时间:2023-06-13 16:14:57
序论:在您撰写数控专业环境分析时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
转眼之间职校生活也只剩下短短的一年多了,我也即将走到生命中的第二十个年头,看当今世界,机械、数控发展日新月异,知识经济迅猛增长,人才竞争日趋激烈,年轻的一代凭借自己的一技之长在社会大潮中奋力打拼,我不由考虑起自己的前程:在机遇与挑战面前,作为一个数控机械类的职校生,我将如何面对,我究竟能扮演一个什么样的角色呢?水无点滴量的积累,难成大江河。人无点滴量的积累,难成大气候。没有兢兢业业的辛苦付出,哪里来甘甜欢畅的成功的喜悦?没有勤勤恳恳的刻苦钻研,哪里来震撼人心的累累硕果?只有付出,才能有收获。泰山不拒细壤,故能成其高;江海不择细流,故能就其深。一室不扫,何以扫天下。只有从小处做起,任劳任怨,才能换来最后的笑容。
自我评估与定位
1.个人分析
2.职业分析
环境分析
1.职业环境分析
一个人不能骑两匹马,骑上这匹,就要丢掉那匹。聪明人会把凡是分散精力的要求置之度外,只专心致志地去学一门,学一门就要把它学好――歌德。
数控技术专业是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术。数控技术在机械制造业的广泛应用,已成为国民经济发展的强大动力。
加入世贸组织后,随着经济的快速发展,中国正逐步成为“世界制造中心”,数控化率已成为衡量一个国家或企业制造技术水平和经济实力的重要指标之一(数控化率:设备拥有量中数控设备所占的比例)。目前我国机床的数控化率仅为1.9%,而日本高达30%,美国超过了40%。在发达国家数控机床已经普遍大量使用,而我国数控技术应用推广同发达国家相比差距很大。我国数年内将增加40-50万台数控机床,相应需要60-80万数控专业技术人才。
随着我国机制行业新技术的应用,我国世界制造业加工中心地位形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,可在现代制造业的模具、钟表业、五金行业、中小制造业、从事相应公司企业的电脑绘图、数控编程设计、加工中心操作、模具设计与制造、电火花及线切割工作,所以目前现有的数控技术人才无法满足制造业的需求,而且人才市场上的这类人才储备并不大,企业要在人才市场上寻觅合适的人才显得比较困难,以至于导致模具设计、CAD/CAM工程师、数控编程、数控加工等已成为我国各人才市场招聘频率最高的职位之一。
我国高级技工正面临着“青黄不接”的严重局面,原有技工年龄已大,中年技工为数不多,青年技工尚未成熟。在制造业,能够熟练操作现代化机床的人才已成稀缺,据统计,目前,我国技术工人中,高级技工占3.5%,中级工占35%,初级工占60%。而发达国家技术工人中,高级工占35%、中级工占50%、初级工占15%。随着产业布局、产品结构的调整,就业结构也将发生变化。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。
(1)数控人才的需求主要集中在以下的企业和地区。
①国有大中型企业,特别是目前经济效益较好的军工企业和国家重大装备制造企业。军工制造业是我国数控技术的主要应用对象。杭州发电设备厂用6000元月薪招不到数控操作工。
②随着民营经济的飞速发展,我国沿海经济发达地区(如广东,浙江、江苏、山东),数控人才更是供不应求,主要集中在模具制造企业和汽车零部件制造企业。具有数控知识的模具技工的年薪已开到了30万元,超过了“博士”。
(2)现在处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源。
①是大学、高职和中职的机电一体化或数控技术应用等专业的毕业生,他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验,同时,由于学校教育的专业课程分工过窄,仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。
②是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训,以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验,但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生,知识面较窄,特别是对计算机应用技术和计算机数控系统不太了解。
(3)对于数控人才,有以下三个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同。
①蓝领层。
数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作技工。但由其知识较单一,其工资待遇不会大高。
②灰领层。
数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如Uc、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职、本科学校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎;待遇也较高。
数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,知识结构要求很广,适应与数控相关的工作能力强,需要大量实际经验的积累,目前非常缺乏,其待遇也较高。
