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關鍵詞: 程控交換機;碼制轉換;數據排序 ;數據校驗 ;快速排序 ;日志處理
中圖分類號:U442 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)19-0249-01
Simple Conversion SPC Exchange Data Pretreatment System
ZHANG Fan, LI Jia-qi
(College of Information Engineering, ChangAn University, Xi'an 710021, China)
Abstract:Bureau of PBX is the preprogrammed computer program control in automatic exchange, the full name of stored program control switches. This system realizes the function is as follows: mainly to the public line SPC exchange of binary tape uninstall data, format requirements, in accordance with the relevant provisions into standard ASCII format validation and output in the form of text, sort through memory, for subsequent billing module processing. Results verify the correctness and feasibility of the system control scheme, and algorithm of the system were analyzed and improvement. System has a strong promotion value and the actual engineering application prospects.
Key words: bridge; SPC exchange; code system conversion; data sorting; data validation; quick sort
1 引言
程控交換機在人們日常生活中起著重要的作用。本系統主要針對二進制磁帶上卸載下來的數據進行一系列預處理,從而方便后續計費模塊進行分析。預處理包括將分離BCD碼轉換成ASCII碼(碼制轉換),轉換后的數據按照給定三種關鍵字進行排序(數據排序),排序后的數據針對不合理情況進行排錯處理(數據校驗),對之前進行的每一步工作實現日志記錄(日志處理)。
2 系統實現原理
2.1 碼制轉換
結合實際情況,BCD碼具有存儲空間小,且能滿足系統基本要求。所以在程控交換機系統中,數據在磁帶上以BCD碼格式進行存儲。而實際之后由計算機進行數據處理時,ASCII碼格式更為通用簡便直接。則存在一個將BCD碼轉換成ASCII碼的過程,實現方法是通過移位運算和與運算實現。
具體轉換過程如下:首先得到初始存儲BCD碼的文件,然后根據BCD碼格式的存儲特點,首先通過移位運算和與運算將各個位分離出來,得到之后在和0x30做或運算,可得到相對應ASCIi碼。例如:將BCD碼格式的”0x27”轉換成ASCII格式字符。過程如下:將0x27和0x0f做與運算,分離到最后一位0x07,再將0x27右移四位,得到數據再次與0x0f做與運算,分離得到前一位0x02,此時可將各個位分離出來。分離之后得到的數據,將其和0x30做或運算,可得到0x32,0x37。即轉換后的ASCII字符。
2.2 數據排序
結合具體情況,并考慮到計費簡便處理時,因此將數據按照第一關鍵字為主叫號碼,第二關鍵字為日期,第三關鍵字為呼出時間的順序進行排序,并將排序后的數據存放到同名文件中??紤]到排序數據具有雜亂無序,關鍵字為三種的特性,且快速排序適應于這種情況,平均時間復雜度為O(nlogn),則相比于冒泡排序的低效率,使用快速排序算法實現。且快速排序算法的時間復雜度和空間復雜度有相比如冒泡排序算法具有更大優勢,所以選擇快速排序算法。由于使用快速排序算法需將排序數據存放在內存中,則考慮到數據量大小的問題。實際檢測時發現數據量最大為356M,棧上空間不足,則在堆上申請內存空間。使用完畢后,由程序員釋放內存。
2.3 數據校驗
程控交換機系統后續工作是基于之前硬件處理實現的,則在實際處理過程中有可能出現各種不合法的數據,因此有必要對數據進行數據校驗工作,刪除不合法的數據。具體原則如下:
a. 主叫號碼少于7位
b. 被叫號碼少于3位
c.結束時間小于開始時間
d. 文件結尾的殘缺數據
具體實現方法如下:將各個數據讀取到內存中,按照以上原則進行判斷,保留合法數據,刪除非法數據。
2.4 日志處理
日志一般是指存儲軟件程序、服務或操作系統產生的消息記錄的文件。本功要對用戶進行的所有操作進行記錄并顯示。每條日志需要有操作類型、結果、開始時間、結束時間等內容。本系統實現日志處理,方便用戶以后查看日志并進行分析。
具體實現方法為:在之前上述操作時,對于每一步操作,進行日志記錄,實現對功能的及時記錄,之后有記錄可查。
關鍵詞:生本理念;數控加工工藝與編程教學;新教學模式
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)18-0071-03
The Teaching Research of CNC Processing Technology and Programming Based on Concept of Student-based Education
WAN Sheng,XIE Xiao-li
(Sichuan Engineering Technical College,Deyang 618000,China)
Abstract:This paper put forward to teaching idea of Concept of Student-based Education,and teacher should give full play to students' initiative and creativity in the classroom,so as to cultivate the students' learning ability. The paper analyse the characteristics of students in higher vocational colleges,and guide students how to use its resources advantage,and how to maximize learning achievement. The article carry through state for new teaching model of The CNC Processing Technology and Programming with this idea.
