测量实训技术总结范文
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篇1
【关键词】中高职衔接“2+3”教育模式 控制测量课程 工学结合 校企合作
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)02C-0083-02
控制测量是高职院校工程测量技术专业的一门核心专业课程。主要阐述控制网的布设、控制测量技术设计、卫星定位测量技术、导线测量、高程控制测量和控制测量技术总结等内容,是一门理论知识较深、数据处理量大、仪器操作性教强的课程。在中高职衔接“2+3”教育模式下,这门课的短板较为明显,一方面中职学生没有经历3年高中阶段的学习,理论基础薄弱,理解能力欠缺;另一方面这门课理论知识深,数据处理多,需要学生具有很好的理论基础和计算能力。
为了提高控制测量课程的教学质量,在中高职衔接“2+3”教育模式下,我们根据中职学生的特点,把“工学结合”作为本门课程教学改革的重要切入点,推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,适当弱化理论知识,加强实践能力培养,引导教学内容和教学方法进行相应改革,满足“以就业为导向,以服务为宗旨”的职业教育目标要求。
一、控制测量课程教学中存在的突出问题
(一)实践教学体系运作过程中企业参与色彩不浓。工学结合的“工”强调的是实训、实践,其“精髓”就是把课堂学习和工作实践紧密结合起来,使学生可以在职业环境中强化实践技能,提高综合素质。控制测量课程的实训、实践往往只是在学校范围内进行简单的控制网模拟练习,实训的外业环境,控制点布设,控制网精度、范围和观测数据处理等方面都无法跟实际工作中的控制测量任务相比,存在很大差距,学生在实训过后仍然达不到企业的要求,无法完成工作中的实际任务。要解决这些问题,需要测绘企业的积极参与,学校只有与测绘企业密切合作,建立联合办学机制,由企业定期派遣技术人员到学校进行控制测量实训指导,跟校内实训教师一起完善实训指导书,在指导书中引入真实的测量任务,让学生在实训过程中严格按照企业的工作制度、规章和相应技术要求完成实训任务,达到学以致用,才能使培养出来的学生快速适应测绘工作岗位,实现就业零距离对接。但由于目前行业、企业联合办学的体制机制还没有理顺,无法形成利益共同体,往往是学院积极想和企业联合办学,引企入校,但企I由于各种原因参与积极性不高,敷衍了事。
(二)教材内容脱离工作实际需要的现象比较普遍,理论性太强。教材是课程的记录,更应该是课程的设计,体现教学设计思想。目前高职控制测量课程的教材是在本科院校教材的基础上进行适当修改,内容以三角网理论为主,理论性强,对学生的计算能力要求很高,不利于高职学生掌握,导致这门课的教学效果很差。而且教材中介绍的测量仪器以J2型精密光学经纬仪和电磁波测距仪为主,这类仪器操作复杂,在控制测量外业中已经很少使用。随着电子技术和空间技术的发展,常规控制测量也发生了革命性的变化。目前测绘企业在野外控制测量中使用的仪器以全站仪和GNSS为主,布设的常用网型是导线网和GNSS网,数据处理以电算化为主,不需要很强的理论知识,只需掌握简单的仪器操作和相应计算软件即可。但这类知识在控制测量课本中很少被详细叙述,只是作简要介绍,一笔带过。可见,教材内容没有与时俱进,脱离了工作实际需要,导致学生毕业后在控制测量岗位上不能学以致用,极大地打击了学生的学习积极性。
(三)师资队伍建设方面,兼职教师数量过少,且教学时间不稳定。控制测量课程的实践性很强,内容包括控制测量技术设计书的编写、野外控制点的布设、控制网的观测、观测数据处理和控制测量技术总结等,要讲授好这些内容,要求教师必须具备丰富的实践经验。兼职教师正是最佳人选,他们都是测绘行业、企业里的技术骨干,长期在一线测绘岗位工作,对目前常用的测绘仪器和方法十分了解。通过他们的亲身讲授,学生能更好地掌握第一线的测绘技能,极大地激发他们的学习兴趣。同时,引入兼职教师还可以优化师资结构,加大“双师型”教师的比例,加强校企之间的合作。但是由于各种原因,兼职教师授课的待遇不如专职教师,且无法享受学校的福利,这在一定程度上降低了兼职教师的授课积极性。有的兼职教师在企业的测量任务十分繁重,并经常需要去外地测量,无法长期兼顾学校的教学任务,因此师资队伍里稳定的兼职教师数量过少,无法保证正常的实训教学,这极大地制约了控制测量课程的实践性教学改革。
篇2
关键词:工程测量;教学;心得体会
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
近年来我国建筑行业迅速发展,企业对人才需求量不断上升,对人才的质量要求也越来越高。因此,对职业院校建筑类专业教学要求越来越高。然而,目前我国职业院校建筑类专业开设的《工程测量》课程,大多仍停留在理论教学层面上。由于实训教学仪器的短缺,或者是学校重视实训程度低于理论教学等多种原因,工程测量实训教学很难落实到实处。学生不能真正的在学校中掌握到测量仪器操作能力,而理论知识又在今后的的企业工作中应用狭窄。针对这种情况,总结院校的多年教学经验和汲取国内外先进的教学模式和教学方法,将《工程测量》课程教学采取了“2+4+1”的教学模式,在这种教学模式下,学生可以有效的利用时间,做到理论教学和实训操作的充分结合,圆满顺利的完成课程的教学任务和教学目标。下面就该教学模式简单介绍如下:
一、理论教学“2+4+1”教学模式中的“2”代表理论教学为2学时。该课程教学主要内容为测量学中的基本知识和基本理论、测量仪器的认识与使用、测量技术及原理在建筑工程上的应用。 随着专业的发展、专业课程的增多,导致每门课程的课时数减少,而测量学发展速度更快,新的测量技术、测量仪器不断产生,在较少的教学时间内来完成测量教学任务,教学质量是难以保证的。 因此,在选择教学内容之前,根据测量在建筑施工中的应用需要,确定授课的重点、次重点、一般了解和选学内容。在课程内容的选择中应本着针对性、实用性的原则,对课程内容作必要的调整,选择那些在施工中应用最广泛的内容进行重点精讲,同时安排相应的实验教学内容;对在施工中应用不多的内容则进行简单介绍,不安排实验;对教材上那些已经过时不用的内容则不讲授,让学生自己看书了解。 如可将工程测量中的水准测量、角度测量、距离测量及场地应用测量内容详细讲解,略讲或者不讲测量误差等章节,可以将这类内容列为兴趣资料,由学生课后独立学习。