1 教改的目的
通过本课程的学习,要求使学生了解并掌握UG应用软件的一般绘图方法;了解并熟悉UG应用软件在实际加工中的应用领域;从数控专业的加工方面对UG应用软件的造型和加工方面生成数控加工程序角度,使用数控编程仿真软件。
2 背景分析
2.1课程的特点
本课程是一门理论与实践性都比较强的学科,具有以下三方面的特点:
2.1.1理论性。本课程通过对数控加工基础知识的掌握,进一步了解UG应用软件软件在数控加工方面的所涵盖的理论知识。
2.1.2实践性。本课程是一门实践性极强的课程,注重实践、参与实践,是学好这门课的关键。这就要求学生在掌握教材基本理论的前提下,多在数控加工方面分析数控加工和数控编程与数控仿真软件之间的关系,在软件中造型并仿真加工和运用软件生成的程序在实际加工中的差别,通过理论结合实际掌握软件和实际加工区别并更深入的掌握实际数控加工的知识。
2.1.3综合性应用性。本课程是一门综合运用教学理论和教学实践的应用课程,它涉及的知识包括《数控加工工艺》、《机械制造》、《数控刀具》、《数控夹具》等多方面的知识,因此在知识方面具有综合性的特点。开设此课的目的,是培养有素质的教师,这就要求学生结合自己的实际”边学习边观察边实践”,把学、看、练紧密地结合起来。
2.2学习者的特点分析
《UG应用基础》是机电学院数控技术专业的必修课程,其学生主要在数控专业并且大多数都从事数控岗位为主。
从学习对象看,主要是学生的数控知识掌握的不够扎实,学习本软件只是将一些基本的参数进行修改,不能将生成的程序用作真实的数控加工。
从学习内容的选择和指向来看,追求学以致用或现学现用,多从实效出发,希望所学知识与技能对提高自己的本职工作有直接的作用。因此,希望所学内容有实用性,教学内容的编排便于自学。
2.3教学环境分析
2.3.1学习环境分析
《UG应用基础》在教学过程中完全由学校提供相应的机房安装相关的软件,保证每个学生一台机器,并且学习的过程中教师将学生分成几个小组,小组之间在学习中遇到困难可以先小组讨论的方法进行解决问题,如果遇到难点可以与教师进行交流使得问题得到解决。
2.3.2师生的角色分析。
由于学生长期以来早已习惯被动式的接受式教学,自主学习能力较差,因此多数学生表现为被动接收型,与之对应教师就应是传授型。通过教学,我们不仅要传授给学生知识,还需培养学生相应的能力,因此,在教学中应逐渐让学生具有发现型的特点,与之对应教育应具有指导型的特点。
2.3.3课程的资源配置情况及学习资源
目前该门课程所拥有的资源有以下几类:
(1)文字媒体
文字主教材:教学的主要媒体,携载最重要、最基本的教学内容,供日常教学使用。本课程采用本课程的主教材为教科书,采用吕修海主编,《cAD/CAM应用基础-UG应用软件2006》。本教材通过结合实际生产抽取出来的典型的图形让学生进行练习。
(2)其它网络资源
实施方案:实施方案提供教学目的和要求、教学进度等其他详细信息,帮助教师进行教学安排。
教学大纲:教学大纲提供课程的教学目标和总体要求,供教师明确教学目标时参考,也可供学生在确立自主学习目标,加深对课程理解时参考。
教学辅导:对课程重要内容进行辅导,帮助学生理解消化教材内容,并帮助学生拓宽视野。
平时作业及自检自测:为学生提供部分练习,加深学生对教材内容的理解,同时便于学生检测学习效果,也可由教师在进行教学监控时使用。
2.3.4教学组织
(1)教学组织形式
在教学组织形式上,机电学院主要采取以个别化、学习小组活动的方式为主,其他教学组织形式为辅的多样化的教学组织形式,既保证自主学习的灵活性,又发挥协作学习的作用。
(2)自主学习方法的支持
机电学院在教学中,不仅重视对学生学习内容上困难的支持,尤其注重对学生自主学习方法和学习策略上的支持。在新生入校之时,教学管理人员就会对学生进行学习计划的指导,根据每个学生的具体情况和学校教学的安排,指导学生制订一个切实可行的适合于自己的学习计划,使学生一开始就有明确的方向。在具体的学习方法指导上,学校从各高等院校中聘请专家教授为学生进行关于学习方法的讲座。在学习过程中,学校还经常组织学生通过多种渠道进行学习方法的交流,相互借鉴,共同促进。
(3)学习动机的支持
机电学院在激发学生学习动机方面主要从两方面入手,一方面是通过外在因素激发学生的学习动机。另一方面,学校通过教学管理人员随时注意学生的思想状况,以和学生交流谈心的方式,帮助学生解决实际的困难,使学生树立信心。同时,我们还通过一些教学水平较高的教师在教学过程中贯穿情感因素,以情动人,激发学生对学科内容的兴趣,促使学生自主探索。
3 模式框架
综合该课程的特点,学习者和学习环境特征,结合课程的教学目标,现拟出课程教学模式的框架
本课程按分层叠进式教学:第一层次一知识的认知性教学,第二层次一知识转化为能力的教学,第三层次一知识的转化实践的教学。
4 教学过程一体化设计
4.1教学组织形式:
导学+自主学习+集中辅导+学习小组+成果展示。
基本原理以自主学习、集中辅导为主,发展性问题以讨论的方式为主,现实问题以实际操作的形式为主。
4.2教学方法:
结合课程内容采用自学教材、查阅资料(包括看光盘、杂志、上网查学习资源)、启发式、案例式教学、讨论式、实际操作等。
4.3教学内容的改革:
在教学过程中,注重理论学习与学生工作实践相结合。
4.4教学手段:多用网上资源、多媒体资源进行教学;在课堂上或在网上开展两次专题讨论;利用答疑区和E-mail等形式解决学生学习中的各种问题。
5 课改效果评价
