思維,再塑造創新人格。創新品質是一種素質,體現人的知識水平、心理水平、思維方式和行為習慣等方面,是學生全面發展的重要因素。
【關鍵詞】機床數控技術 課程建設 人才培養
【中圖分類號】TG659 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)01-0248-02
一、引言
機床數控技術,是數控機床的核心,它融合了精密機械、電子、計算機、自動控制、伺服驅動、精密檢測等技術的最新成就,有效的解決了復雜型面、精密、小批量、多變零件的機械加工問題,其發展和應用水平是衡量一個國家制造業現代化程度的核心標志,體現了國家綜合國力[1]。機床數控技術課程作為體現機械工程專業特色和實現學生知識、能力、素養培養的專業核心課程,具有多學科交叉、多領域技術集成創新、實踐性強等特點,在機械工程專業教學體系中占有重要位置。
近年,成都理工大學的機械工程及自動化專業結合省級卓越工程師培養計劃,不斷研究、探索培養創新能力強的高質量工程技術人才的新思路、新體系、新模式,深入開展了包括專業教學團隊、實踐教學平臺、人才培養方案、課程教學改革等方面的建設。機床數控技術課程結合相關平臺同時進行了大量的探索和實踐。
二、機床數控技術課程教學中的幾個關鍵問題
1.難于把握課程理論知識的深度和廣度
機床數控技術是由各種技術相互交叉、滲透、有機結合而成的一門綜合性學科,具有很強的系統性和實用性。一方面,現代機床數控技術在社會生產需求的推動下高速發展,而在教學學時普遍不足的情況下,出現了相關理論基礎、知識難點和前沿技術三者的取舍、綜合問題;另一方面,由于數控技術理論知識教學內容相對枯燥,當教學手段、方法無法提高學生的學習興趣時,更加大了對理論知識講授深度和廣度的把控難度。
2.課程實踐教學資源不足
傳統的數控實踐教學平臺往往以各種數控車銑床、加工中心為主,這類以操作實踐為主要目標的教學設備價格昂貴,建設成本極高,除非資金非常充足,否則很難在短時間內建起功能豐富、具有一定規模的實踐教學平臺。這種思路,往往惡化了設備建設的循環發展條件,造成數控培養系統功能單一,甚至技術落后;同時,精密、昂貴的數控機床對操作者提出了很高的要求,從實踐教學安全性等方面考慮,有時不得將某些綜合性實驗、實訓內容等轉變成演示性實驗,難以達成學生實踐動手能力以及創新能力的培養。
3.教學方法與課程多方位實際應用特點的不協調
數控技術是一門典型源于實踐、用于實踐的多學科理論與多方位實踐運用的課程。不僅是技術集成創新的產物,也是科技再創新的重要源頭[2]。而傳統教學模式以教師為中心、知識灌輸為主,這種“填鴨式 ”的教學方式和學生“被動接受”的學習模式破壞了實踐主體的主動性、獨立性和創造性,學習者必然缺乏面對多方位工程實際應用環境所需的看問題、想問題和解決問題的行動能力。
三、課程建設的思路和目標
為了培養出具有扎實理論基礎、先進技術理念、寬泛工程視角,創新精神突出,實踐動手能力強、綜合素質高的高質量人才,機床數控技術課程的教學改革勢在必行。
按照大學課程建設要符合現代教育思想、符合科學性、先進性和教育教學的普遍規律[3],結合機床數控技術課程自身的特點,本課程以“理論與實踐并重,實用與先進并重,突出創新,強調應用”為指導思想創建教學內容;以強化學生創新精神和實踐動手能力,形成以學生為中心的先進教學方法;以豐富功能,教、研結合,構建多層次遞進式實踐教學體系,實現從靜態知識傳授向智能教育的轉變。
四、課程教學建設與實踐
1.整合、深化教學內容