在教学方法与教学手段上,应力求改进教学方法和教学手段选择合理的教学方法,避免学生的厌烦情绪,激发学生学习的积极性;改革以往理论——实践——理论的教学方法,实施实践——理论——实践的教学方法。如讲授水准仪和经纬仪的构造及操作过程时,可采用播放DVD视频录像与实物现场教学法相结合的方法进行教学,既可以使学生产生了视觉记忆,也可以使学生直观观察并动手操作,这样不仅可以令学生很快熟悉测量仪器,还有利于学生对仪器操作的掌握;讲解讲解地形图的应用时,采用PPT技术,图文并茂,帮助学生理解。通过这样多种教学手法,可以大大改善课堂授课环境,提高教学效果,激发学生的学习热情。 二、实践教学 “2+4+1”教学模式中的“4”代表实践教学为4学时。《工程测量》是一门实践性很强的专业技术基础课,通过工程测量的实训,可以将所学的理论知识进行一次全面系统的实践,对技能的培养十分重要。 课程强调测量知识在建筑工程中的实际运用能力,通过实践教学将所学测量知识上升为应用能力,在实践课中锻炼学生的操作动手能力。
《工程测量》实践课程采用“练习——任务——竞赛”模式进行教学。练习是针对学生初步掌握仪器操作和测量的基本知识后,分组做简单练习,目的是使学生通过练习,熟悉仪器的构造和使用方法,为下一步的任务环节做准备;根据《工程测量实训项目任务书》的要求,对不同的测量小组分派不同的测量任务,学生通过这一环节的测量实习,可以做到合理分工,统一协作,发挥团队精神和沟通能力,共同完成测量工作;最后一个内容就是竞赛,当学生能够顺利完成教师所下发的所有任务,并且牢固的掌握了工程测量的实践技能后,对学生提出了更高的要求,不仅要学好技能,还要将技能学精。这一阶段,指导教师将就一项难度系数高的实训任务发放给所有的小组,要求在固定的时间内,小组以最快、最好、最准完成这项任务。“练习——任务——竞赛”模式的实践教学是以培养适应生产、管理、服务一线的高技术应用型专门人才为目标,以培养学生的专业技术应用能力和基本素质为核心构建的课程体系。
三、内业管理
“2+4+1”教学模式中的“1”代表内业管理为1学时。工程测量的内业管理相对于外业工作同样作用,是保证外业测量数据处理的重要措施。从目前大多数的工程测量实践来看,其工程外业测量必然会带来大量的测量数据需要处理,尤其是对于大型项目的测量工程来说,其测量数据的内业进行不仅仅是简单地采用人手就可以进行计算以及处理,对这些测量数据处理或者管理不到位,就会导致测量结果处理的准确性,会误导工程顺利进行,严重情况下,还会引起工程局部返工甚至报废,并延误施工工期,给工程项目造成巨大经济损失,给社会也会造成不良影响。因此,在职业院校教学过程中需要将工程测量的内业管理作为一项重要的课程,要求学生能够掌握测量数据的分析能力,对测量数据进行准确、快速的运算处理。
学生对所有工程测量工作必须做好原始记录,坚持复核和签字制度,不得随意涂改和损坏,做到任务完成后交指导教师检查。测量小组人员要认真整理内业资料,保证所有测量资料的完整。为避免测量差错,小组人员必须对所有测量内业和计算资料实行两人一组复核,工程测量数据资料一人计算,另外一人复核。测量内容、成果等要详细填入测量手簿内,并签好姓名和日期,最后汇总交指导教师。
四、考核方式
工程测量学这门课程有很强的特点,主要表现在理论和实践结合非常紧密。采用传统的试卷考核方式难以反映学生的实际操作能力,而且考核内容过于依赖教材内容,导致学生只注重对理论知识的掌握,忽略实际操作能力的训练。因此有必要对考核方式进行改革。
考试的形式,采用理论水平测试与实践测试双重机制考核,其中包括理论考试(40%)、平时成绩(10%)、课堂实训(30%)和综合实训(20%)。课程侧重实训技能的考核,以技能训练促进知识的掌握。
《工程测量》教学方法有很多种,职业院校均已根据自身实际情况制定了教学模式与教学方法。教学无固定法则,而是在于开拓和优化。教学改革是一个长期而艰巨的任务,需要我们继续努力拼搏,敢于探索,勇于创新,将《工程测量》教学工作推向一个新的!
参考文献:
[1]唐传平.论建筑工程测量教学的体会与思考[J].《科学咨询(科技管理)》,2012,3
[2]魏静.李明庚.建筑工程测量[M].高等教育出版社,2002
篇3
关键词 土木工程测量 实训教学 任务驱动法
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.09.060
Application of Task Driven Method in the
Teaching of Civil Engineering Survey
QI Xiufeng
(Inner Mongolia Technical College of Construction, Hohhot, Inner Mongolia 010010)
Abstract Civil engineering surveying is a professional basic course of civil engineering higher vocational colleges, which has strong practicality, wide application, new equipment and new technology of surveying and mapping has developed rapidly, etc. To explore and reform the teaching method is an important way to improve the overall quality of teaching. In this paper, according to the author in teaching the application of task driving method to illustrate in training students’ interest in engineering surveying, subjective initiative, practical ability and comprehensive quality is effective.