5.1提倡评价方式的多元化,可以指导学生开展自评和他评,小组间的评价,指导教师评价,使评价成为学校、教师、学生等多个主体共同积极参与的交互活动。学生自主学习的情况、参加小组学习的情况,参加辅导课程的情况,参加答疑的情况,都作为评价的一部分,并使学生、教师、学校参与其中。评价的情况计入本课程的形成性考核成绩占20%。
5.2考试
关键词:工程能力;数控技术;教学模式
高职高专院校是为社会培养高素质技能型人才的专业机构。高职高专学生的鲜明特征就是扎实的理论基础、较高的技能应用能力,其中机械类学生就表现为工程能力。《数控技术》是高职高专机械类学生的重要专业课,同时也是理论性和实践性都很强的课程。
一、教学环境分析
目前,《数控技术》教学还存在这样一些问题:①课堂教学内容与工程实际脱节。教师对着书本讲解数控编程的指令,讲解数控机床的运动动作,讲解数控机床的结构原理。没有具体的工程环境,没有相应的设备,不形象不直观。学生只能是“知其然”,无法“知其所以然”。②教学实践设备不足。由于数控机床使用维护成本高,致使部分学校实体设备数量不足。另外数控机床还带有一定的危险性,部分学校不愿大量安排学生实习,并且部分学生不敢动手操作,从而导致教学实践设备使用不足。③任课教师的知识技能不全面。由于数控技术是一门理论与实践性都很强的课程,要求教师既能讲理论,又能指导实践;既熟悉数控机床的操作,又掌握数控机床的原理与维修。但是这样的知识技能全面的教师为数很少。此外,数控技术正在快速发展,社会对其需求也在不断深入。因此,《数控技术》课程要与企业紧密联系,强调工程应用,强化工程能力。
二、教学改革措施与内容
应用型人才直接服务于生产、生活,承担着转化应用、实际生产和创造价值的任务。因此高职高专学生应具备厚基础、宽口径、重实践、强应用等四个特点。我们在进行教学改革过程中紧密靠近行业,充分体现课程工程性质,通过三个环节连贯实施。
(一)实施阶段
我们在整个教学环节中营造企业氛围,创造企业基础,然后通过三个阶段连贯实施,使学生的工程能力逐步建立、巩固。
第一阶段制造技术的基础训练。本环节主要任务是在老师的安排、讲解、示范下学习掌握机械制造的基础技能,初步建立工程的概念,初步了解企业的工作流程。
第二阶段项目化综合性训练。本环节让学生从参与工程项目,培养学生综合应用分析能力和初步解决工程实际问题的能力。本环节可以采用校内项目化形式教学,也可以采用到企业的工学结合的形式进行训练。我们是通过工学结合的形式实现的。我们请企业人员参与课程设置,制定课程标准;让学生到企业里去实践学校里学到的理论技能。在工学结合的过程中,企业、学生是工学结合的主体,学校是工学结合的组织者,教师是具体的管理者。
首先,学校事先必须做好充分的调研,制订一整套完整的规章制度和实施方案,并仔细挑选合作伙伴,以确保工学结合的成果——能否提高教学质量,能否使学生素质达到设计要求,能否提高就业水平和质量。
其次,企业关心的是经济效益和是否能挑选到合适的人才。为此企业必然和学校进行多次磋商,保证学生在工学结合前就具有基本的知识和能力,同时也使学校的教学文件具有工程化的特色。
再次,学生通过工学结合,可以尽早深入企业,了解企业,熟悉企业,提高适应性,缩短就业后的“缓苗期”。同时学生通过工学结合不仅可以全面锻炼自我,又可以有一定的劳动收入,品尝劳动收获的快乐。
最后,教师在工学结合过程要不断为学校的教学质量目标和企业的经济目标进行协调。这个过程既保证了学生的全面发展,又增加了教师与企业的联系,锻炼了师资,为开展校企合作提供条件。
由此合作各方实现各自目标,收获各自利益,实现多赢状态,保证工学结合良好运行。
第三个阶段工程创新训练。本环节的目标是为了让学生的工程能力得到进一步的升华,培养学生的创新意识和创新能力。在学生掌握基本制造技能之后,教师有计划有步骤地组织开展一些开放性项目,让学生自由发挥,自主设计,逐步实施。开始可以先做一些单体零体,如徽章、立体印章、各式小纪念品等。然后再制作螺纹配合、曲面配合等一些配合零件。最后部分能力较好的学生还可以参加实际工程项目的设计制造。这样学生就充分实现了由学到用,使得知识变成实实在在的技能。
(二)实施保证
人的发展是在一定地理环境与文化环境下的发展。在适宜的环境下,学习者获得相应的情绪体验,形成相应的认知结构,产生一种学习的冲动,逐步形成自主自发倾向,最后形成自主学习的理智感。因此,要保证三个环节的顺利实施,整个教学环节流畅有序,就要使学生能够自主学习。我们从两个方面进行环境的构建,一个方面是人文素养,一个方面是企业氛围。
1.人文素质方面
现在的学生已经是90后了,他们个性鲜明,思维活跃,但是由于生活条件优越,在家长的宠爱下,也养成了任性、怯懦、依赖性等不好的性格习惯。为此我们首先给学生进行品质教育,培养学生的人文素质。①人文品质。以人为本,突出人的发展,把教育与人的自由、尊严、幸福、终极价值紧密联系起来,将理想、追求、伦理道德、严谨求实、宽容合作的人格品质教育贯穿课程教学始终。使学生获得正确思维和学习新知识的能力、不断探索和创新的能力、大胆疑问和情感的自律能力,彰显人文关怀和道德情感。②宽容品质。理性宽容是每个成功者的不可或缺的品质。唯有理性宽容,才能使研究者彻底避免急功近利、浮躁的学风,淡泊名利静下心来,潜心研究课题,刻苦钻研技术。③创新品质。“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。要形成创新品质,首先要培养创新思维,再塑造创新人格。创新品质是一种素质,体现人的知识水平、心理水平、思维方式和行为习惯等方面,是学生全面发展的重要因素。
【关键词】机床数控技术 课程建设 人才培养
【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)01-0248-02