在專業課的教學中,教學內容的組織對實現培養目標十分重要。在有限的學時數里,一方面必須精簡教學內容,同時注意知識體系完整;另一方面必須順應技術的發展,抓實用性和先進性。為此,我們對教學內容進行了結構性調整、重組和更新。比如,在緒論中注重對數控機床基本工作原理、機床數控技術知識體系及相關專業術語介紹;要求學生利用搜索引擎工具和校園網圖書館電子資源廣泛查閱文獻資料,完成一份數控技術國內、外應用現狀、發展方向的研究報告,為課程后續學習內容的展開和帶著興趣的自主學習打下基礎。然后以學生熟悉的機械設計技術作為切入,介紹數控機床的機械結構設計特點。該部分教學內容不僅能加強學生對前期各種機械設計類課程知識的再應用,也要體現出機床技術的發展前沿。為此在探討提高數控機床結構剛度時,引入對有限元分析的應用,選擇學生們相對較熟悉的PRO/e軟件,介紹如何分析數控機床工作臺結構剛度問題,同時要求學生根據這個實例,課后自主研究學習PRO/e軟件的CAE功能,從而拓展了他們在CAD/CAM軟件應用方面的實際能力。接下來將數控系統的教學內容分作了四部分。首先介紹連續控制系統的數控插補原理,這是數控系統的核心計算功能。在這部分內容的教學過程中,設計了一個自主開發的插補運算平臺,使學生可以在該平臺上完成各種插補算法的學習和程序編寫(自選內容),極大地激發了學生學習的興趣,同時增強了他們的高級語言編程能力。然后以有形的NC系統技術著手,展開到CNC系統技術,再擴展到伺服檢測技術的介紹。這部分教學內容抽象,是重點也是難點。但對機械專業的同學來說,由于電子技術、計算機技術方面的知識能力普遍不足,成了比較薄弱且難于突破的環節。其教學內容的組織必須注重先進性和實用性,為了減少學生在學習過程中的茫然,我們抓住了一個簡單機電一體化系統研發的技術路線這個關鍵,處處緊扣這個核心,使學生對學習對象的認識更加清晰。最后部分的教學內容安排對數控工藝及編程技術的介紹,在內容上除了注重基本的數控工藝分析和編程指令的講授,同時加強了對CAD/CAM軟件自動編程技術的學習。要求學生在設定的工程環境中具有較強的操作能力和編程能力。
2.改進教學方法
教學方法是達成教學目標的關鍵。為了配合上述教學內容的開展,在有限的學時內完成基礎理論、實用技術和前沿知識的傳授,學生必須在學習目的明確的情況下具有自主學習的能力和積極性,因此,著眼于促進以學生為中心的教與學方式的轉變是十分必要的。
首先根據內容特點采用靈活的授課形式,包括課堂講授,討論,自學,現場課,避免“填鴨式”的一講到底。在課堂教學形式上,加強師生交流,重點講思路,講方法,提問題,啟發學生對老師所提問題進行獨立的邏輯思考和研究探索,培養他們的創新意識和終身學習能力。精心設計討論課的內容,討論題目大多無標準答案,具有較強的探究性。比如以一個實際的機械零件的數控加工工藝分析及編程為例,同學們可以分組研究討論,然后派代表上臺主講,展示程序及仿真加工效果,互相問辯,最后由老師總結、點評。針對比較抽象、難于理解的某些教學內容,則采用現場課,如數控系統的結構和伺服檢測系統的基本工作原理等,則可在數控綜合實驗平臺上一邊講解一邊演示來完成。