Key words:Concept of Student-based Education;Teaching of CNC Processing Technology and Programming;New Teaching Model
1引言
當前,隨著科學技術和社會生產的不斷進步,機械零件結構越來越復雜,加工精度越來越高,對機械產品生產率的要求也越來越高。在航空航天、微電子、信息技術、汽車、造船、建筑、軍工和計算機技術等行業中,零件形狀復雜、結構更新換代頻繁、批量小、零件精度高、加工困難、生產效率低等,這些現實問題日益突出,數控加工工藝過程的自動化和智能化是適應上述發展特點的最重要手段?!稊悼丶庸すに嚺c編程》教學在這樣的專業發展背景下,如何造就適應產業發展需要的高端技能型人才成為高職院校迫切需要解決的重要問題。探索解決課堂教學存在的問題,有助于高職院校提高教學質量,帶動人才培養各層面工作,實現人才培養質量的全面提升?!稊悼丶庸すに嚺c編程》課程是機械類專業一門必修專業課。文章針對現階段高職院校課堂存在的灌輸式教學,提出生本教育理念的新教學模式,以期對提升高職院校人才培養質量具有一定的借鑒意義。
2生本教育
2.1高職院校學生特點。高職院校的錄取分數線是很低的,相當一部分學生學習底子薄弱、學習積極性不高,有很多學生對上大學目的不明確,對學習感到乏味,更有甚者,上課就疲憊、打瞌睡,認為讀書無用。這些學生最缺的是動力不是智力,因此,高職院校要做的教育工作不是開發智力而是增強動力,必須改變灌輸式的傳統教育理念,多在教學方法上下功夫。愛因斯坦說過:‘學校的目標始終應該是當青年離開學校時,他(她)是作為一個和諧的人,而不是作為一個專家“。在課堂上,教師應充當主持人、教練員、評判員等多種角色,引導學生去學習,去發現問題、解決問題。因此,針對高職學生的特點,教師在課堂上要激活學生,做到師生互動、教學相長。
2.2生本教育的核心內容。生本教育的核心內容是”以學生為出發點“,學生的起點非零,學生擁有其自身發展的全部憑借,具有與生俱來的語言的、思維的、學習的、創造的本能,學生是天生的學習者,潛能無限,是教育教學中最重要的學習資源。借助于學生的本能力量的調動,形成教育的新的動力方式和動力機制。在生本教育下,學生是教育的主體,教育的出發點和落腳點要以學生為中心,把學生作為教育的本體。
生本教育的教師觀:教師應是生命的牧者,而不是拉動學生的”纖夫“。教師在教學中要盡可能“不見自我”,要把教學內容從一大堆知識點轉變為知識的“靈魂與線索”,來創造最大的空間,迎接學生積極飛揚的學習??巳R恩認為:“只有學習而沒有參與其中和沒有實際演練的對象,是無濟于事的,也是不合理的?!痹凇稊悼丶庸すに嚺c編程》課程的教學中,更應該注重學生的專業能力、創新精神的培養。通過教學過程把學生與教育資源互動起來,從而充分發揮學生的主體作用,使學生的自我實現得到滿足。
2.3生本教育倫理觀。生本教育倫理觀是對學生人格的尊重和對學生需求的正視,將學生視為一個獨立的個體,同時也體現了生本教育的內涵與本質。對學生人格的尊重,應該充分體現在師生教學過程中對學生學習潛力、專業稟賦、個體特征的關注和支持;應該充分意識到,學生是一個具備自我激勵功能的完整系統,在學習的進程中假如得到教師的鼓勵,則會繼續發揮潛能,直至走向更高的學習境界。在《數控加工工藝與編程》教學中,教師應注重在教學中誘導學生自身的激勵力量,將外部力量逐步轉換為內部力量,從而調動學生的學習積極性,更加完善學生的綜合素質。
例如,在教學“數控車刀”時,其教學目的主要是通過教學,要求學生掌握數控車刀類型、車刀材料、幾何參數選擇。為了激發學生的想象力,我提前準備了一張零件圖,上課時我提問:“這張零件圖選用哪些刀具來加工?”同學們搶著回答,展示他們在上課之前通過提前預習得到的答案。然后,我又問道:“還有沒有其他的選擇方式?”片刻之后,一位同學回答出了另外一種選擇方式,我感到很驚訝,這位同學平時是不愛發言的,今天他說出了正確答案,于是我對他表揚了一番,后來我發現,這位同學越來越愛學習了,期末考試也得到大大提高。
用生本教育倫理觀來指導教學,盡可能充分尊重學生,重視每個學生的個體發展,尤其是那些后進生,讓他們更加積極主動地參與學習和討論,只有這樣教學才有實際意義。
2.4生本教育行為觀。生本教育行為觀的中心是通過學生自身的努力完成知識與能力的內化過程。因此,在教學進程中,應該通過依靠學生自身的行為,促使其在教師的引導和支持下順利地完成內化的過程。同時,生本教育體系的重要思想就是借力,依托學生資源來進行教育,從而獲得事半功倍之效。在充分利用學生資源的基礎上,最有效地使用教育力量,集中到最必要的地方去。蘇霍姆林斯基說過:“在學生的腦力勞動中,擺在第一位的不是背書和記的思想,而是讓學生本人進行思考?!痹谏窘逃J较拢瑢W習者居于機體活動與意識活動同步的狀態中,起到更好的效果。在《數控加工工藝與編程》教學中,通過實踐檢驗,學生普遍擁有獨特的思維方式,與實行生本理念教學之前相比,知識面得到極大豐富。因此,在教學中應盡力構建提升專業素質和知識素質所需要的環境和條件。以學生作為教學本體,盡快地讓學生活動起來,去獲得知識,去解決問題,把可以托付的教學托付給學生。此時,學生處在真正自主的狀態中,他的潛能得到激發,他的天性得到發展,他的收獲像鮮花一樣怒放。這樣依靠學生、為學生設計的教育和教學,即是生本教育體系。
3基于生本理念的《數控加工工藝與編程》新教學模式