一、引言
机床数控技术,是数控机床的核心,它融合了精密机械、电子、计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测等技术的最新成就,有效的解决了复杂型面、精密、小批量、多变零件的机械加工问题,其发展和应用水平是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,体现了国家综合国力[1]。机床数控技术课程作为体现机械工程专业特色和实现学生知识、能力、素养培养的专业核心课程,具有多学科交叉、多领域技术集成创新、实践性强等特点,在机械工程专业教学体系中占有重要位置。
近年,成都理工大学的机械工程及自动化专业结合省级卓越工程师培养计划,不断研究、探索培养创新能力强的高质量工程技术人才的新思路、新体系、新模式,深入开展了包括专业教学团队、实践教学平台、人才培养方案、课程教学改革等方面的建设。机床数控技术课程结合相关平台同时进行了大量的探索和实践。
二、机床数控技术课程教学中的几个关键问题
1.难于把握课程理论知识的深度和广度
机床数控技术是由各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合性学科,具有很强的系统性和实用性。一方面,现代机床数控技术在社会生产需求的推动下高速发展,而在教学学时普遍不足的情况下,出现了相关理论基础、知识难点和前沿技术三者的取舍、综合问题;另一方面,由于数控技术理论知识教学内容相对枯燥,当教学手段、方法无法提高学生的学习兴趣时,更加大了对理论知识讲授深度和广度的把控难度。
2.课程实践教学资源不足
传统的数控实践教学平台往往以各种数控车铣床、加工中心为主,这类以操作实践为主要目标的教学设备价格昂贵,建设成本极高,除非资金非常充足,否则很难在短时间内建起功能丰富、具有一定规模的实践教学平台。这种思路,往往恶化了设备建设的循环发展条件,造成数控培养系统功能单一,甚至技术落后;同时,精密、昂贵的数控机床对操作者提出了很高的要求,从实践教学安全性等方面考虑,有时不得将某些综合性实验、实训内容等转变成演示性实验,难以达成学生实践动手能力以及创新能力的培养。
3.教学方法与课程多方位实际应用特点的不协调
数控技术是一门典型源于实践、用于实践的多学科理论与多方位实践运用的课程。不仅是技术集成创新的产物,也是科技再创新的重要源头[2]。而传统教学模式以教师为中心、知识灌输为主,这种“填鸭式 ”的教学方式和学生“被动接受”的学习模式破坏了实践主体的主动性、独立性和创造性,学习者必然缺乏面对多方位工程实际应用环境所需的看问题、想问题和解决问题的行动能力。
三、课程建设的思路和目标
为了培养出具有扎实理论基础、先进技术理念、宽泛工程视角,创新精神突出,实践动手能力强、综合素质高的高质量人才,机床数控技术课程的教学改革势在必行。
按照大学课程建设要符合现代教育思想、符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律[3],结合机床数控技术课程自身的特点,本课程以“理论与实践并重,实用与先进并重,突出创新,强调应用”为指导思想创建教学内容;以强化学生创新精神和实践动手能力,形成以学生为中心的先进教学方法;以丰富功能,教、研结合,构建多层次递进式实践教学体系,实现从静态知识传授向智能教育的转变。
四、课程教学建设与实践
1.整合、深化教学内容
在专业课的教学中,教学内容的组织对实现培养目标十分重要。在有限的学时数里,一方面必须精简教学内容,同时注意知识体系完整;另一方面必须顺应技术的发展,抓实用性和先进性。为此,我们对教学内容进行了结构性调整、重组和更新。比如,在绪论中注重对数控机床基本工作原理、机床数控技术知识体系及相关专业术语介绍;要求学生利用搜索引擎工具和校园网图书馆电子资源广泛查阅文献资料,完成一份数控技术国内、外应用现状、发展方向的研究报告,为课程后续学习内容的展开和带着兴趣的自主学习打下基础。然后以学生熟悉的机械设计技术作为切入,介绍数控机床的机械结构设计特点。该部分教学内容不仅能加强学生对前期各种机械设计类课程知识的再应用,也要体现出机床技术的发展前沿。为此在探讨提高数控机床结构刚度时,引入对有限元分析的应用,选择学生们相对较熟悉的PRO/e软件,介绍如何分析数控机床工作台结构刚度问题,同时要求学生根据这个实例,课后自主研究学习PRO/e软件的CAE功能,从而拓展了他们在CAD/CAM软件应用方面的实际能力。接下来将数控系统的教学内容分作了四部分。首先介绍连续控制系统的数控插补原理,这是数控系统的核心计算功能。在这部分内容的教学过程中,设计了一个自主开发的插补运算平台,使学生可以在该平台上完成各种插补算法的学习和程序编写(自选内容),极大地激发了学生学习的兴趣,同时增强了他们的高级语言编程能力。然后以有形的NC系统技术着手,展开到CNC系统技术,再扩展到伺服检测技术的介绍。这部分教学内容抽象,是重点也是难点。但对机械专业的同学来说,由于电子技术、计算机技术方面的知识能力普遍不足,成了比较薄弱且难于突破的环节。其教学内容的组织必须注重先进性和实用性,为了减少学生在学习过程中的茫然,我们抓住了一个简单机电一体化系统研发的技术路线这个关键,处处紧扣这个核心,使学生对学习对象的认识更加清晰。最后部分的教学内容安排对数控工艺及编程技术的介绍,在内容上除了注重基本的数控工艺分析和编程指令的讲授,同时加强了对CAD/CAM软件自动编程技术的学习。要求学生在设定的工程环境中具有较强的操作能力和编程能力。
2.改进教学方法