其次,充分利用多媒體、視頻和動畫來提升教學效果,改變知識表述方法的單一性,建立多工程實際應用環境,使學生在生動活潑的教學過程中牢牢掌握理解困難并且抽象的數控知識,熟悉以工程師視角分析問題、解決問題的方法。多媒體教學中同時要注意活潑課堂氣氛,抓住經典內容,以多媒體結合板書推導,調動學生積極參與教學過程,不斷啟發學生跟隨老師思路積極思維,做到“學、思、行”結合,不僅可以培養學生分析、解決問題以及邏輯思維的能力,也加強了師生間的互動交流。一般來講,機床數控技術課程的動畫演示(尤其是各部件工作的動態展示),難以通過實際部件組建實現,也很難在網絡資源里找到相應資源。為了讓學生對所學內容有直觀而清晰的認識,可以利用自主研制開發的教學平臺或設備去獲取動態知識素材。比如對數控插補的含義、原理、特點的理解我們就借助了一個基于VB的數控加工預處理系統來演繹,使抽象的知識也能通過視覺直觀的獲取。
3.注重實踐教學平臺建設
本課程的實踐教學必須以培養學生的工程視角、技術應用能力、操作技能和創新精神為目的,創建真實的多工程應用環境,將“主動實踐”貫穿于整個教學過程,抓“基礎性、認識性、創新綜合性”三個層次的實踐教學內容,在實踐教學環節的開展中使實踐教學和理論教學有機結合并相互補充,教學和科研相互促進,構建多層次遞進式實驗教學模式。
在有限的資金條件下,我們重點建設三種類型的實驗平臺。第一類平臺擬建成以PPCNC系統為主的集數控編程與加工一體化的實驗平臺。傳統數控設備“買不起、養不起、用不起、責任擔不起”的特點使一般學校要么無機可用,要么有機怕用,進而造成學生們在數控加工實踐動手能力方面始終“眼高手低”。個人便攜式數控機床(Personal Portable CNC,簡稱PPCNC)是一種針對數控加工教學的新型教學設備,它以塑料、代木作為加工對象,能滿足數控加工核心內容的培訓要求,具有現場教學互動性好、造價低、安全性高、場地要求低、運行維護成本低等特點,能較好的應對上述數控教育的困擾,滿足開放性教學的要求。第二類平臺數控系統電氣設計、組裝、調試、維護等多功能綜合實訓系統,可以將課堂教學和實訓緊密結合,以學生主動探求知識為前提,圍繞研究性教學內容展開,通過分析問題和解決問題,重點培養學生的創新精神和實踐能力。第三類平臺CAD/CAM及數控加工仿真系統,主要提供數控加工仿真及自動編程技術的學習,旨在提升學生對工程實際應用中各類數控系統操作的應對能力及利用CAD/CAM軟件進行編程的能力。在上述三類平臺上精心設計實踐教學內容,有利于構建起多層次遞進式實驗教學模式。
五、結束語
本課程的教學建設探索旨在面向市場需求,提高數控技術人才培養的創新性、實用性和先進性。從教學內容的整合、教學方法的改進、實踐平臺的建設等三方面出發,以培養創新精神和實踐能力為核心,激發學生主動探究、學習的興趣;訓練學生的工程視角,提升面對實際工程環境分析問題和解決問題的能力。MOOCS風暴強烈地沖擊著傳統大學教育模式,必將促進機床數控技術課程的一線教學人員對構建網絡化、開放型的教學和實踐環境,以及與之適應的課程知識體系和教學方法進行更多的研究探索。
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【關鍵詞】混合式學習;高職;數控編程;教學設計
0 引言
數控編程是機械類專業學生必修的職業技能核心課程, 主要培養學生掌握數控加工相關的加工工藝制定、加工程序編寫、數控機床操作等專業技術能力,同時培養學生具有良好的學習工作方法能力和較強的職業發展社會能力,使其成為技術技能人才。
隨著信息化技術在教育教學中的廣泛應用,學習者既希望能得到豐富的學習資源、個性化的學習方式,又希望能得到同組同學的支持、教師的直接指導?;旌鲜綄W習整合了傳統教學和網絡教學模式的整體優勢,將面對面學習與在線學習相融合,既發揮了教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又充分體現了學生作為學習過程的主動性、積極性與創造性,成為教育信息化發展的新趨勢。