Key words Civil engineering surveying; practical teaching; task-driven method
任务驱动教学法就是教师根据教学目标和要求提出教学任务,把教学内容涉及的知识点和技能点融入到任务的各个环节中去,学生以完成一个个具体的任务为线索,在教师的指导下充分发挥学生学习的主观能动性,使学生有效地建构所学知识并锻炼技能,能够综合运用知识和技能提出解决问题的思路和方法,从而达到综合能力培养的目的。设计教学任务是实施任务驱动教学法的关键,对于不同的课程,其任务的表现形态各不一样,但都应该是该门课程所反映的职业岗位能力需求和社会实际工程需要的典型工作任务,是从事该职业工作情境的再现。土木工程测量是一门实践性很强且应用面较广的专业基础课程,理论教学和实训教学是该课程教学的两大环节,在其教学过程中应该把理论教学与实训教学有机地结合起来,使学生“在做中学、在学中做”。提高了学生学习的主动参与意识,激发了学生的学习兴趣,并且能够培养学生独立探索和团队合作的精神,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
1 任务驱动法的实施要求
在土木工程测量教学的过程中,实训教学是培养学生实际测绘技能的既有效又重要的途径,而任务驱动教学法是实训教学中行之有效的手段和方法。任务驱动法的实施过程就是一个个具体任务的完成过程,教师要以工作任务为中心,让学生在工作任务的实施过程中学习测量方面的基本知识和掌握一定的测绘技能,把理论知识的学习与实际训练有机结合起来,培养学生的综合能力。在其实训教学过程中为了能有效实施任务驱动法并且达到良好的教学效果,提高教学质量,其课程实施和设计教学任务方面应注意以下几点:
1.1 设计任务要科学合理
教师在任务设计时,应根据实际工程项目岗位中的知识和技能要求将教学内容进行合理的安排、优化和整理,既要考虑到教学目标的高低和教学内容的难易等各方面,同时还要兼顾学生现有的知识结构和能力水平,设计出来的实训教学任务能够通过学生自学和老师的讲解与引导等方式顺利完成,做到科学合理。
1.2 任务目的要明确
设计一个成功的教学任务是任务驱动法实施的前提。在实际工程项目的测量中会遇到各种不可预估的条件和环境,在工程测量教学中实训场地的条件和环境要尽可能模拟现场真实环境,具有仿真性。教师要编写科学合理的实训大纲和实训项目,要熟悉每次课的教学目标和实训目的,经过认真思考,仔细衡量,科学、准确、合理地设计一个个的实训任务。而且任务的目的必须明确,让学生知道实训的目的是什么,能用到哪些方面的理论知识,使用到的仪器工具有什么,既要做到工程建设的应用性强,又能调动学生的学习兴趣和主观能动性,并且要涵盖所要学习的理论知识点和要掌握和技能点。
1.3 任务的实施性要强
土木工程测量课程实践性很强。教师在进行教学任务设计时,一定要注重社会行业企业需求的工程应用性和教学任务的可实施性,尽可能设计一些通过实际操作就能够完成的教学任务,在学习理论知识的同时,通过对实训任务的完成来进一步强化理论知识,从而达到掌握理论知识与实际操作技能的目的。还应该注意实训任务在时间上的合理安排,能够在上课有效的时间内完成任务,做出合理有效的任务实施计划,不拖沓,不延误时间,在规定的时间内能很好地完成实训任务,使得实训有效率,有效果。
1.4 任务层次要分明
职业院校的学生在知识接受能力方面的差异性很大,如果不通过知识的分解和技能的分项锻炼直接完成一个测量项目,对大部分学生来说确实有困难,因此设计教学任务时可以把一个大的教学项目分解为一个个具体的小任务,而这些任务之间是循序渐进、层层深入的,通过这些小任务的完成,学生就学到了完成该项目所需要的知识,也能更好更快的掌握这项技能。例如,普通水准测量作为一个大的知识点,可以分为水准仪的认识和使用、普通水准测量的原理和施测方法及水准测量成果计算三个具体的小任务,每个小任务要求掌握的知识点和技能点彼此衔接、目的明确,方便实施,通过这三个小任务的完成,使学生能够进行水准测量的施测和内业计算,达到了学生学习知识和培养技能的目的。
1.5 任务要体现学生的主体地位
在土木工程测量教学中曾有很长一段时间的教学是建立在“传递――接受”的教学理念上,实训教学一直充当理论教学的辅助手段,教师一般是先讲解完理论知识以后,再安排实训,而且大部分实训内容都是由教师把具体的操作方法和要求讲说完,学生再按照统一要求的仪器工具、统一的思路和方法去做实训,明显体现出教师是知识的主动施教者,而学生是被动接受者。而任务驱动教学法要改变这种教学模式,要充分体现出 “以学生为中心、以教师为主导”,将理论知识和实际训练结合起来,使学生“在做中学、在学中做”,提高学生学习的主动参与意识,激发学生的学习兴趣,体现出学生的主体地位。
1.6 任务评价要健全
传统的以期末考试为主的考核方法过程简单而且片面,无法全面考查学生的综合能力,既不科学也不合理。土木工程测量课程的考核方法应采用过程性考核和师生共同评价为主,并根据教学任务的特点提倡考核和评价方法的多样化,使评价结果更加客观、准确、尽可能做到公平、公正。学生每完成一个测量任务,教师就要对该任务的完成情况进行考核评价,如测量方案的合理性、实施过程的正确性、测量标志的规范性、技术报告的完整性、测量数据的质量、测量成果的精度是否合格等等,教师在课堂上对其进行分析、总结和评价,并且让学生进行自评和互评,最终再由教师进行总体分析和总结,这样既能使学生互相交流又能达到考核和评价的目的。另外,根据该课程的特点,可以将每个工作任务涉及的知识和技能进行总结和测试,如理论知识考试和仪器操作考核等,测试成绩也要计入每个任务评价考核的成绩。学生期末最终成绩为每个任务成绩的总和,这种考核和评价体系既客观又全面,而且形式多样化,有利于引导学生自主学习。
2 任务驱动教学法实施案例
根据上述任务驱动教学法实施要求,并结合我校院土木工程测量教学目标和项目及教学任务设置情况,以教学项目之一控制测量为例来说明我校教学任务的设计与安排。在原来的教学中,高程测量、角度测量、距离测量是独立的三部分内容,一般是分别讲完这些内容以后,再讲控制测量。随着我校教学改革的不断深入,我们把这些内容设置为一个教学项目,采用“项目导向”的教学模式,把这些知识点和技能点融入到该项目中,再把项目分解为几个教学任务,以任务驱动教学法为主并结合其它教学手段和方法来实施该项目的教学,其项目及任务设置情况如表1所示,这里仅供同仁们参考。
通过表1的教学项目及任务设计书可以看出,该教学项目及任务符合实际工程需要和社会岗位需求,任务设计科学合理,任务目的明确,层次分明,能够将所要学习的知识点和要求掌握的技能点全部包涵在一个个的教学任务中,使学生通过这些任务的实训达到了掌握理论知识和锻炼实际操作技能的目的,充分体现了学生的主体地位,能够让学生在“学中做,在做中学”,实现了土木工程测量课程的“教、学、做”一体化,大大提高了该门课程的教学质量和效果。
3 结束语
通过任务驱动教学法在土木工程测量课程中的应用与实践,体现出了学生的主体地位,能够充分发挥学生的主观能动性,激发了学生对该课程的学习兴趣,培养了学生实际工作技能。随着测绘新仪器和新技术的迅速发展,并结合实际工程对测量人才的知识与技能需要,土木工程测量的教学也需要不断地进行改革,我们要不断调整和优化教学内容,科学合理地设计教学任务,探索易于学生接受的教学方法和手段,不断提高土木工程测量课程的教学效果,培养更加符合工程建设需求的技能性人才。
参考文献
[1] 熊淑慧.任务驱动主体参与教学法探讨[J].中国职业技术教育,2007(16).