3.1生本教育的原則。生本教育的原則是以學生為基本出發點,即“一切為了學生,高度尊重學生,全面依靠學生”。在《數控加工工藝與編程》課程中引入生本教育理念,目的是要改變傳統的灌輸式教學,放手讓學生發揮自身積極性和主動性,以期創造潛能,盡可能的自主學習。在此基礎上進行相應教學情境的創設,充分激發學生的自我意識。
3.2教學實施。生本教育的核心是培養學生的綜合素質與創新能力,《數控加工工藝與編程》課程在在機械類專業中的重要性是不言而喻的,在整體把握學生基本情況的基礎上,《數控加工工藝與編程》教學可以采取以下方法:
(1)引導學生主動探索新知識。第一步,引導學生主動預習新知識;第二步,教師根據新知識的特點,特定安排問題,讓學生帶著這些問題主動自學,探索方法,查閱相關參考資料等,比如學習定位基準的選擇時,就可以設置問題:定位與夾緊有何區別?設計基準和定位基準有何聯系?什么是基準統一原則?等等。學生通過驗證性的學習過程,更加深入的理解新知識;第三步,探索和本節內容有聯系的已學過的知識或已了解的相關知識;第四步,試著運用已有知識來解決本節新知識,并整理出自己在解決問題過程中遇到的困惑,以便學習中交流。
(2)引導學生參與實踐,培養學習能力。學生的理解能力是在后天的學習過程中不斷形成的,因此,生本教育的教學理念和教學方法其價值在于學生在學習過程中對專業知識深化的程度。教師在提出待解決問題的同時,引導學生借助自己的智慧自主學習,自主鉆研,把學習的主動權交給學生,任他們去自由發揮。例如,學生在預習程序格式時,教師應該針對程序格式的特點提出要求,讓他們帶著問題去尋找答案,這樣學生在預習時就有明確的學習方向,促使學生對程序格式的特點進行思考。
(3)鼓勵和肯定,期待“不教而教”。教師要學會鼓勵、肯定學生,積極的情感能激發學生的學習興趣。尤其是平時不愛學習的學生更是如此,教師要多一份愛心和鼓勵,在具體的情境中進行有針對性的教學改變他們對專業知識的學習態度,正確認識并體驗專業知識的實用價值。
郭思樂教授指出:教育者要做的,最重要的不在于教,而在于鼓勵學和幫助學,也就是說,我們在生命的旁邊,幫助生命自身,讓生命自為之,去發展,去成就自己的可能。那么,他的潛能不可限量,也無需限量。這種發自內心的力量正是學習的動力。
4結束語
《數控加工工藝與編程》課程作為機械類專業一門必修專業課,具有很強的實踐性。通過在課堂上引入生本理念教學,筆者發現生本理念使學生的學習積極性得到加強,學生的獨立學習能力也得到改善,實現了“教是為了不教”的目標。本文介紹的教學模式對高職院校其他專業課教學也有一定指導意義。
參考文獻:
[1]郭思樂.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2006.
[2]朱開炎.生本教育的生態課堂教學模式[J].課程·教材·教法,2004,(5).
[3]楊德廣,焦賀麗.高職院校教育教學有效性研究[J].教育發展研究,2009,(21).
關鍵詞:數控機床;理實一體化;學生
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)34-0225-02
一、課程概述
《數控機床編程與操作》課程是高職院校數控專業的一門核心課程,也是一門實踐性較強的課程。該課程要求學生通過學習,掌握一定的編程知識及操作數控機床的能力。因高職學生對理論學習的興趣一般都不高,先理論后實踐的教學模式往往會造成學生在實踐的時候什么也不會,使教學陷入困難的境地。《數控機床編程與操作》課程主要內容包括:數控機床基本知識、數控車床編程與操作、數控銑床編程與操作、加工中心編程與操作、數控線切割機床的編程與操作、自動編程軟件的應用等。這些內容實踐性強,需要將理論上所學的各種數控機床的編程及加工知識運用到實際的機床上去。這樣才能讓學生真正掌握正確合理的編程方法和機床的操作技能。
二、理實一體化教學基本理念
理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法。突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理。突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣的一種教學方法。
三、合理選擇教材
理實一體化教學要有與專業相配套的教材。傳統的教材一般都強調理論的全面性和系統性,不能適應理實一體化教學的需要。理實一體化教材要摒棄傳統的專業教學課程方案,根據教學目標和任務,將各個知識點分解實踐訓練任務,有計劃地開展技能訓練。在訓練中讓學生知其然。教師將學生實踐中出現的問題,用專業理論知識來加以解釋,使學生知其所以然,從而實現理論與實踐的有機結合?!稊悼貦C床編程與操作》課程教材應根據高職院校對技術應用型人才的專業技術能力培養要求編寫。在內容組織上,注意以社會需求為目標,以技術應用能力為主線,注重理論聯系實際,并以夠用為度;編程與應用部分應注重實用性、先進性和可操作性。
四、《數控機床編程與操作》課程理實一體化教學的實施
1.課堂講授加仿真演示相結合。課堂上講授數控機床的編程與操作,首先通過仿真軟件將一臺仿真機床展示在學生面前,讓他們認識數控機床的基本結構和操作方法。在接下來的授課過程中會接觸數控機床的編程,數控機床的程序由各種功能指令組成,一次講解很難讓學生理解指令的用法及編程規則,所以老師在講授過程中可以通過數控機床仿真軟件演示每一個指令的用法,這樣不僅加深學生對編程指令的理解,同時也熟悉數控機床的基本操作。例如,數控車床的編程與操作這部分內容的學習,首先通過仿真軟件讓學生對數控車床的基本結構,操作方法及注意事項有感性的認識。接下來是數控車床編程的基本指令的學習,每個指令的學習又可以通過仿真軟件進行演示,讓學生真正理解每個指令的用法。最后,對車削加工零件進行編程及仿真加工,為實際操作數控車床加工做好準備。傳統課堂講授模式一般是先介紹編程指令的功能、編程格式等,很難讓學生學會指令的實際用法,課堂講授的同時加入仿真演示很好的解決了這一問題。