1 數控編程混合式學習環境分析
數控編程教學團隊經過多年的積累,課程有著豐富的學習資源,學院為促進信息化教學,引進了專門為教學服務的網絡教學綜合平臺,同時具備了規?;木W絡教室、多媒體的教學環境等都為發揮教師教的“主導”,增強學生學的“主體”,開展混合教學提供了硬件基礎。
2 數控編程混合式學習模式教學設計
2.1 課程教學目標
數控編程課程培養學生掌握數控編程與加工的相關知識和技能,按照企業的操作規范和流程獨立完成零件的加工任務,在任務完成過程中樹立正確的價值觀、堅忍不拔和吃苦耐勞的工作精神,養成良好的職業道德規范。該課程主要面向數控機床操作工、數控加工程序員、數控加工工藝員、數控設備維修工等職業崗位,以數控機床操作工職業資格標準為依據,培養高技能人才。
(1)職業技能目標:能夠合理制定的零件加工工藝方案、編寫典型零件數控加工程序、正確操作數控機床,具有獨立完成零件加工的能力。
(2)知識能力目標:學習數控機床常用指令代碼、零件的數控編程方法、具備數控機床結構知識、數控車床加工的知識。
(3)職業素質目標:具有團隊協作精神,按工作流程、安全操作的要求開展工作,能分析并解決工作中出現的問題,有良好的職業道德,善于總結,不斷探索實踐,能自主學習新知識、將新技術應用到工作中。
2.2 學習者特征分析
高職數控編程課程一般開設在二年級,學生已學習“機械制造技術”、“機械制圖與CAD”、“數控機床結構”等課程,掌握了一定的專業基礎知識,對專業有一定的認識,有一定的職業目標,由于長期的學習習慣問題,自主學習能力較差,但他們容易對新興事物感興趣,尤其是現代信息技術。
2.3 混合式學習教學過程設計
對數控編程課程進行混合式教學過程設計,是為滿足不同層次學生的個性化學習需求,讓學生在學習知識和技能的過程中,相互合作,溝通交流,建立自主學習的習慣,提高終身學習能力。
教師建設數控編程網絡課程,對教學內容進行碎片化地調整,更適合于學生對知識、技能的學習,將如視頻、動畫、PPT等豐富的教學資源上傳網站,方便學生在課下進行自主學習,學生在學習過程中遇到的困難、出現的問題,通過在線提問、數控論壇、微信等方式,展開討論,教師及時進行在線答疑,并在課堂上對出現的疑難進行統一解答,做到傳統課堂與網絡課程有機結合,增進師生間的溝通交流。
數控編程混合式教學過程包括了課程導入、任務分析、任務實施、考核評價部分,如圖1所示。
圖1 數控編程混合式教學過程設計
3 數控編程混合式學習教學實施
“墊圈沖壓凸模的編程與加工”是數控編程課程的一個具體的教學項目,如圖2所示,通過該教學項目,學生能夠完成零件的工藝制定、程序編制和加工,學會刀具補償指令、子程序指令和孔加工編程指令。本文以此項目為例,展開混合式學習教學模式,主要包括課程導入、任務分析、任務實施和考核評價四個階段。
圖2 墊圈沖壓凸模實體圖
3.1 課程導入
課程導入是教師面對面向學生下達學習任務,通過觀看平面銑削、孔加工的視頻,展示加工過程,激發學生學習的興趣,引導學生自主在數控編程網絡課程上,進行加工技巧的學習,鼓勵學生上傳優秀的加工案例,精品資源,同大家分享,并開始思考墊圈沖壓凸模的加工方案,為小組匯報做準備。
3.2 任務分析