篇4
关键词:公差配合;实训内容;考核方式;实训效果
中图分类号:G712 文献标识码:A
文章编号:1003-6997(2012)14-0063-02
改革与发展至今,以就业为导向职业教育逐步成为社会共识。以服务社会主义现代化建设为宗旨,培养数以亿计的高素质劳动者和数以千万计的高技能专门人才是职业教育的根本任务。《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》指出:坚持以就业为导向,深化职业教育教学改革,推进职业教育办学思想的转变,坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针,加强职业院校学生实践能力和职业技能的培养,高度重视实践和实训环节教学。公差实训是《公差配合与技术测量》课程的综合实践课,通过连续多年承担甘肃畜牧工程职业技术学院《公差配合与技术测量》课程的实训任务,现结合实训教学,对如何进一步搞好高职院校《公差配合与技术测量》课程的实训谈一些看法。
1 加强学生思想教育,提高实训认识,激发学生积极性
公差配合与技术测量技术实训任务是在《公差配合与技术测量》课程将近结束时,进行的课程综合实践活动。是学生迈向社会,从事职业工作前一个必不可少的过程。实训的目的在于培养学生独立分析、解决问题的能力和实际动手的能力,使学生在计算能力和查阅技术文献等方面受到一次综合训练,从而为后续课的课程设计、毕业设计打下良好的基础。《公差配合与测量技术》是机械类专业的一门专业基础课,其术语及定义多且内容范围广,涉及面宽,应用性强,在机械类的各个专业中都占有十分重要的地位,是专业基础课中的重点课程。由于该课程内容中名词术语多、标准项目多、抽象概念多、符号代码多,且涉及的知识面广如:机械制图、机械设计、机械制造基础等。加上学生对机械没有感性认识,而对典型零件诸多概念、术语、定义和代号感到难学、难记、难理解,容易让学生产生厌学情绪。为了提高学生对理论知识的运用能力和实践动手能力,学以致用,就必须高度重视课程实训,跳出“不重实验实训,只知考试,考完就忘”的怪圈。这一点专业指导老师必须结合职业教育的特点、专业实际及就业市场需求等方面反复向学生说明白。由于同学们认识明确,积极主动,实训工作比较顺利。实训前他们认真阅读教材相关内容和其他资料的相关部分,为了完成任务,同学们白天加班加点,一丝不苟,有错必改,认真计算、标注。在此过程中,反对不求甚解,照抄照搬的现象,力争按预定计划完成实训任务。
2 合理确定实训内容
由于高职生生源素质参差不齐,特别甘肃畜牧工程职业技术学院,地处偏远的农村,生源素质整体不高。在确定实训内容时,充分考虑这一因素。因此,要有针对性地选择了二级圆柱齿轮减速器为实训对象(设定难度的高低及不同层次要求的完成内容)。主要教学目的:使学生用所学知识会查表,会计算,会标注。主要内容:尺寸公差的查表与标注;形状和位置公差,表面粗糙度的确定与标注;滚动轴的互换性及配合;键和花键的公差配合及正确的标注;齿轮的公差标注。学生完成任务:首先是输入轴齿轮的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的选择与标注。其次是中间轴的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的选择与标注。再次是输出轴的寸公差、形位公差、表面粗糙度的选择与标注。最后是齿轮2、齿轮4的精度等级、公差组的检验组、最小极限侧隙、齿厚偏差、齿坯公差的确定与标注。在实训过程中主要采用分组的形式,每班根据学生对本课程掌握的实际水平,结合实训对象,分成相应小组,每组由6~8名学生组成实训小组,由专业教师担任指导。实训过程中,各个小组成员都有各自实训的对象,既培养学生独立思考能力,团体协作意识,又能防止学生相互抄袭。在实训之前,指导教师首先对部件进行全面的分析讲解,通过观察、研究、分析该部件的结构和工作情况,认真阅读指导书,让同学们了解部件的用途、性能、工作原理、结构特点,以及零件间的装配关系。以达到正确的查表、计算和标注。
3 制定细化实训考核办法,考核方式注重过程化
为了最大程度准确、公正、客观的衡量实训操作过程和评定成绩,将实训成绩考核内容分为三大部分:实训表现与态度(20 %),实训内容掌握程度(50 %),实训报告册的内容与说明书的文字表达(30 %)。实训成绩评定等级,成绩分为优、良、及格、不及格四等。并且制定《实训成绩评定标准》,严格按此标准评定成绩。如在实训表现与态度部分中就明确规定:有旷课现象,不能评为“优、良”;旷课2节及以上,评为“不及格”。通过这样的考核方式大大提高了学生的主观能动性和实际动手能力。
4 实训效果总结
4.1 整个实训过程
由于该课程的内容应用广泛,因此绝大部分同学都表现出对本课程的浓厚兴趣。
4.2 实训
促使同学们充分运用所学的知识结合查阅专业资料,解决实际工程问题,较好地达到了提高学习的主动性、并且使本课程理论知识得到了一次全面、综合应用的目的。实训过程中注意到各个层次学生的实际水平,有针对性地选择一些切合各层次学生实际的对象展开实训工作,从而较好地实现了分层次教学的目的,使各层次同学的实践能力得到了较大地提高。
篇5
关键词:互换性与技术测量;项目教学;探索与实践
应用项目教学法的意义
现代的高等工程教育就是要结合工程实践的教学,培养符合产业需要的具有全面能力和素质的工程人才。项目教学是一种能力本位的教学方法,按照各种完整的项目组织知识,交给学生去做、去学,在反反复复的基于项目的学习中,学到一些必要的知识,形成各种能力。其指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施到完成后的评价,都由学生具体负责;教师起到咨询、指导与解答疑难的作用,不仅仅是把教师掌握的现成知识技能传递给学生;通过对一个个项目的实际操作,要使所有学生能够了解和把握完成项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点、难点,在教学的过程中培养学生获取知识、运用知识解决问题、总结实践经验发现新知识、团队合作、与人沟通和交流的能力以及创新的能力,从而达到培养学生的综合专业素质的目的。
应用项目教学法进行课程改革的目标
由于《互换性与技术测量》这门课程理论性较强,结合传统的教学方法,我们做了些创新和改革,课改的目标的是想培养学生具有公差和配合等方面的理论知识,同时掌握技术测量的手段和方法,既能根据图纸的要求生产出合格的产品,又能进行正确的质量检测。