2.實訓車間操作示范。經過課堂上的理論學習及仿真演示,學生還沒有達到可以獨自操作數控機床的程度,因為操作仿真軟件和操作實際機床還有很大的區別,學生即使對數控機床的編程很熟悉,對仿真機床的操作也很熟練,但面對實際機床也會存在畏懼心理,這時要求授課教師進行操作示范。操作示范場所安排在實訓車間,操作示范的內容包括:機床的操作流程、數控加工程序的輸入、加工工件裝夾、刀具的安裝、工件的加工過程、加工結果的分析。操作示范完成后,學生對數控機床加工的整個過程有了基本的了解,對課堂上所學理論知識有了更深刻的理解,為下一步的實踐打下了基礎。操作示范要求示范教師要一邊示范,一邊將理論知識應用在操作示范過程中,讓學生不僅學習了數控機床的操作,也理解了課堂上所講的理論知識。
3.學生練習加教師指導。有了前期學習的基礎,學生可以開始實際加工練習。加工練習場所是實訓車間,教師進行現場指導。這一階段的主要內容是學生練習數控機床操作加工的基本技能,教師在旁邊觀察學生的操作方法,發現問題及時給予幫助,讓學生能真正學會、學好數控機床的操作技能。練習結束后,教師總結學生練習過程中存在的問題,結合課堂講授的內容,找到解決問題的方法,讓學生能用理論知識去指導實踐。例如數控車床加工練習,先給學生零件圖紙,首先是對零件圖紙進行分析,制定合理的加工方案。然后是進行數控程序的編制,程序編好后輸入數控系統,檢查校驗,最后安裝毛坯進行加工。
五、適合理實一體化的師資
實施理實一體化教學不同于理論教學,也不同于實習實訓課。不同于理論課是因為在上課的同時要求學生動手,不同于實習實訓課是因為在學生動手的同時隨時要停下來講授理論。所以對教師的要求非常高,因為在學生做項目的過程中隨時都可能遇到問題,這就要求老師能夠及時處理。這些問題包括動手方面的,也包括用理論知識去解釋動手過程中的問題,所以理實一體化教學的老師不但對自己的學生有多少能力了如指掌,同時對實施理實一體化教學的設備要運用自如,運用自如不但要會,還要會調,更會簡單的維修。針對這些要求,學校應組建一支業務能力比較高、肯鉆研、要求上進的師資隊伍,這樣才能正常的開展理實一體化教學。
六、理實一體化教學效果
理實一體化教學模式旨在使理論教學與實踐教學交互進行,融為一體。一方面,提高了理論教師的實踐能力,實訓教師的理論水平,培養了一支高素質的師資隊伍。另一方面,教師將理論知識融于實踐教學中,讓學生在學中干、干中學,在學練中理解理論知識、掌握技能,打破教師和學生的界限,教師就在學生中間,就在學生身邊,這種方式可大大激發學生學習的熱忱,增強學生的學習興趣,學生邊學邊練邊積極總結,能達到事半功倍的教學效果。但班級人數較多會在一定程度上影響理實一體化教學的效果,合理的班級人數應該在20人左右。
七、結束語
理實一體化教學不僅僅是理論教學與實踐教學內容的一體化,也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化,同時,還包含教學場所的一體化。因此,“理實一體化”絕不是理論教學和實習教學在形式上的簡單組合,而是從學生技能技巧形成的認知規律出發,實現理論與實踐的有機結合。開展理實一體化教學一定要認真分析課程性質,充分利用教學設施,調動學生學習積極性,真正通過理實一體化教學提高教學效果。
參考文獻:
[1]杜家熙.數控機床編程與操作[M].北京:機械工業出版社.2011.
[2]趙華.數控機床編程與操作模塊化教程[M].北京:清華大學出版社.2011.
關鍵詞:理實一體化 教學方法 “雙師型”教師
據有關資料研究顯示,我國目前機床數控化率不到2%,而且大部分數控設備為進口產品,雖然這幾年數控設備國產化率大大提高,但是在高、精、尖設備方面與國際上還存在很大的差距。即便如此,對于數量有限的這一部分數控機床也未能充分利用,我國高技術工人較少,這與歐美等發達先進的工業國家相比還存在著很大的差距。
造成我國制造業落后的原因有很多,高技能數控工人的匱乏無疑是主要原因。據統計,在我國制造企業中,數控類高技能人才占企業員工的比例不足6%,而企業對高級能人才的需求超過員工數的16%,數控高級技工嚴重缺乏,全國僅數控機床操作工就短缺60萬人,我國沿海經濟發達地區,例如,廣東、浙江、江蘇、山東,數控人才更是供不應求。與企業大量需求數控高技能人才相反的是,我國每年都有大量的高職、中職畢業生為無法找到合適的工作而苦惱。社會上出現了這樣一種互相矛盾的現象,一方面,企業招不到高技能、高素質的技術工人,許多先進設備得不到充分的利用;另一方面,廣大畢業生找不到合適的工作,為畢業后能干什么而苦惱??梢?,我們現階段的職業教育方式方法出現了問題,不能滿足社會的要求。在我國,無論是技工教育還是其他教育,都采用同一種教學方法:教師在講臺上講,學生在下面聽。教師講完一節課,學生能聽進去多少、能聽懂多少就看學生的悟性了。在這種教學方法下,教師起主動作用,學生卻是被動地學習,這樣教出來的學生沒有自己思想,只會死記硬背,跟在前人后面亦步亦趨,創造性被抹殺了。為解決學校教育與企業需求脫節這一突出的供需矛盾,2009年,人社部下發了《關于印發技工院校一體化課程教學改革試點工作方案的通知》,在全國30所院校5個專業設置了一體化改革試點。2012年,人社部根據社會發展情況,下發了《關于擴大技工院校一體化課程教學改革試點工作的通知》,在全國新增94所技工院校開展一體化課程教學改革試點工作。