根據墊圈沖壓凸模的零件圖,零件圖上有高度不同的圓形凸臺和方形凸臺,其上表面和側表面需要加工,此外還要進行孔加工。在學生對加工方法有一定的了解之后,小組協同,進行該任務加工方案的制定。根據每個小組的分析結果,小組進行第一次匯報,全班進行交流評價。教師通過聽取匯報提出修改意見及下一步的任務要求,并提出在任務實施中將出現的難點:
(1)任務加工中,需要用到多把刀具,如何保證刀具在加工中保證位置的準確;
(2)對于面的銑削,如何實現高效率;
(3)孔的加工經過點孔、鉆孔,如何完成程序的編寫。
引導學生思考解決問題,教師適時對刀具補償指令、孔加工指令、子程序編程指令進行講解。
3.3 任務實施
任務實施包括了加工路線的確定、加工工藝方案的制定、刀具的選用、加工工序的安排、程序編制和模擬仿真等過程。
學生在進行了圖樣分析之后,根據現有的加工工藝裝備,小組討論設計加工工藝方案,課堂評比,選出最佳加工方案;要求同學安排具體的加工路線,確定加工所選用的刀具、切削用量,填寫完成加工工序表;學生根據已學知識,獨立完成程序的編寫,運用數控加工仿真軟件驗證程序,進行零件的仿真加工。
在程序的驗證過程中,學生會出現機床不在斷點、刀具無法正常切削、切削輪廓不正確等情況,教師及時引導,幫助其解決出現的問題,對問題集中的情況進行統一重點講解,同組同學相互幫助,進行程序的驗證與調試,完成仿真加工。教師對仿真加工中出現的問題和仿真加工的結果進行講評,加深學習,提高同學對知識技能的掌握。
3.4 考核評價
混合式教學考核評價包括了學習成果、學習能力和學習態度的考核評價。每一個學習任務結束后,教師通過布置網絡課堂在線作業,對學生掌握的知識點和技能點進行考核,學生將自己的編程仿真結果上傳網絡課程網站,通過師生投票,選出最佳作業,對最佳作業進行加分考核,另外通過對學生參與網絡學習的活動情況進行考核?!皦|圈沖壓凸模的編程與加工”考核評價如表1所示。
表1 墊圈沖壓凸模的編程與加工考核評價表
4 結語
通過在數控編程教學中運用混合式學習的教學方式,充分發揮了教師在課堂教學和網絡教學中的主導作用,激勵了學生的學習興趣,讓學生自主地選擇更適合自己的學習方式,有利于培養學生終身學習習慣,也對教學改革提供了一種新的發展思路。
【參考文獻】
關鍵詞:實例;高職教育;數字化資源設計
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)24-0111-03
高職教育數字化資源設計模式共包含九個模塊,即確定與分析資源建設目標、高職學習者分析、學習資源內容分析、資源環境分析、教學策略設計、多媒體學習信息設計、形成性評價、修改、總結性評價。[1]下面筆者結合高職教育數字化資源實例“工業產品造型鑒賞”網絡課程來闡述資源設計過程及理念。
確定與分析資源建設目標
1.確定資源建設目標
工業產品造型鑒賞網絡課程面向的主要是數控、模具、機械、汽車和電工電子等工科專業的高職生。筆者通過分析高職師生對數字化資源的偏好和期待以及現實狀況,得出該資源建設的目標為建設符合高職學生的認知特點,能夠滿足其學習需要的網絡課程。同時,內容應通俗易懂,適合沒有藝術基礎的工科學生學習。
2.分析具體資源的教學目標
在該資源的設計過程中,高職教育學科一線教師全程參與其中,并科學合理地設計具體資源的教學目標。
學習者分析
學習者分析包括一般特征、認知特點、知識儲備、學習動機、學習風格和數字化學習經歷六個方面。其中,具有共性意義的一般特征、認知特點和學習風格三個方面,采取量表調查和文獻研讀相結合的方法;而個體差異性較大的知識儲備、學習動機和數字化學習經歷三個方面,采取非正式訪談為主,力圖獲得更具真實性的數據。