教学方法是达成教学目标的关键。为了配合上述教学内容的开展,在有限的学时内完成基础理论、实用技术和前沿知识的传授,学生必须在学习目的明确的情况下具有自主学习的能力和积极性,因此,着眼于促进以学生为中心的教与学方式的转变是十分必要的。
首先根据内容特点采用灵活的授课形式,包括课堂讲授,讨论,自学,现场课,避免“填鸭式”的一讲到底。在课堂教学形式上,加强师生交流,重点讲思路,讲方法,提问题,启发学生对老师所提问题进行独立的逻辑思考和研究探索,培养他们的创新意识和终身学习能力。精心设计讨论课的内容,讨论题目大多无标准答案,具有较强的探究性。比如以一个实际的机械零件的数控加工工艺分析及编程为例,同学们可以分组研究讨论,然后派代表上台主讲,展示程序及仿真加工效果,互相问辩,最后由老师总结、点评。针对比较抽象、难于理解的某些教学内容,则采用现场课,如数控系统的结构和伺服检测系统的基本工作原理等,则可在数控综合实验平台上一边讲解一边演示来完成。
其次,充分利用多媒体、视频和动画来提升教学效果,改变知识表述方法的单一性,建立多工程实际应用环境,使学生在生动活泼的教学过程中牢牢掌握理解困难并且抽象的数控知识,熟悉以工程师视角分析问题、解决问题的方法。多媒体教学中同时要注意活泼课堂气氛,抓住经典内容,以多媒体结合板书推导,调动学生积极参与教学过程,不断启发学生跟随老师思路积极思维,做到“学、思、行”结合,不仅可以培养学生分析、解决问题以及逻辑思维的能力,也加强了师生间的互动交流。一般来讲,机床数控技术课程的动画演示(尤其是各部件工作的动态展示),难以通过实际部件组建实现,也很难在网络资源里找到相应资源。为了让学生对所学内容有直观而清晰的认识,可以利用自主研制开发的教学平台或设备去获取动态知识素材。比如对数控插补的含义、原理、特点的理解我们就借助了一个基于VB的数控加工预处理系统来演绎,使抽象的知识也能通过视觉直观的获取。
3.注重实践教学平台建设
本课程的实践教学必须以培养学生的工程视角、技术应用能力、操作技能和创新精神为目的,创建真实的多工程应用环境,将“主动实践”贯穿于整个教学过程,抓“基础性、认识性、创新综合性”三个层次的实践教学内容,在实践教学环节的开展中使实践教学和理论教学有机结合并相互补充,教学和科研相互促进,构建多层次递进式实验教学模式。
在有限的资金条件下,我们重点建设三种类型的实验平台。第一类平台拟建成以PPCNC系统为主的集数控编程与加工一体化的实验平台。传统数控设备“买不起、养不起、用不起、责任担不起”的特点使一般学校要么无机可用,要么有机怕用,进而造成学生们在数控加工实践动手能力方面始终“眼高手低”。个人便携式数控机床(Personal Portable CNC,简称PPCNC)是一种针对数控加工教学的新型教学设备,它以塑料、代木作为加工对象,能满足数控加工核心内容的培训要求,具有现场教学互动性好、造价低、安全性高、场地要求低、运行维护成本低等特点,能较好的应对上述数控教育的困扰,满足开放性教学的要求。第二类平台数控系统电气设计、组装、调试、维护等多功能综合实训系统,可以将课堂教学和实训紧密结合,以学生主动探求知识为前提,围绕研究性教学内容展开,通过分析问题和解决问题,重点培养学生的创新精神和实践能力。第三类平台CAD/CAM及数控加工仿真系统,主要提供数控加工仿真及自动编程技术的学习,旨在提升学生对工程实际应用中各类数控系统操作的应对能力及利用CAD/CAM软件进行编程的能力。在上述三类平台上精心设计实践教学内容,有利于构建起多层次递进式实验教学模式。
五、结束语
本课程的教学建设探索旨在面向市场需求,提高数控技术人才培养的创新性、实用性和先进性。从教学内容的整合、教学方法的改进、实践平台的建设等三方面出发,以培养创新精神和实践能力为核心,激发学生主动探究、学习的兴趣;训练学生的工程视角,提升面对实际工程环境分析问题和解决问题的能力。MOOCS风暴强烈地冲击着传统大学教育模式,必将促进机床数控技术课程的一线教学人员对构建网络化、开放型的教学和实践环境,以及与之适应的课程知识体系和教学方法进行更多的研究探索。
参考文献:
[1]张吉堂. 现代数控原理及控制系统[M].北京:国防工业出版社. 2009.
[2]李曦. 数控技术探究式教学方法的探索与体会[J].机械类课程报告论坛论文集. 2010:228~233.
[3]陈彬. 高校精品课程建设思考[J].黑龙江高教研究. 2004(11): 90~91.
【关键词】混合式学习;高职;数控编程;教学设计
0 引言
数控编程是机械类专业学生必修的职业技能核心课程, 主要培养学生掌握数控加工相关的加工工艺制定、加工程序编写、数控机床操作等专业技术能力,同时培养学生具有良好的学习工作方法能力和较强的职业发展社会能力,使其成为技术技能人才。
随着信息化技术在教育教学中的广泛应用,学习者既希望能得到丰富的学习资源、个性化的学习方式,又希望能得到同组同学的支持、教师的直接指导。混合式学习整合了传统教学和网络教学模式的整体优势,将面对面学习与在线学习相融合,既发挥了教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分体现了学生作为学习过程的主动性、积极性与创造性,成为教育信息化发展的新趋势。
1 数控编程混合式学习环境分析
数控编程教学团队经过多年的积累,课程有着丰富的学习资源,学院为促进信息化教学,引进了专门为教学服务的网络教学综合平台,同时具备了规模化的网络教室、多媒体的教学环境等都为发挥教师教的“主导”,增强学生学的“主体”,开展混合教学提供了硬件基础。
2 数控编程混合式学习模式教学设计