面對供需矛盾這一棘手問題,我們應該采取切實措施,從內因著手,面向市場辦學,積極進行教學改革,推行理實一體化教學,以提高職業學校學生的競爭力,促進職業教育的改革和發展。理實一體化課程通常指的是在教學過程中,將理論與實踐技能有機融合到一個特定的載體上,通過理論檢驗實踐,反過來通過實踐印證理論,實現學生學習的過程。理實一體化教學充分利用先進的教學方法,利用模擬技術等將理論、實驗、實訓等教學內容有機融合在一起;教師的理論、實踐技能的講解與學生的聽課、實踐技能操作一體化實施;把理論教室、實驗課所用的實驗室與技能訓練場地等教學條件一體化配置;理論學習和實踐技能學習同時交替進行,形象和抽象交錯出現。由此形成融知識傳授、能力培養、素質教育于一體的一體化課程模式。
從學生的學習效果看,理實一體化是比較好的課程改革方向,但理實一體化課程改革卻推進緩慢,因為最好的課程往往是實施最困難的課程。筆者所在學院從以下幾個方面入手,確保理實一體化課程改革的順利推進。
一、在理實一體化教學過程中,要有與教學配套的專門教材
學生在學習過程中使用的常規教材都特別強調知識的全面性、延續性、系統性,這與理實一體化教學的需要相背離,不能滿足教學需求。我們經過實踐之后認為,理實一體化教材要拋棄傳統的理論教材編寫方案,應該根據學習知識的目標和任務,將各個知識點分解,把理論和實踐技能設置成訓練任務,使學生所學的知識點模塊化,根據模塊知識對學生開展專門的技能訓練,在技能學習的過程中讓學生知其然;學生在實踐過程中會遇到各種不同類型的問題,教師根據實踐技能對理論的要求,用理論知識對技能進行說明,使學生真正知其所以然,從而實現理論與實踐的有機結合。這個理實一體化過程也符合學生的認知規律,學生學習的過程是從感性上升到理性,又由理性回歸到感性,即從實踐中總結理論,而理論指導實踐。筆者學院數控工程系在理實一體化課改過程中,發現沒有適合學生學習的數控理實一體化教材,便組織骨干教師根據理實一體化課改的要求,在系主任的主持下,采用項目教學法,將理論與實踐相結合,編寫適合理實一體化教學要求的教材――《數控車床編程與操作(FANUC系統)》,解決了數控理實一體化教學沒有合適的教材的問題。
二、在理實一體化教學過程中,教師是課改的主體
“雙師型”教師是開展理實一體化課程建設的前提,學院在現有條件下,采取幾方面的措施保證足夠數量的“雙師型”教師。
1.發揮自身優勢,利用自有資源對教師進行技能培訓
自2003年起始,學院利用寒暑假組織新入職的教師及理論課教師參加院內的技能培訓,技能培訓完成后,要求參加培訓的教師考取相應的技能等級職業資格證書。2010年,學院提出了“雙百計劃”,即安排百名教師有計劃地利用無課時間或假期下企業掛職實踐,充實、提高自己的技能。同時,邀請企業具有雙師素質的專業技術人員和管理人員走進課堂,充實教師隊伍,把他們豐富的實踐經驗帶到課堂中來。有計劃地組織實訓及理論知識不強的教師進行理論培訓,提高他們的學歷層次和理論水平,要求他們根據自身的優勢,在規定的時間內考取相應的學歷證書,促使他們不僅豐富了理論知識,而且在教學過程中也擁有了豐富的實踐經驗,使他們逐步成為“雙師型”教師。一個優秀的教師不能只是“蠟燭”,還應該是“發動機”,要不斷增加新能量、新動力,不能只是“一桶水”,還應該是一潭“泉水”。
2.理實一體化教學要有素質過硬的“雙師型”教學團隊
教師不能滿足于現狀,覺得掌握的知識足夠用了,就不再學習了。對于新知識的學習,我們采用以老帶新、以新促老、新老結合的模式,既解決了老教師對新知識接受慢、學習新知識懈怠的問題,也解決了新入職的年輕教師缺乏實踐教學經驗等問題。自2004年以來,人社部每兩年即組織一屆全國數控技能大賽,為了激勵學院教師、學生積極上進,筆者學校組織參加了歷次的淄博市選拔賽、山東省選拔賽,直至全國大賽,每年的省市選拔賽、全國大賽都取得了較好的成績。以賽代練、以練促賽、賽練結合的模式,不僅為學院培養了一批數控技能高手,同時也為學院培養和鍛煉了一批年輕的專家型教師,為學院取得了一項項榮譽,他們成為了數控系未來發展的中流砥柱,是學院的后備力量。
3.理實一體化教學需要先進的教學理念和教學方法
沒有經過不同教育理念的激烈碰撞,就總結不出先進的教學理念和教學方法,要善于接受新知識,把世界上先進的經驗與學院的實際情況相結合。
學院每年都會安排出專門的教師培訓經費,選派優秀的教師參加各類培訓,將當前先進的教育技術、教育教學方法帶回學校,為學院教學改革補充新知識。先進的教學方法和理念并不能符合所有學院和學生的要求,只有在現有條件的基礎上,不斷地總結和改進,才能找到符合學院教學實際的教學方法。
三、理實一體化要有相應的硬件設備和學習環境
理實一體化教學不僅要有與之相配套的教材,還要有相應的能滿足學生進行理實一體化學習的硬件設備和學習環境。理實一體化教學方法要求學生在同一時間、統一地點進行理論知識和實踐技能的學習,要求時間、空間的同時性,要求在實習車間內有足夠的實習設備、足夠先進的實習設備。實訓車間應設理論學習區,理論學習區直接安排在實踐車間內,在設備數量上為理實一體化教學中教師的教學、學生的學習、師生的互動提供硬件保障。自2009年以來,學院投入大量資金在硬件的建設上,購買了大量用于學生教學實踐實習設備,所購買的設備都是具有先進的性能、在工廠中大量使用或即將使用的先進設備。為了增加學生練習的機會,學員新購買了幾十臺FANUC系統的數控銑床、車床。在先進技術方面,學院投資幾百萬元購買的先進的(DMG)6軸加工中心、三坐標測量儀等,與世界先進技術同步,讓學生不僅能夠掌握現在正在使用的技術,而且能夠對先進的技術有所了解。