網絡課程的內容分析
數字化學習資源的內容分析是后續對該資源進行策略設計、媒體設計、平臺選擇、評價的依據。在進行內容分析時,筆者采用主題分析的方法明確了網絡課程的內容,包括工業產品造型設計的啟蒙時期、成型時期、成熟時期、繁榮時期和多元化時期;采用程序分析的方法明確了學生完成學習任務需要的具體步驟、線索和順序;采用關鍵動因分析的方法獲取了與網絡課程相關的人際技能與態度。同時,通過訪談,了解到部分學生認為自己缺乏學習課程內容的先導知識以及審美情趣。因而,筆者在對資源進行設計時,應避免使用過多的專業術語,并使學生明白該課程學習的重要性。
資源環境分析
資源環境分析可從績效環境(應用環境)和學習環境兩方面來展開,同時,重點關注真實的社會環境與高職學生所學新知識的關聯及高職學校教學環境的客觀情況和影響數字化學習的限制條件。
通過訪談及畢業生反饋,筆者發現學生在工作后涉及有關產品造型的工作時,常常存在藝術及審美等方面的不足。因此,在教學內容的構建上,從工科制造類學生的學習特點和專業背景出發,以“藝術浸潤技術”為理念,側重專業教育與藝術教育的有機融合,為工科制造類學生后續專業課程和實踐實訓課程提供必要的補充。
關于高職學校的信息化建設情況,筆者對江蘇省高職教育數字化資源建設現狀作了調研[2],結果表明,學校信息化水平總體較高,高職院校都比較重視信息化基礎設施建設。近幾年,隨著信息技術和社會經濟的發展,多媒體教室及座位數都有了較大的提升,基本可以滿足學生的數字化學習需要。
網絡課程的教學策略設計
下面結合實例闡述網絡課程“工業產品造型鑒賞”中的教學策略設計。
1.引起注意
圖1是網絡課程中,在講授“馬金托什設計風格的形成”時的一張配圖。課件中兩張椅背超過常見椅背高度的新奇圖片引起學生的注意,使學生對馬金托什的重視簡單直線的設計風格有了更深刻的印象。
2.告知學習者目標
圖2是“學習指導”模塊中“學習目標”部分的截圖,通過明確展示學習目標,吸引并保持學生的注意力,并建立學習內容的認知關聯性。
3.提示學生回憶先前的學習內容
網絡課程中“學習指導”模塊的“學習指南”部分,明確要求學生“了解成型工藝及其產品特點的基礎知識”,提示學生回憶先前的相關知識,幫助他們建立已有知識與新知識之間的關聯。
4.呈現刺激材料
圖3是網絡課程中首頁上展示的一個極具設計感的概念車,通過這種特征鮮明的表現形式呈現學生所要學習的內容,以便更好地激發學生的學習興趣。
5.提供學習指導
圖4是網絡課程首頁的“課程論壇”模塊,該模塊能夠為學生提供學習指導,幫助學生自主學習,并能夠及時地解決學生學習中的疑問與難題。
6.對學生的行為表現及時反饋、科學評價
下頁圖5是網絡課程中“練習圖庫”模塊的截圖,學生進入該模塊進行練習,鞏固所學新知。然后教師給予反饋,評價其行為表現。這樣不僅有助于學生進一步掌握所學知識,而且也給了他們一個親自驗證對新知識的理解是否正確的機會。
7.促進保持和遷移
除了上述的學習模塊,網絡課程還要為學生提供多種形式的、新穎的練習,從而提高學生的綜合能力、藝術修養。例如,在讓學生回答各位大師的主要設計理念之后,再設計少量的大師與其代表作之間的連線題,讓學生在頭腦中建立起關于這部分學習內容的“立體化”印象。
多媒體學習信息設計
江蘇省高職教育數字化資源建設現狀的調研顯示[3]:目前數字化教學資源中,常見的五種多媒體資源類型按數量由多到少分別是文本、圖形圖像、視頻、音頻和動畫,其中文本所占比例最高,且存在多媒化資源偏少,文字資源偏多的問題。針對這些問題,筆者在網絡課程中加大了視頻、圖像等多媒化資源的比重,并根據學習資源的特點、學生的認知特點及學習需要,妥善地進行了資源設計,降低了學生的外在認知負荷。