2.1 课程教学目标
数控编程课程培养学生掌握数控编程与加工的相关知识和技能,按照企业的操作规范和流程独立完成零件的加工任务,在任务完成过程中树立正确的价值观、坚忍不拔和吃苦耐劳的工作精神,养成良好的职业道德规范。该课程主要面向数控机床操作工、数控加工程序员、数控加工工艺员、数控设备维修工等职业岗位,以数控机床操作工职业资格标准为依据,培养高技能人才。
(1)职业技能目标:能够合理制定的零件加工工艺方案、编写典型零件数控加工程序、正确操作数控机床,具有独立完成零件加工的能力。
(2)知识能力目标:学习数控机床常用指令代码、零件的数控编程方法、具备数控机床结构知识、数控车床加工的知识。
(3)职业素质目标:具有团队协作精神,按工作流程、安全操作的要求开展工作,能分析并解决工作中出现的问题,有良好的职业道德,善于总结,不断探索实践,能自主学习新知识、将新技术应用到工作中。
2.2 学习者特征分析
高职数控编程课程一般开设在二年级,学生已学习“机械制造技术”、“机械制图与CAD”、“数控机床结构”等课程,掌握了一定的专业基础知识,对专业有一定的认识,有一定的职业目标,由于长期的学习习惯问题,自主学习能力较差,但他们容易对新兴事物感兴趣,尤其是现代信息技术。
2.3 混合式学习教学过程设计
对数控编程课程进行混合式教学过程设计,是为满足不同层次学生的个性化学习需求,让学生在学习知识和技能的过程中,相互合作,沟通交流,建立自主学习的习惯,提高终身学习能力。
教师建设数控编程网络课程,对教学内容进行碎片化地调整,更适合于学生对知识、技能的学习,将如视频、动画、PPT等丰富的教学资源上传网站,方便学生在课下进行自主学习,学生在学习过程中遇到的困难、出现的问题,通过在线提问、数控论坛、微信等方式,展开讨论,教师及时进行在线答疑,并在课堂上对出现的疑难进行统一解答,做到传统课堂与网络课程有机结合,增进师生间的沟通交流。
数控编程混合式教学过程包括了课程导入、任务分析、任务实施、考核评价部分,如图1所示。
图1 数控编程混合式教学过程设计
3 数控编程混合式学习教学实施
“垫圈冲压凸模的编程与加工”是数控编程课程的一个具体的教学项目,如图2所示,通过该教学项目,学生能够完成零件的工艺制定、程序编制和加工,学会刀具补偿指令、子程序指令和孔加工编程指令。本文以此项目为例,展开混合式学习教学模式,主要包括课程导入、任务分析、任务实施和考核评价四个阶段。
图2 垫圈冲压凸模实体图
3.1 课程导入
课程导入是教师面对面向学生下达学习任务,通过观看平面铣削、孔加工的视频,展示加工过程,激发学生学习的兴趣,引导学生自主在数控编程网络课程上,进行加工技巧的学习,鼓励学生上传优秀的加工案例,精品资源,同大家分享,并开始思考垫圈冲压凸模的加工方案,为小组汇报做准备。
3.2 任务分析
根据垫圈冲压凸模的零件图,零件图上有高度不同的圆形凸台和方形凸台,其上表面和侧表面需要加工,此外还要进行孔加工。在学生对加工方法有一定的了解之后,小组协同,进行该任务加工方案的制定。根据每个小组的分析结果,小组进行第一次汇报,全班进行交流评价。教师通过听取汇报提出修改意见及下一步的任务要求,并提出在任务实施中将出现的难点:
(1)任务加工中,需要用到多把刀具,如何保证刀具在加工中保证位置的准确;
(2)对于面的铣削,如何实现高效率;
(3)孔的加工经过点孔、钻孔,如何完成程序的编写。
引导学生思考解决问题,教师适时对刀具补偿指令、孔加工指令、子程序编程指令进行讲解。
3.3 任务实施
任务实施包括了加工路线的确定、加工工艺方案的制定、刀具的选用、加工工序的安排、程序编制和模拟仿真等过程。
学生在进行了图样分析之后,根据现有的加工工艺装备,小组讨论设计加工工艺方案,课堂评比,选出最佳加工方案;要求同学安排具体的加工路线,确定加工所选用的刀具、切削用量,填写完成加工工序表;学生根据已学知识,独立完成程序的编写,运用数控加工仿真软件验证程序,进行零件的仿真加工。
在程序的验证过程中,学生会出现机床不在断点、刀具无法正常切削、切削轮廓不正确等情况,教师及时引导,帮助其解决出现的问题,对问题集中的情况进行统一重点讲解,同组同学相互帮助,进行程序的验证与调试,完成仿真加工。教师对仿真加工中出现的问题和仿真加工的结果进行讲评,加深学习,提高同学对知识技能的掌握。
3.4 考核评价
混合式教学考核评价包括了学习成果、学习能力和学习态度的考核评价。每一个学习任务结束后,教师通过布置网络课堂在线作业,对学生掌握的知识点和技能点进行考核,学生将自己的编程仿真结果上传网络课程网站,通过师生投票,选出最佳作业,对最佳作业进行加分考核,另外通过对学生参与网络学习的活动情况进行考核。“垫圈冲压凸模的编程与加工”考核评价如表1所示。
表1 垫圈冲压凸模的编程与加工考核评价表
4 结语
通过在数控编程教学中运用混合式学习的教学方式,充分发挥了教师在课堂教学和网络教学中的主导作用,激励了学生的学习兴趣,让学生自主地选择更适合自己的学习方式,有利于培养学生终身学习习惯,也对教学改革提供了一种新的发展思路。
【参考文献】
关键词:实例;高职教育;数字化资源设计
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2015)24-0111-03
高职教育数字化资源设计模式共包含九个模块,即确定与分析资源建设目标、高职学习者分析、学习资源内容分析、资源环境分析、教学策略设计、多媒体学习信息设计、形成性评价、修改、总结性评价。[1]下面笔者结合高职教育数字化资源实例“工业产品造型鉴赏”网络课程来阐述资源设计过程及理念。