從普通教學轉為理實一體化教學后,無論是在教師的教學方面,還是在學生的學習方面,都出現了比較積極的變化。首先,教師在教學過程中從單純的“填鴨式”知識講授變為讓學生掌握知識學習的方法;教師的知識結構和能力結構從單一的理論或實踐教學向理論實踐一體化教學轉變。其次,學生在學習過程中由被動地接受教師教授的知識向主動學習、手腦并用轉變;學生的學習形式由固定教室、集體授課向室內外技能教室、實習車間轉變。再次,教師的教學方法也向多樣化、易懂化方向發展,由講授、黑板板書、布置作業向利用多媒體、網絡化等教學方式轉變。這些積極的轉變正是我們樂于看到的,通過理實一體化教學,實現了現代職業教育的實踐性、開放性、實用性。
關鍵詞:做學教合一 中職數控職業課程 課程開發
課 題:本文系第三期江蘇省職業教育教學改革研究重點資助課題《基于“做學教合一”理念的中職數控專業課程課例開發和實踐研究》(編號ZZZ3)研究成果。
目前我國中職專業課程體系是按照學科式將同一專業不同課程按照門類順序進行排列。這樣的課程體系對邏輯思維能力強的學生是比較恰當的,但對于邏輯思維能力偏弱的大部分中職學校學生卻是不合適的。筆者學校在數控專業教學實踐中,依據陶行知先生“教學做合一”的教學思想,重構綜合職業能力導向的技術技能型人才培養中職數控專業技術邏輯課程體系,打造職業課程,實現中職數控專業課程有效教學。
一、概述
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程是以數控專業職業為主線,將數控專業理論與職業技能相融合,學生所做(職業技能)與所學(專業理論知識)密切聯系。通過校企合作、產教融合,以企業典型數控加工產品作為學習項目,在真實的工作情境中以“做”字當頭、“學”貫始終、相機而“教”的策略實施職業技能、專業理論教學,以勞動技能、勞動責任、勞動秩序、關鍵能力等基本勞動要素實施職業評價。讓學生在掌握職業技能的同時掌握相關的專業理論知識,使學生的綜合職業能力達到職業崗位要求。
二、基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程特點
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程是根據中職學生的認知特點和技術技能型人才培養規律,從職業層面構建理實融合的項目化教學體系,是由一系列職業崗位的典型工作任務(項目)組成,通過工作任務(項目)將職業課程所需理論知識和實踐技能聯系在一起,實施理實融合的項目化教學。
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程是體驗的課程,是被教師和學生實實在在地體驗到、感悟到、領悟到、思考到職業需求的課程。它的學習過程就是工作過程,在真實的工作情境中,通過工作實現學習,通過學習體驗職業需求。
三、基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程體系結構的構建
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程體系結構是按照技術邏輯建構的。通過對課程學習共同體的分析、對國家人才培養目標的分析、對相關行業企業的深度調研確定學生所需擁有的數控專業綜合職業能力要求后進行構建的。
對于中職數控專業學生而言,需要擁有行業通用能力(識讀圖樣的能力、手工加工能力、普通機床操作和加工能力等)和職業特定能力(數控機床操作和加工能力、手工和自動編制數控加工程序的能力等)。因此中職數控專業課程應該是在職業技能(鉗工、車工、數控車、數控銑、加工中心)基礎之上融合專業理論知識(機械制圖、機械基礎等)形成的,其體系結構是由一系列職業課程(鉗工、車工、數控車、數控銑、加工中心)組成。
四、基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程的開發
1.基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程內容的開發
職業課程內容的開發是基于職業能力的基礎上,通過校企合作,確定一系列能夠在學校現有教學資源下完成的數控加工中具有代表性的典型產品作為學習項目。學習項目作為職業課程的載體,它應該具有用于學習一定的職業技能和專業理論知識的功能,同時又能與職業崗位結合起來,實現適應職業崗位需求的做與學統一。
2.基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程實施的策略
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程的實施需要在校企合作的基礎上構建真實的工作情境,通過工作任務讓學生認識職業,通過完成工作任務讓學生的能力達到工作崗位職業能力要求,達成提升學生綜合能力的職業課程目標。
職業課程實施的策略有很多?;?ldquo;做學教合一”理念的中職數控專業職業課程的實施應該從創造良好的工作學習環境、激發學生的學習動機、有機融合理論實踐知識等方面來注意培養學生的職業素養,實現職業課程的有效教學。
首先是班級文化企業化。班級文化以其無形的控制力、感染力、凝聚力,規范著師生的思想作風和行為傾向,對學生的工作學習態度、生活態度、價值觀念、行為習慣、道德情操等方面潛移默化地發揮著其特有的作用。班級文化企業化,能夠使學生在充滿希望、合作、競爭的環境中認真學習工作,對學生良好職業素養的形成起到積極引導的作用。