評價及修改
對網絡課程的形成性評價所包含的因素有建設目標、學生分析、內容分析、資源環境分析、教學策略設計及多媒體學習信息設計。評價后,可以根據評價結果對每個因素作出調整,如微調建設目標,增加或刪減學生分析要素,擴大或縮小內容分析的外延,增加對資源環境分析的考慮,調整學習資源中的教學策略,調整學習資源中的多媒體信息設計,以及其他具體內容的調整。
例如,圖6是網絡課程“作品賞析”模塊的一幅圖片,筆者起初設計的每張圖片下并沒有文字性的說明。試用后反饋顯示,大部分學生希望在該預覽頁面出現展示的產品的文本信息。而理查德?邁耶的多媒體學習理論則強調空間鄰近定律,即書頁或屏幕上的文字與其相對應的畫面鄰近呈現比隔開呈現能使學生學得更好。因此,筆者根據學生的意見對其進行了修改,幫助學生能夠輕松地選擇自己所需要的內容??傊?,在形成性評價中,教師更多、更細的思考將對學生的學習效果產生積極的影響。
參考文獻:
[1]周惠穎.高職教育數字化資源的設計模式研究[J].中國信息技術教育,2015(23):127-130.
【關鍵詞】職業教育 宏觀環境 PEST分析
一、引言
PEST分析是對宏觀環境進行分析,即分析影響行業和企業的各種宏觀因素。一般而言,都對政治、經濟、技術和社會這四類影響行業和企業的主要外部環境因素進行分析。各因素的分析說明如表1所示。
二、政策和法律環境分析
自上世紀的改革開放以來,我國在職業教育上取得了巨大的發展,尤其是進入本世紀之后,國家明確了職業教育的重要地位,陸續推出了一系列推動職業教育改革發展的法律法規和政策文件,使職業教育獲得了前所未有的快速發展。
1996年5月15日,我國正式頒布了《中華人民共和國職業教育法》,并于同年9月1日開始正式實施,這是我國職業教育發展史上的重要里程碑,它對職業教育的改革發展起到了重要的積極影響和促進作用。2010年7月29日,我國正式頒布了《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》,其中明確了國家把職業教育放在更加突出的位置,把提高質量作為重點,以服務為宗旨,以就業為導向,推進教育教學改革。通過體制機制的改革創新,建立健全政府主導、行業指導、企業參與的辦學機制,加快農村的職業教育的發展,增強職業教育的吸引力。
2012年4月23日,為大力推進職業技術教育(含技工教育)改革發展,培養大批適應重慶經濟社會發展需求的技能人才和高素質勞動者,加快建成職業技術教育強市,重慶市人民政府頒布了《重慶市職業技術教育改革發展規劃》。2015年3月30日,重慶市人民政府了《加快發展現職業教育的實施意見》。
三、經濟環境分析
重慶是我國中西部唯一的直轄市和老工業基地,是國務院批準的統籌城鄉綜合配套改革試驗區。“十二五”期間,重慶加快產業結構調整、實現產業升級,建設成國家重要的現代制造業基地以及國際貿易大通道和內陸出口商品加工基地。通過實施“大投資、大支柱、大基地、大企業、大項目”發展戰略,重慶著力打造汽車摩托車、電子信息、裝備制造、石油天然氣化工、材料、能源和消費品等“6+1”重點產業,重點發展壯大“6+1”產業的53條產業鏈,并以西永微電子產業園、北部新區和茶園工業園為主要載體,建設國家軍民兩用集成電路產業基地、國家低成本信息終端產業基地、國家汽車電子產業基地和國家嵌入式軟件基地。