具体可以从以下几个方面来说:(1)在技能方面,学生要能认知和熟悉各种计量器具,掌握常用计量器具的使用方法和维护方法,正确选择和使用生产现场的常用计量器具,能对一般几何量和典型零件进行测量与检测,懂得如何保养测量仪器,并建立这种意识。(2)在知识层面上,要求学生初步建立互换性的基本概念。熟知和理解孔和轴的极限偏差与配合,形状和位置公差及检测,表面粗糙度及检测,测量技术基础,滚动轴承的互换性、键配合的互换性及检测,圆锥互换性及检测、齿轮传动的互换性及测量,螺纹的互换性及检测,尺寸链等知识,加深对互换性基本概念的理解,了解常见几何参数公差与配合的应用。(3)在学生自身学习的过程中,培养学生的学习主动性、沟通交流和互动能力、团队合作和协调能力等。学生能主动积极地学习和思考问题,能在检测中找到问题,通过与他人沟通交流,寻求解决问题的方法。
《互换性与技术测量》课程实训项目的设计
经过多次的课程改革探讨,构建了“教、学、做”一体化课程教学模式。理论课程的实施使学生在专业知识方面打下坚实的基础,尽量引导学生独立思考和提出问题,应用所学的知识解决综合问题,培养学生独立思考的习惯,不是仅仅依靠课本灌输的有限的通用知识。实践环节是通过设计一系列具体测量项目来开展,为了能够顺利开展实训,本院教师精心设计编写实训指导书和实训报告,内容如表1所示。
在实训过程中,强调调动学生的学习主动性,使学生由被动角色转换为主动角色,能运用所学的理论知识和测量方法等完成项目中设定的任务,解决项目中遇到的实际问题。在整个实训过程中,教师起引导作用,学生进行小组讨论,提出解决问题的方案完成实训项目。同时通过完成实训报告和回答发散性的问题,学生能更加灵活地把握、运用知识,去思考专业知识之间的关联性。通过协作培养学生的团队合作协调能力与语言交流沟通能力。
实训项目的实施
根据以上的课改思路和设计内容,教师做了相应的准备,对实训课的内容进行调整,课程的进度、上课方法、情境的设置等都在商讨中达成一致,实训项目的实施方案如表2所示。
实训项目实施效果和存在的问题
从课程开展的效果来看,学生对实物、测量器具有很大的兴趣,都很乐意亲自动手测量,希望有较大的自主性,想通过自己的想法去解决问题,学习效率和热情比较高。学生反映这种边学、边做的课程安排效果好,增强了他们的实际操作能力,开拓了思维方式。
但在课程的实施过程中也存在着一些问题:(1)学生管理难,学生太多,实训课课堂很难控制。(2)仪器管理难,学生好奇心很强,保证设备的完整性有一定的难度。目前采取的措施是教师要对学生实训操作有严格的要求,每次对使用过的仪器进行检查,并且做详细的记录,这样教师增加了很大的工作量。(3)教师之间的联系、沟通,进度、实验的教学统一也有一定的困难。
尽管难度大,但目前跟学生交流后,感觉效果还不错,学生有主动性,有很大的兴趣,乐意自己去测量,用自己思考的方法去解决问题,提高学习热情,在潜移默化中提高了自身的综合能力。总之,对《互换性与技术测量》这门课程引入项目教学法进行教学改革的初次探索和实践,目前看来还是初见成效的。
参考文献:
[1]毛金明,康剑莉.cad/cam在模具设计与制造课程项目教学中的应用[j].机械与电气,2008,8(8).
[2]蔡金美.plc项目教学之探索与实践[j].福建电脑,2008,(5).
[3]薛海,朱青松.《液压与气动技术》项目教学设计与研究[j].硅谷,2008,(17).
[4]於红梅.《机械设计基础》教学创新思路[j].科教文汇,2007,(11).
篇6
关键词: 高职院校钳工实训 镶配件加工 测量方法
在企业实际生产过程中钳工的工作范围很广。高职院校是以企业为服务对象,以培养合格的技能型、应用型人才为目标。钳工实训是高职院校整个实践实训环节中的一个重要组成部分,高职院校的钳工实训是学生在具有一定的理论知识基础上规范化的实践活动,它涉及的面广、知识点多。镶配件的加工是高职院校钳工生产实训中的重要教学内容之一,它也是钳工技术等级考核及技能技术比试中的主考内容之一。钳工的各项基本操作技能的掌握和熟练程度能够在镶配件的制作加工过程中体现出来。所以镶配件的加工在整个钳工实训中占很重要的地位。镶配件加工中的测量方法是镶配件加工精度的重要保证,现对高职院校钳工实训过程中加工镶配件常用到的测量方法作一些介绍,并试图从中找到更新颖的教学方式。
一、芯棒测量
芯棒测量在钳工实训中经常使用,它主要是用来测量特殊角度或斜面的位置,例如经常练习的60°燕尾镶配件,90°V形镶配件等。芯棒测量的优点是测量方便、精确、可靠,缺点是影响测量准确和精度的参数较多,比如角度、精度、粗糙度等。芯棒测量还涉及到角度的计算和三角函数的计算。
芯棒测量一般是如图1所示进行的。
A的计算方法是:
芯棒的半径是r,燕尾角度为60°,
通过芯棒的测量,控制L的尺寸65.3°,我们就能间接达到保证38°尺寸的目的。由此看来,芯棒测量对钳工实训中斜面镶配课题的测量有着很大的帮助。而且这种测量控制的方法比较合理,比较科学。只是计算相对比较复杂,需要测量的参数较多,误差的叠加直接影响了公差。建议在这一过程中使用精测尺架,以减少各个环节的测量误差。
二、百分表结合V形铁测量
百分表结合v型铁测量方法是利用v型铁和百分表测量平面位置的一种测量方法。这种测量方法还要涉及到量块的使用。它的特点是测量直观、测量数值精确。缺点是V形铁尺寸大,测量复杂,测量时测量速度慢,测量工件有局限,它常用于角度为45°的工件。如图2所示。
图2百分表结合V型铁测量通过计算,我们可以得到:
L=A+55A为V型铁斜面的高度。
计算好尺寸后,我们只需把量块组合成L尺寸,然后用百分表先放到量块上套取尺寸,再用百分表直接测量工件平面,从而达到保证55±0.06的目的。
三、千分尺结合特殊v型铁测量
用千分尺结合特殊V型铁测量是经过实践和总结,对第二种方法的改进。这种测量方法能很好地解决镶配件殊角度和对称度的测量难题,可靠性好,测量精确,操作简单,测量效果非常好。这种测量方法的前提是要制作两块特殊的V型铁。可以用线切割来制作V型铁,但要保证V型铁有足够的精度,因为它以后就是一个测量的量具。可以参照图3的尺寸来制作两块这样的特殊V型铁,这种V型铁尺寸不能做得太大,与划线用的V型铁有区别。
V型铁制作后以后,就可以作为测量的量具,经千分尺结合特殊V型铁来进行测量加工经常使用。
例如,要加工如图4的镶配件,就可以采用这个方法。
以镶配件中凹件的加工来举例,在图5中,43°这个斜面,既有尺寸要求,又有着对称度的要求,虽然在图中投有标注有对称度的要求。假如两个斜面不对称,且尺寸不对,都会影响到最后的配作。所以说在这个工件中,两个斜面的测量至关重要,在这里可以采用特殊的V型铁和千分尺结合的测量方法来保证斜面的位置。通过计算,可以得到保证斜面尺寸的外一个间接尺寸L,如图5所示。