确定与分析资源建设目标
1.确定资源建设目标
工业产品造型鉴赏网络课程面向的主要是数控、模具、机械、汽车和电工电子等工科专业的高职生。笔者通过分析高职师生对数字化资源的偏好和期待以及现实状况,得出该资源建设的目标为建设符合高职学生的认知特点,能够满足其学习需要的网络课程。同时,内容应通俗易懂,适合没有艺术基础的工科学生学习。
2.分析具体资源的教学目标
在该资源的设计过程中,高职教育学科一线教师全程参与其中,并科学合理地设计具体资源的教学目标。
学习者分析
学习者分析包括一般特征、认知特点、知识储备、学习动机、学习风格和数字化学习经历六个方面。其中,具有共性意义的一般特征、认知特点和学习风格三个方面,采取量表调查和文献研读相结合的方法;而个体差异性较大的知识储备、学习动机和数字化学习经历三个方面,采取非正式访谈为主,力图获得更具真实性的数据。
网络课程的内容分析
数字化学习资源的内容分析是后续对该资源进行策略设计、媒体设计、平台选择、评价的依据。在进行内容分析时,笔者采用主题分析的方法明确了网络课程的内容,包括工业产品造型设计的启蒙时期、成型时期、成熟时期、繁荣时期和多元化时期;采用程序分析的方法明确了学生完成学习任务需要的具体步骤、线索和顺序;采用关键动因分析的方法获取了与网络课程相关的人际技能与态度。同时,通过访谈,了解到部分学生认为自己缺乏学习课程内容的先导知识以及审美情趣。因而,笔者在对资源进行设计时,应避免使用过多的专业术语,并使学生明白该课程学习的重要性。
资源环境分析
资源环境分析可从绩效环境(应用环境)和学习环境两方面来展开,同时,重点关注真实的社会环境与高职学生所学新知识的关联及高职学校教学环境的客观情况和影响数字化学习的限制条件。
通过访谈及毕业生反馈,笔者发现学生在工作后涉及有关产品造型的工作时,常常存在艺术及审美等方面的不足。因此,在教学内容的构建上,从工科制造类学生的学习特点和专业背景出发,以“艺术浸润技术”为理念,侧重专业教育与艺术教育的有机融合,为工科制造类学生后续专业课程和实践实训课程提供必要的补充。
关于高职学校的信息化建设情况,笔者对江苏省高职教育数字化资源建设现状作了调研[2],结果表明,学校信息化水平总体较高,高职院校都比较重视信息化基础设施建设。近几年,随着信息技术和社会经济的发展,多媒体教室及座位数都有了较大的提升,基本可以满足学生的数字化学习需要。
网络课程的教学策略设计
下面结合实例阐述网络课程“工业产品造型鉴赏”中的教学策略设计。
1.引起注意
图1是网络课程中,在讲授“马金托什设计风格的形成”时的一张配图。课件中两张椅背超过常见椅背高度的新奇图片引起学生的注意,使学生对马金托什的重视简单直线的设计风格有了更深刻的印象。
2.告知学习者目标
图2是“学习指导”模块中“学习目标”部分的截图,通过明确展示学习目标,吸引并保持学生的注意力,并建立学习内容的认知关联性。
3.提示学生回忆先前的学习内容
网络课程中“学习指导”模块的“学习指南”部分,明确要求学生“了解成型工艺及其产品特点的基础知识”,提示学生回忆先前的相关知识,帮助他们建立已有知识与新知识之间的关联。
4.呈现刺激材料
图3是网络课程中首页上展示的一个极具设计感的概念车,通过这种特征鲜明的表现形式呈现学生所要学习的内容,以便更好地激发学生的学习兴趣。
5.提供学习指导
图4是网络课程首页的“课程论坛”模块,该模块能够为学生提供学习指导,帮助学生自主学习,并能够及时地解决学生学习中的疑问与难题。
6.对学生的行为表现及时反馈、科学评价
下页图5是网络课程中“练习图库”模块的截图,学生进入该模块进行练习,巩固所学新知。然后教师给予反馈,评价其行为表现。这样不仅有助于学生进一步掌握所学知识,而且也给了他们一个亲自验证对新知识的理解是否正确的机会。
7.促进保持和迁移
除了上述的学习模块,网络课程还要为学生提供多种形式的、新颖的练习,从而提高学生的综合能力、艺术修养。例如,在让学生回答各位大师的主要设计理念之后,再设计少量的大师与其代表作之间的连线题,让学生在头脑中建立起关于这部分学习内容的“立体化”印象。
多媒体学习信息设计
江苏省高职教育数字化资源建设现状的调研显示[3]:目前数字化教学资源中,常见的五种多媒体资源类型按数量由多到少分别是文本、图形图像、视频、音频和动画,其中文本所占比例最高,且存在多媒化资源偏少,文字资源偏多的问题。针对这些问题,笔者在网络课程中加大了视频、图像等多媒化资源的比重,并根据学习资源的特点、学生的认知特点及学习需要,妥善地进行了资源设计,降低了学生的外在认知负荷。
评价及修改
对网络课程的形成性评价所包含的因素有建设目标、学生分析、内容分析、资源环境分析、教学策略设计及多媒体学习信息设计。评价后,可以根据评价结果对每个因素作出调整,如微调建设目标,增加或删减学生分析要素,扩大或缩小内容分析的外延,增加对资源环境分析的考虑,调整学习资源中的教学策略,调整学习资源中的多媒体信息设计,以及其他具体内容的调整。
例如,图6是网络课程“作品赏析”模块的一幅图片,笔者起初设计的每张图片下并没有文字性的说明。试用后反馈显示,大部分学生希望在该预览页面出现展示的产品的文本信息。而理查德・迈耶的多媒体学习理论则强调空间邻近定律,即书页或屏幕上的文字与其相对应的画面邻近呈现比隔开呈现能使学生学得更好。因此,笔者根据学生的意见对其进行了修改,帮助学生能够轻松地选择自己所需要的内容。总之,在形成性评价中,教师更多、更细的思考将对学生的学习效果产生积极的影响。
参考文献:
[1]周惠颖.高职教育数字化资源的设计模式研究[J].中国信息技术教育,2015(23):127-130.