其次是教學過程工作化。職業課程的教學過程是教師(師傅)根據職業要求和學情,指導學生認識職業崗位需求,并在此基礎之上發展學生自身職業素養的過程。因此職業課程的教學過程就是工作過程的再現,它是讓學生在真實環境中通過做中學、學中做掌握職業技能與專業知識,感受職業崗位要求,使學生能夠正確認識職業課程學習的意義,以激發學生學習動機為目的,提升學生職業能力。
最后是項目完成理實一體化。職業課程的每個學習項目都需要一定的職業技能和專業理論知識的掌握才能完成。基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程學習項目的實施是圍繞“做”來訓練職業技能和傳授相關的專業理論知識,通過“做”字當頭、“學”貫始終、相機而“教”將職業技能與專業理論知識有機融合,讓學生在感知的基礎上進行理論學習,實現職業課程的有效教學。
3.基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程的評價
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程評價是對學生在工作學習過程中解決實際問題的能力、創新能力、實踐能力、良好的心理素質與積極的工作學習態度等方面作出的職業能力評價。具體的評價內容包括職業崗位的勞動技能、勞動責任、勞動秩序、關鍵能力等相關的基本勞動要素。
基于“做學教合一”理念的中職數控專業職業課程評價的過程是提升學生職業素養的過程。在評價過程中通過教師指導性職業能力評價和學生自主性職業能力評價,讓學生能夠清楚地認識到自身的職業能力,幫助學生明確努力的方向。通過組間和組內職業能力評價,提升學生的學習競爭力,增強學生合作的意識,激發學生的學習積極性和主動性,促進學生綜合職業能力的發展。
關鍵詞:成果為本 學習任務 “學、做”一體化的教學方法
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(c)-0183-01
1 成果為本教學理念簡介
成果為本的教學理念(outcome-based education,簡稱OBE)是20世紀90年代開始興起的一種教育模式,代表人物是斯派蒂(B.Spady),他提出:“基于結果的教育明確地意味著關注和組織教育系統中的每件事物,圍繞著一個根本的目標讓所有的學生在完成他們的學習經歷后都能獲得成功,這意味著首先要對教育結果有一個清晰的了解,然后據此組織課程、指導課程及評估以保證這一學習成果最終能發生。”該教育理念最早在美國、英國、澳大利亞、新西蘭等地實施并取得了較好的反饋。近年來香港教育資助委員會也在香港的高等院校改革中逐步推行了這種教學理念,其中香港理工大學早在2004年初已開始將成果為本教學納入該校的課程中,在教學及評估方面取得了顯著的成績。
成果為本教學的四大基本元素分別是確定理想的學習成果、設計配合學習成果的課程教學及評核、搜集成果達標的數據、利用成果評估數據改善課程,成果為本教學的的兩個重點為教學質量的提高與教學質量的保證。該理念側重于教學成果多于教學內容,在訂立課程目標、教學方法設計、課程考核方式等每一個環節中都以教學成果為重心。
2 成果為本教學理念在零件數控加工與工藝課程中的應用
零件數控加工與工藝課程是機械制造與自動化專業與數控技術專業的一門核心課課程將數控機床、數控加工工藝和數控編程等知識通過具體學習任務有機的結合起來,主要培養學生數控加工機床操作能力和機械零件數控加工工藝方案制定的能力,這也是本專業學生在工作崗位上需要的核心能力,對應工作崗位主要為數控設備的操作人員、數控工藝及程序員。
(1)首先要設計課程的學習目標或成果。學習成果包括學生通過教學過程所應該知道理解的(know/understand);學生應該能做的(able to do);學生應該具備的[素質](be like),實際上就是我們常說的知識、技能和素質(思想),成果應與就業崗位相適應基于數控設備的操作人員、數控工藝及程序員崗位工作任務的分析,可以初步將課程目標描述為以下幾點:使學生掌握數控削加工方法,了解金屬材料的切削加工性能,熟悉機械零件數控加工設備的操作規程和操作方法,掌握數控刀具的選擇方法,掌握零件的數控車削和數控銑削加工方法與程序編制,熟悉常用測量工具的使用方法,了解數控機床的基本結構組成,培養學生安全操作數控機床、維護保養數控機床的職業素質,團隊協同工作的職業精神,一絲不茍的職業品格。
基于上述要求把加工軸套配合類零件當作數控車削加工的最終成果,成果特點對學生的要求:像真正的數控操作員一樣 加工出該配合類零件。滿足了職業性的要求(態度);零件待加工表面:內外圓柱面、內外圓錐面、內外螺紋面、球面、端面、倒角……加工表面豐富,滿足了知識的要求;零件的加工要求:尺寸精度、配合精度、表面粗糙度……加工要求高,加工難度大,滿足了技能的要求??墒窃摮晒嫦爰庸て饋黼y度還是很大的,別說剛開始上專業課的學生,就是工廠的師傅也需要仔細閱讀零件圖、認真進行工藝分析,所以這是數控車削部分的最終成果,想要獲得這個成果或者說想要會加工這組零件,需要先會加工其余四組零件,分別是帶外圓柱面與圓錐面的零件(階梯軸);帶圓弧面的軸類零件;帶螺紋的零件;孔類零件。而想要加工以上四組零件,則需要先會操作數控車床,所以數控車削部分就設計6個成果,成果排序是基礎到高端、由簡單到復雜,成果設計時遵循了適用性、實用性、代表性、趣味性的原則。
設計教學成果應注意:學習成果的表述往往是知識和能力的結合,知識為基本,為能力服務,不能單獨停留到知識上,做到這點才能獲得成果為本的精髓;成果并不是學習目標簡單的羅列,成果應有具體的形式;成果應與就業崗位相適應。