首先,把工件放到特殊V型铁里,使工件的被测面变为与V型铁底面其值为47.24这个尺寸,并保证其公差为47.24°,从而保证斜面尺寸47.24°的目的,测量时,先测量一侧的斜面,然后把工件翻转180°再测量另外一个斜面,同时控制两个斜面的尺寸与公差,这样可以达到保证两个斜面的尺寸和对称度符合配合要求。这种测量方法既方便又实用,它可以免除架百分表、组合量块的麻烦,用千分尺测量可以达到直接测量,并马上得到结果的目的。
另外,还有正弦规测量。但这种测量方法受到测量工具的影响,使用并不是十分普遍。
由于游标卡尺与深度游标尺没有固定的支座,不能保证“深度测量杆”绝对垂直于被测工件的基面,而且对于有多个台阶的测量体,每测定一台阶再移换一处,每处不垂直的方向也各不相同。因此,用手掌握尺身难免摇晃,测量出来的深度值其示值变动性很大。此外,当一处深度的壁是斜面或弧形,或深度尺的基面贴在工件平台部位是一个小平面时,深度是很难测量的。
全新的手段应该借助先进的测量设备,来解决模具测量中遇到的困难,同时也保证精度。一些尖端的设备如三坐标测量机、激光扫描仪、万能工具显微镜等价格昂贵,不能普遍使用于钳工的测量工作,但我们也应该努力使其成为我们教学内容的一部分,和原始机械的手段相结合,这样才能保证我们输出的学生有足够的知识广度,有能力完成相对复杂的工作。
除此之外,我们还应该着重将测量工作和机械制造本身紧密结合,在实际的应用中不断提高学生的能力。钳工和别的专业有所不同,其实际水平的提高仅仅依靠理论上的知识是不可能的,必须和实践相结合,不仅在教程上要体现出这一思想,教师本身更应该具备这样的意识。
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关键词:实训项目;工作过程;教学方法;模拟情境
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0224-02
专业技术应用能力培养是职业教育的首要目标,实践教学是学生获得专业技术应用能力的最佳途径,建立正确、科学的实践教学体系对高职工科类专业学生的能力培养具有举足轻重的作用。《工程测量》是一门理论教学与实践环节并重,以应用为主的专业基础课,在教学中针对高职学生特点和人才培养目标,通过归纳工作过程中的典型工作任务实现了行动领域与学习领域的结合,并帮学生获取直接工作经验,以较好地解决职业教育中理论与实践二元分离的问题。采用基于工作过程的模拟情境实践教学法可以很好地克服当前实训教学中存在的一些问题,通过合理设计、组织、实施、评价不但能启发师生教学思路,而且在一定程度上解决了实训与生产实践之间的“时差”,以达到人才“零距离”上岗的培养目标。
一、当前《工程测量》实践教学存在的主要问题
1.实训教学项目不能贴合实际工作需要。由于测量仪器不断更新所带来的新测量方法在实际工作中已广泛应用,一些实训内容过于陈旧且脱离工作过程的实训项目已面临迫切的改革需要。如在高职工程测量实训内容教学中仍有大量的测绘地形图的内容,由于地形图测量在在建筑类各专业实际工作中很少涉及,在实训内容设计时可以删减这些环节,腾出时间给予更多需要的贴近实际工作的实训环节。
2.实验实训教学方法单一,难以调动大部分学生的学习兴趣和参与积极性。传统的实训教学方法大都遵循:教师讲解示范、学生练习、教师辅导,且测量实训通常按小组方式组织,尽管有部分学生具有一定的兴趣和参与积极性,项目任务的主角被这部分学生担任,其他同学只担当配角,久而久之使这部分学生的学习热情和兴趣散失,使实训效果大打折扣。
3.测量实训缺乏一定的情境。尽管情境教学模式被认为是非常好的实践教学方式之一,由于测量实训一般需在场外实施,一些高校由于缺乏必要的场地和仪器设备使得一些项目的模拟情境实训较难开展,不能达到理想的实训效果。
4.测量实训教学有时忽视了高职学生的特点。由于高职学生中有一大部分已经在中职教育中接触了测量学的理论和基础实训,具备了一定的基础,而一些学生是高中毕业后升入高职学习,并没接触过测量的理论和实践。在设计实训内容时有时会忽视了这种情况,导致由于学生基础不同伤害一些同学的积极性。
5.实训考核难以客观准确地评定学生的实习成绩。通常只通过小组提交的实习报告以及实习中的表现来评价学生的实习成绩。更多的突出的是小组为整体的成绩,对具体项目中个人承担的任务以及针对个人的考评缺乏科学的评价体系。
二、基于工作过程组织《工程测量》实训教学项目
实训教学小组通过企业调查走访、毕业生跟踪调查、项目实施效果调研等方式,重新设计了基于工作过程的课程实训环节和教学方法。如表1所示。
三、多样化的教学方法综合运用提高实训教学质量
1.结合课程特征采取演示、辅导、启发的DCE教学。对初次接触测量仪器的同学,需要教师进行演示教学,如水准仪、光学经纬仪、全站仪、GPS等仪器的认识与使用,教师演示操作方法、注意事项、讲解实训目的等,学生通过“跟师学徒”的学习学会操作;在学习过程中根据高职学生特点分组实施,合理搭配实训小组成员,由已有一定测量基础的同学担任辅导同组其他学生的任务,同时实行小组考核的成员连坐制,迫使优生必须辅导差生,教师再根据实际情况加以辅导;教师组织小组开展讨论,按小组和个人分别写出实训总结。这种教学方法适用于一些核心基础技能学习阶段的实训项目,以课间实验项目为主,如表1部分实训项目采用这种教学方法,取得了较好的效果。
2.结合工作过程采用MPDC项目驱动教学法。MPDC即任务、计划、实施、检查,由于测量理论教学中已阐述了解决项目任务的原理和方法,实践教学时可以根据实践场地情况合理创设情境教学的任务环境。这种教学方法适用与一些综合实训项目的实施,如表1;由教师提出工作任务,由小组学生拟订计划、编制工作目标、工作方案;教师审核实施方案并引导学生按计划实施,学生运用实训室已有的测量仪器设备完成外业的测量任务和内业的测绘计算工作;最后,采取自检、互检和专检(指教师检查)的方式实时检查完成情况。
3.基于工作过程的模拟情景教学法。在近似真实的情境中,使学生在教师的指引下模拟完成一项完整任务,多适用于比较具体的建筑工程测量的任务。如在一块假设准备开挖的建设场地周围布设平面和高程控制,根据工程可能的实际需要和测量规范合理设置待求控制点的位置,通过让学生自己动手打桩并设置标记(防止开挖后水准点破坏的恢复)、成果整理,要求有误差平差,在设置后续任务时可用前期测算得的控制点数据为基础开展建筑物定位和地坪标高测设,将实训场地情境和建筑工程施工的工作过程科学地融合。
四、建立相对科学的实训考核评价体系