隨著重慶工業經濟規模急劇擴大和產業結構調整升級,伴隨而來的是適應新行業、新技術的技能型人才缺口不斷增大,人才結構性矛盾十分突出,已成為制約我市重點產業發展和進一步優化提升的“瓶頸”。例如,信息產業作為我市大力發展的新興產業,“十二五”期間,以三倍于國民生產總值增速增長,2012年主營業務收入超過3000億元人民幣,占工業總產值20%,取代汽車與摩托車,成為重慶市第一支柱產業。因此信息產業急需大量生產一線技能人才,到2015年末,IT行業新增100萬人,其中軟件和信息服務業將達到30萬人。汽車摩托車作為我市傳統優勢產業,在緊缺技術、操作水平、管理創新等方面仍需大量人才支撐,特別是第一線從事操作的高技能人才。據統計,目前重慶數控技術人才缺口在50萬人左右。石油天然氣化工是我市重點發展產業,先后在長壽、萬洲、涪陵、潼南、榮昌等地區建立化工園區,發展勢頭十分迅猛,人才缺口大,特別是中高級技能人才,市場需求在10萬以上。未來五至十年,全市“6+1”重點產業將進一步擴張和提升,所需要的勞動力也將成倍增長,特別是對復合型的中高級技能人才的需求將大幅增長。在未來的幾十年,職業教育的發展將面臨前所未有的機遇和挑戰。
四、技術環境分析
技術進步同時也改變了生產方式,產生了新的職業、新的技能,并促使職業技能的形式向高技能、復合型轉化。如制造業中高技能的崗位在增加,信息產業相關的職業中出現了大量新的工作崗位等。這要求了職業教育的專業設計和課程設置上應密切結合新技術在生產實踐和經濟活動中的應用。
技術的發展和進步也給職業教育帶來了新的學習和培訓方式,如信息、電子技術在教學中的應用和普及使職業教育除了傳統形式的課堂教學之外,增添了許多融合了現代科技的教學手段,如遠程教學、多媒體展示,計算機仿真模擬等,以及近期興起的慕課、微課、翻轉課堂等新型教學形式,不僅豐富了職業培訓內容,還提升了教學效果。
五、社會環境分析
在我國,經濟建設最重要的是建設一支高素質的勞動大軍己形成共識。社會把技能的培訓擺到了前所未有的高度,對新技術、高技術的培訓需求越來越迫切。就目前來說學歷教育的觀念仍然占主流,優秀的學生一般選擇讀高中,考大學,而職業學校的生源主要是成績較差的初中畢業生,而且以農村的孩子為主,家長送孩子讀職業學校的主要目的是通過這個途徑讓孩子能順利就業。就業市場行情的趨勢正在轉向現代服務業,很多家長對服務業有一種抵觸的情緒,這對于學校的專業設置和市場就業接軌也是一個不利因素。隨著社會經濟現代化的進程不斷深入、科技一體化時代到來,技術技能型人才得到社會廣泛的認可。職業資格證書制度己經建立并實施,就業準入制度得到越來越廣泛的推廣,職業培訓的作用因此更為凸現。這種趨勢預示著社會對職業教育的需求將持續地保持旺盛的勢頭。
六、結論
從PEST分析來看,重慶職業教育從各個宏觀環境因素方面都面臨著機遇和挑戰,加大改革和發展力度是重中之重。因此,政府應進一步加大投入,優化職業教育結構整合、擴大優質辦學資源;鼓勵行業企業舉辦職業教育,探索不同主體合作辦學,拓寬國際化辦學模式;職業學校應當加強教育教學模式的改革,強化實踐性教學和動手能力培養,動態調整職業教育的專業課程體系。
參考文獻:
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[2]李華.中職學校專業建設與區域經濟結合的探索和實踐[J]. 教師, 2009, (18).
[3]梁德.市場經濟環境下中等職業學校的戰略管理模式選擇[J].教育與職業, 2008, (8).