【关键词】职业教育 宏观环境 PEST分析
一、引言
PEST分析是对宏观环境进行分析,即分析影响行业和企业的各种宏观因素。一般而言,都对政治、经济、技术和社会这四类影响行业和企业的主要外部环境因素进行分析。各因素的分析说明如表1所示。
二、政策和法律环境分析
自上世纪的改革开放以来,我国在职业教育上取得了巨大的发展,尤其是进入本世纪之后,国家明确了职业教育的重要地位,陆续推出了一系列推动职业教育改革发展的法律法规和政策文件,使职业教育获得了前所未有的快速发展。
1996年5月15日,我国正式颁布了《中华人民共和国职业教育法》,并于同年9月1日开始正式实施,这是我国职业教育发展史上的重要里程碑,它对职业教育的改革发展起到了重要的积极影响和促进作用。2010年7月29日,我国正式颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,其中明确了国家把职业教育放在更加突出的位置,把提高质量作为重点,以服务为宗旨,以就业为导向,推进教育教学改革。通过体制机制的改革创新,建立健全政府主导、行业指导、企业参与的办学机制,加快农村的职业教育的发展,增强职业教育的吸引力。
2012年4月23日,为大力推进职业技术教育(含技工教育)改革发展,培养大批适应重庆经济社会发展需求的技能人才和高素质劳动者,加快建成职业技术教育强市,重庆市人民政府颁布了《重庆市职业技术教育改革发展规划》。2015年3月30日,重庆市人民政府了《加快发展现职业教育的实施意见》。
三、经济环境分析
重庆是我国中西部唯一的直辖市和老工业基地,是国务院批准的统筹城乡综合配套改革试验区。“十二五”期间,重庆加快产业结构调整、实现产业升级,建设成国家重要的现代制造业基地以及国际贸易大通道和内陆出口商品加工基地。通过实施“大投资、大支柱、大基地、大企业、大项目”发展战略,重庆着力打造汽车摩托车、电子信息、装备制造、石油天然气化工、材料、能源和消费品等“6+1”重点产业,重点发展壮大“6+1”产业的53条产业链,并以西永微电子产业园、北部新区和茶园工业园为主要载体,建设国家军民两用集成电路产业基地、国家低成本信息终端产业基地、国家汽车电子产业基地和国家嵌入式软件基地。
随着重庆工业经济规模急剧扩大和产业结构调整升级,伴随而来的是适应新行业、新技术的技能型人才缺口不断增大,人才结构性矛盾十分突出,已成为制约我市重点产业发展和进一步优化提升的“瓶颈”。例如,信息产业作为我市大力发展的新兴产业,“十二五”期间,以三倍于国民生产总值增速增长,2012年主营业务收入超过3000亿元人民币,占工业总产值20%,取代汽车与摩托车,成为重庆市第一支柱产业。因此信息产业急需大量生产一线技能人才,到2015年末,IT行业新增100万人,其中软件和信息服务业将达到30万人。汽车摩托车作为我市传统优势产业,在紧缺技术、操作水平、管理创新等方面仍需大量人才支撑,特别是第一线从事操作的高技能人才。据统计,目前重庆数控技术人才缺口在50万人左右。石油天然气化工是我市重点发展产业,先后在长寿、万洲、涪陵、潼南、荣昌等地区建立化工园区,发展势头十分迅猛,人才缺口大,特别是中高级技能人才,市场需求在10万以上。未来五至十年,全市“6+1”重点产业将进一步扩张和提升,所需要的劳动力也将成倍增长,特别是对复合型的中高级技能人才的需求将大幅增长。在未来的几十年,职业教育的发展将面临前所未有的机遇和挑战。
四、技术环境分析
技术进步同时也改变了生产方式,产生了新的职业、新的技能,并促使职业技能的形式向高技能、复合型转化。如制造业中高技能的岗位在增加,信息产业相关的职业中出现了大量新的工作岗位等。这要求了职业教育的专业设计和课程设置上应密切结合新技术在生产实践和经济活动中的应用。
技术的发展和进步也给职业教育带来了新的学习和培训方式,如信息、电子技术在教学中的应用和普及使职业教育除了传统形式的课堂教学之外,增添了许多融合了现代科技的教学手段,如远程教学、多媒体展示,计算机仿真模拟等,以及近期兴起的慕课、微课、翻转课堂等新型教学形式,不仅丰富了职业培训内容,还提升了教学效果。
五、社会环境分析
在我国,经济建设最重要的是建设一支高素质的劳动大军己形成共识。社会把技能的培训摆到了前所未有的高度,对新技术、高技术的培训需求越来越迫切。就目前来说学历教育的观念仍然占主流,优秀的学生一般选择读高中,考大学,而职业学校的生源主要是成绩较差的初中毕业生,而且以农村的孩子为主,家长送孩子读职业学校的主要目的是通过这个途径让孩子能顺利就业。就业市场行情的趋势正在转向现代服务业,很多家长对服务业有一种抵触的情绪,这对于学校的专业设置和市场就业接轨也是一个不利因素。随着社会经济现代化的进程不断深入、科技一体化时代到来,技术技能型人才得到社会广泛的认可。职业资格证书制度己经建立并实施,就业准入制度得到越来越广泛的推广,职业培训的作用因此更为凸现。这种趋势预示着社会对职业教育的需求将持续地保持旺盛的势头。
六、结论
从PEST分析来看,重庆职业教育从各个宏观环境因素方面都面临着机遇和挑战,加大改革和发展力度是重中之重。因此,政府应进一步加大投入,优化职业教育结构整合、扩大优质办学资源;鼓励行业企业举办职业教育,探索不同主体合作办学,拓宽国际化办学模式;职业学校应当加强教育教学模式的改革,强化实践性教学和动手能力培养,动态调整职业教育的专业课程体系。
参考文献:
[1]宋雅丽.中等职业学校新课程改革的探索[J].西北职教,2009,(10).
[2]李华.中职学校专业建设与区域经济结合的探索和实践[J]. 教师, 2009, (18).
[3]梁德.市场经济环境下中等职业学校的战略管理模式选择[J].教育与职业, 2008, (8).