为满足实训教学要求和更好地激发学生的学习兴趣和操作积极性,构建相对科学的实训评价体系是一项必要条件。以往只通过实习中学生的表现和实习报告来评价成绩的方式看似合理实则缺乏操作的具体性。我们设计了多个方面因素综合评价的考核体系,根据经验对每个方面赋与一定的评价比重(如表2),并设置各因素的满分值均为1。如某学生导线测量实习中,各因素表现为实训
效果和精度0.7、出勤和学习态度0.8、仪器操作情况0.8、团队协作0.6、计划方案0.6、实习报告0.7,则该生本项成绩为:100×(0.7×0.25+0.8×0.25+0.8×0.2+0.6×0.1+0.6×0.1+0.70.1)=72,按五级评定为“中等”。
通过设置基于工作过程的课程实训教学项目,使课程教学与实际工作过程或模拟情境的工作场景相衔接,以达到人才“零距离”上岗的培养目标,切实实施“做中学,学中做”的教学意境。根据实训项目和学生对象的具体情况,合理选择教学方法,通过构建相对科学的实训成绩评价模式,激发了学生参与热情和提高其动手能力,使学生在实践中默会地掌握了课程规定的职业技能、提高运用专业知识能力。用人单位也可用考核评价体系正确评价学生的职业素质能力,为用人单位选择人才提供一定的依据,同样学生也可正确认识自身的职业能力,选择适合自己的工作岗位。总之,基于工作过程的实训教学模式从根本上提高了我院高职建筑工程测量课程实训教学的效果,促进了学生职业能力的完善和发展,一些做法在一定程度上有推广应用的价值。
参考文献:
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关键词:房地产测量;实践教学;教学改革;高等教育
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0099-02
一、《房地产测量》课程概述
《房地产测量》是运用测绘仪器、测绘技术、测绘手段来测定房屋、土地及其房地产的自然状况、权属状况、位置、数量、质量以及利用状况的专业测绘。目的是通过学习,使学生能够熟悉常用测量仪器的性能、构造和使用方法,掌握控制测量及大比例尺地形测量的基本方法,熟悉地形图的应用,了解房地产测量的基本方法。并能完成房地产平面控制测量、房地产调查、房地产要素测量、房地产图的绘制、房地产面积的计算与分摊、房地产图补测修测及测量成果管理等。本课程可使学生在基本测量方法、仪器操作技能、房地产测绘及应用等方面得到训练,为解决房地产建设的勘测、规划设计、施工、运营管理等各阶段中有关测量的问题打下基础,为其专业服务。《房地产测量》课程的基本内容包括水准仪、经纬仪、全站仪等仪器的构造和使用方法,高程、水平角、竖直角、距离的观测方法,测量误差的来源及处理方法,房地产控制测量,房地产调查、房地产要素测量、房地产图的绘制、房地产面积的计算与分摊等基本方法。房地产测量课程培养学生具有测量学方面的基本理论知识和技能,使学生掌握房地产测量的基本方法及地籍图的识读与使用,为后继课程的学习和以后的工作打下基础。教学要求是教学内容要“精”,要有“代表性”、“时代性”和“现实性”,以“点”带“面”,让学生较全面地熟悉和了解房地产估价的相关概念,基本理解房地产价格规律和影响因素,掌握其估价的基本内容和估价方法。在基本掌握上述内容的基础上,达到增长学生知识、提高学生素质的基本目的。
二、《房地产测量》课程的实践特征
《房地产测量》是一门实践性很强的技术基础课,它是房地产经营管理等专业的专业基础课测量学的实践环节。通过本课程的学习,学生不仅要掌握仪器基本构造及操作方法和高程测量方法、水平角度测量方法、距离测量的方法、高程测设方法、水平角度测设方法、距离测设的方法,还应当具有自主学习新技能,具有责任心,能自主完成工作岗位任务,具有分析能力,善于创新和总结经验,能灵活处理施工现场出现的各种特殊情况,具备施工现场协调能力,具有合作精神和管理协调能力,善于沟通,豁达、诚信、团结、乐于助人,具有良好的心理素质,具备优良的职业道德修养,能遵守职业道德规范。
因此,从教学内容、教学形式、教学手段、教学方法到考试措施,对教学过程的主要环节将进行改革,构建以素质教育为目标的教学过程新模式。以房地产测量的教学方法看,走出单纯的知识教育的怪圈,克服满堂灌,过多“填鸭式”,较少启发式的弊端;解决只教确定的结论,不讲未完的探索,教学内容陈旧,教学与科研脱离的问题。
1.教学方法改革。房地产测量的基本任务是使学生最终掌握的不是理论知识而是实用的测量方法。教学活动中注重培养学生的自学能力,增强学生的主体地位,突出教师的主导作用。从知识更新速度快,新成果、新学科激增的时代特征出发,在房地产测量课教学中广纳最新成果。努力使教学与科研融为一体,把培养学生的综合素质和创新能力作为房地产测量课教育和教学的基本理念,尝试、总结、创用多种新的教学方法。(1)指导探索法。指导探索法是在教学过程中采用科学研究的方法进行教学,指导学生探索未知领域,培养学生研究、解决新问题能力和创新能力的教学方法。把科研过程引入教学过程,把学科前沿的状况引入教学内容,培养学生科研意识、探索未知的情趣和攀登科学高峰的勇气。教学生以科学研究的方法,不断提高他们的科学研究的能力。(2)操作运用法。操作运用法是指在教学中密切联系评估实际,指导学生在分析和解决实际问题的尝试操作中运用所学知识。培养学生勤于动脑、动手的习惯,训练他们对实际问题的敏锐性和对尝试操作的积极性,在实际操作中培养和训练能力素质。由理论到实践有一定的距离,要经历一个“传授操作―指导操作―独立操作”的过程。当学生离开校门,成为独立的实际工作者的时候,能够很快地进入角色,顺势成才。(3)鼓励性评价教学法。鼓励性评价教学就是教师在教学过程中,强调以学生为中心,教学活动中更加重视学生个性发展的需求,着眼于发现学生的优点和长处,观察学生的细微变化,寻找闪光点,创造一个支持性的环境,不断增强学生成功的愿望,从而最大限度地调动学生的学习积极性。教学过程是教师和学生互动的过程,需要教师与学生间的交流,强化学生自主学习,鼓励学生参与教学过程,培养学生的创造性思维,鼓励学生向多样化发展。在房地产测量课程的学习中,对学生好的表现,及时给予鼓励与肯定,肯定他们在参与中所体现出的创新想法,通过这种教学方式,大大地提高了学生学习的积极性,调动了学生的学习欲望和热情,增强了自信心。(4)启发问疑法。启发问疑法是根据启发式原则,设置难易适度的问题向学生发问,学生通过创造性的思考,寻找问题的答案。它要求教师提出的问题既不要过于简单,学生不假思索便可以脱口而答,也不要过深过难,一下子把学生难倒,而是根据教学的需要,使学生利用已有的知识经验和智能,经过创造性思考,能够自行找到答案。许多问题不一定要求学生回答或马上回答,目的在于吸引学生的注意,启发其创意,随着教学过程的进展,答案会自然而然地显现,或教师讲授到即将水到渠成时再要求学生做出回答。启发问疑法的目的不仅在于加深理解所学原理,更主要在于培养学生的创新思维。