(2)其次要設計配合學習成果的課程、教學及評核,通過配合來保證達到成果。設計主要的學習與教學活動,包括利用哪些資源、通過哪些活動來實現預期的教學成果,并且要對每項課程活動進行簡要的解釋,再次要針對每項教學成果設計匹配的評估方式,比如測驗、論文、案例報告、考試等,以保證每項預期的教學成果能夠獲得標準的評估,由此可見成果為本的教學理念實現了教與學的統一、教學目標與教學過程的統一、教學目標與教學效果評估考核的統一,這三個統一使得該理念主導下的教學方法比傳統的教學方法在教學目標設置、教學活動設計和教學質量評估方面的信息更透明、更公平合理,也更容易被學生所接受。教師在教學中的隨意性、課程考核評價的主觀性也會隨之下降。
(3)最后搜集及運用學習成果評估數據以改善課程。
無論是哪一種教學方法,我們運用的目的都是與預期的成果配合,或者說從而達到預期成果,這個先后順序是不可以變更的都應該是設計教學成果,而后做的一切工作都是為了實現成果。所以說在成果教學法中,確定理想的教學成果是最重要的內容是最先開始的工作,我們在完成一個學習任務后,要及時評核學習成果,并整理保存數據,在進行完一個工作循環后,根據我們搜集整理出來的學習成果評估數據用以改善我們的課程,需要什么改善方案以提升課程的效果?如何推行?學生能夠達到課程中哪些學習成果?哪些需要改善?這些都是一輪教學任務完成后我們應該的思考。
參考文獻
【關鍵詞】數控機床 調試維修課程 理實一體 教學改革
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0236-01
隨著我國的不斷發展,在職業學校中也應當堅持以學生的未來就業為導向,以項目為載體,突出學生的主體性,真正實現理實一體化。同時還要積極對數控機床調試與維修課程進行改革與創新,提高學生的技能,增加學生的實訓機會,提高教學的質量。
一、做好計劃
想要實現數控機床調試與維修課程理實一體教學模式的改革與發展,就要制定出詳細的實施計劃,做好課程改革工作,同時還要保證內容、教材、場地與設備、規模以及師配方案等方面制定的科學與合理性,同時還要保證考核方案的準確與有效[1]。
二、實施
(一)做好內容上的制定工作
首先,對于課程的名稱來說,可以變換成為“數控機床調試與維修”,同時還要開展FANUCOi-mate-TD數控系統車床的調試與維修教學。在實際工作中還要綜合好技能上的需求來將理實一體化課程進行詳細的劃分與歸類,并將其制定為數控系統的數據傳輸與數控系統硬件連接訓練等。對于數控系統的操作以及工件程序的編制的訓練,數控系統的數據傳輸訓練,數控系統硬件連接訓練以及順序程序編制訓練等技能訓練,都是以典型數控機床故障維修的技能訓練為主。
(二)教材上的制定
就我國目前來說,還沒有針對FANUCOi-mate-TD數控系統裝調與維修知識與技能進行全面介紹的理實一體教材。所以針對這一現象,就要及時組織專業的教師針對實際情況來編寫出相關的講義,以此來滿足本專業中的教學需求。且在講義中還應當要堅持以項目發展為方向,以任務為驅動方式,將理實結合在一起的教學模式來進行編寫[2]。
(三)做好授課現場的建設工作
在職業學校教學中采用理實一體化的教學模式有著十分重要的意義,且想要讓學生可以在學習中去實踐,在實踐中學習的目標,教師就要保證教學地點的靈活性,不能將教學局限在課堂中,教師可以帶領學生深入到實訓場地中,讓學生在實訓中不斷提升實踐能力,同時有效激發出學習的興趣[3]。
(四)教學模式與教師水平
在開展數控機床調試與維修課程理實一體教學的過程中,想要提高教學的效果,就要先保證教師自身的教學水平與一定的教學經驗。同時在引導學生進行實踐的過程中,還要配備專業的指導教師來進行現場的指導工作,在保護學生安全的同時引導學生進行實踐,同時還可以在訓練中觀察好學生,發現學生存在的不足。另外,教師必須要加強對新課改下教學模式的研究,能夠不斷深入研究新型的教學方法,以便于提升教學質量。職業學校也要組織教師去與一些重點高校進行學習以及培訓,加強交流合作,從而來不斷提升教師教學能力。另外,教師也可以利用網絡資源進行學習溝通,與國外一些教師或學術界權威性較高的教授進行學習,從而來豐富自身的能力,提升教學效率。
(五)實施
在開展數控機床調試與維修課程理實一體教學的過程中,教師要事先編制好講義,同時還要遵循“模塊-項目-任務-工作情景”的環節來開展教學活動,并將學生帶入到訓練的過程中且去。其次,對于技能訓練來說,主要是由基本與強化技能兩方面所組成的。其中對于技能訓練來說,就是教師在開展教學活動的過程中先進行示范,然后再引導學生進行模擬,以此來完成教學工作的[4]。
(六)做好教學評估
對于數控機床調試與維修課程理實一體教學來說,評估工作主要分為理論考試成績、抽查考核成績以及平時成績。且對于這三種成績來說,也就成為了學生在這一課程中的綜合考核成績。其中,理論考試主要是通過試題來讓學生進行筆試。而抽查考核則由于受到了多方面因素的限制,在訓練任務結束以后,教師只能抽取幾名同學來接受考核。而對于平時成績來說,教師只能根據學生在日常學習中的表現來進行考核。
綜上所述可以看出,在數控機床調試與維修課程理實一體教學中要想實現改革,就要不斷更新教學理念,積極培養學生的實訓機會,提高學生的動手操作能力,同時還要讓學生及時進行訓練,這樣才能真正提高教學的效果。
參考文獻:
[1]陳淑俠.《數控機床故障診斷與維修》課程的理實一體化教學改革初探[J].科技信息,2013,(82):44-45.
[2]韋勝東.基于理實一體化教學模式的高職院校維修電工實訓課程教學改革初探[J].佳木斯職業學院學報,2015,(10):17-18.