2.加强实践环节,开展实训。房地产测量是一门实践性很强的课程,如果仅仅局限在课堂上,就容易理论脱离实际,降低理论的可信度,也不可能真正培养学生的能力素质,必须密切与测量实际的联系。第一,组织教师参与实际的房地产测量业务;第二,鼓励学生利用课外时间参与测量项目;第三,建立实践基地,通过学院与有测量业务的估价所及其他行业结成互助体,组织学生到实地实习。本着以培养学生理论与实践能力相结合为目标,房地产测量实训主要开设了演示性实训、设计性实训和验证性实训,属于一门测量专业必修的实践性课程,是测量学课程的重要组成部分,同时,随堂实习也巩固加深了学生对专业知识的理解,提高了学生的动手能力。教学密切联系房地产测量实践和学生实际,加大学生动脑、口、手的实践,组织学生开展和参与实例测量,引导学生分析和解决实际问题。实训任务包括初步掌握角度测量、水准测量、距离测量等内容的工作顺序和方法;掌握自动安平水准仪、电子经纬仪的使用方法,熟悉角度、高程的测定方法;了解全站仪、GPS、测距仪等先进测绘仪器的操作方法。在实训教学过程中培养学生的实践动手能力和实地设计能力,使学生运用测量学的理论知识,根据实地的地形情况,按照不同的测量要求,设计测量方案,运用测量手段完成实习任务,使学生能够真正地做到理论与实践相结合的能力标准。通过实训,可以使学生巩固其所学书本知识,强化其仪器操作技能,使其对角度测量、水准测量、房产测量等内容有一个较完整的概念。通过实训,使学生拓宽视野,巩固和运用理论知识,提高综合分析、解决实际问题和综合创新能力;增强学生劳动观念、敬业精神、创新和创业意识,努力实现“宽口径、厚基础”的应用性人才的培养目标,培养学生理论联系实际的工作作风,增强学生对于国情、社会和学科专业背景的了解。
3.考试环节鼓励学生参与实践。课程设计成绩指教师按照教学计划布置的一定区域的土地基准地价测量作业,并按照一定的原则和标准评定的成绩,成绩评定的内容包括资料的丰富程度、准确性;方法选择的正确性;报告格式的规范性;图件有无与运用的合理性;报告撰写工作量。课程设计的目的在于引导学生把平时所学的知识能应用于实践,并激发学习的兴趣和增加实际工作的技能。
4.学习方法的指导要求学生转变学习观念,在现代社会,学习的内涵已经发生了很大的变化,成为一个比读书、上课大得多的概念;学习的方式也日趋多元,包括接受式学习、体验式学习、探究式学习等。要转变单纯的接收式学习方式,将体验式学习、探究式学习引入到我们的学习活动中来,探索适应时代需求的学习新方式。
参考文献:
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关键词:理实一体化 教学 实践教学 建筑工程测量
《建筑工程测量》课程是建筑类专业一门核心能力课程,也是一门相对完整、独立,并可考核能力的课程。该课程集“做、算、绘”于一体,技术含量高,实践操作性强,直通职业资格证书,对培养从事建筑施工技术与管理的高素质技能型人才具有重要作用。
一、理实一体化教学模式的内涵
“理实一体化”教学是“理论教学与实践教学一体化”的简称,这种教学模式不但要求理论知识讲解精炼,而且强调动手能力的培养。理论知识够用为度,实践训练突出可操作性,理论和实践教学二者相互协调并重发展。通过知识讲解过程中加入技能训练,并在技能训练过程中加深对知识的理解和掌握。不是理论教学和实践教学在形式上的简单组合,而是从符合学生认知规律出发,按照就业岗位知识技能要求,实现理论课、课内实训课和集中实训课融为一体。师生在教学中交流互动,理论和实践交互进行,充分调动和激发学生学习兴趣。
二、建筑工程测量“理实一体化”教学模式实施
1.课程设计理念
首先针对课程理论与实践教学,提出了“一个导向、一条主线、一个总目标”的设计理念。即“快速适应生产一线岗位”为导向、“以动手能力培养”为主线、“以解决工程实际问题”为总目标的高技能应用性人才的教学体系,提倡“自主、探索、合作”的学习方式,改变以教师为中心、课堂为中心、书本为中心的局面,采用课内、课外教学相结合,理论与实操相结合的方法来提高学生的适应与实践能力。
其次采取课内与课外相结合的教学组织形式:一方面课堂上讲解测量基本知识、仪器的基本构造、测量的方法和数据处理以及成果报告的编写;另一方面在校内实训基地完成单项实训任务、集中实训任务、技能大赛以及社会服务。例如学习情境二水准测量,教师在多媒体教室讲授测量的理论知识、仪器的基本结构和仪器操作的步骤本及注意问题,然后紧接着安排课间实训课,学生在本教材和老师的指导下实际认识和操作仪器,如下表所示:
最后学校与企业相融合,提升高职高专教育的职业性和实用性。学校负责理论教材的编写、理论教学以及学生知识考核评价,而企业负责实训指导教材的编写、实践教学以及学生能力考核评价。
2.实施条件和实施环境
首先师资队伍应该具有“双师”素质,其是技能型人才培养质量的保证,课程组老师应经常利用课余时间进入校企合作企业,吸取生产实践经验,提高专业技能;其次课程设置了专业教室和实训基地,理实一体化教学集理论与实践教学于一体,我校设置了测量工作室,具备多媒体教师的功能,以测量小组的形式安排座位,每一个学生都可以近距离接触仪器,比起以往教师讲解更加形象和直观,更能吸引学生的兴趣,针对学生技能训练,我们建立了相应的校园数字化实训基地,可以仿真学生工作环境,学习就是在工作,从而能够毕业后快速适应生产一线;最后实训设备必须充足,目前我校具备了GPS接收机及全站仪在内的所有测量仪器,能够适应社会发展的需求。
3.教学方法
理实一体化要求教学方法也需要较大的改变,要以学生有计划的实践活动取代以教师为中心的满堂灌的讲授方法。为了更好的培养学生的动手能力,我们采用了六部教学法,主要是教师通过多媒体直观的讲解测量理论知识,然后学生针对老师布置的测量任务设计方案、论证方案、外业数据采集、成果检核、整理报告以及质量评价。同时在教学中采用多种教学手段,例如课程网络资源库、仪器仿真模拟软件以及仪器操作视频等。
4.课程考核
《建筑工程测量》是建筑工程相关专业的一门核心技能课程。该课程是新生入学后开设的一门核心主业课程,以培养学生的动手能力为目的,实践性较强,教学做一体化教学,仅采用传统的期末闭卷考试已不能满足该课程教学需要,因此打破原有的建立在学科型教学体系基础上的以期终一次性终结考试成绩为主的教学评价模式,建立适应职业岗位工作相适应的课程考核评价体系,分层次实行过程的控制与考核,在加强能力考核的同时更加重视素质考核。
三、实施的效果与存在的问题
笔者对淄博职业学院建筑工程学院2012级土建类专业的两个班级P12建筑工程技术1班与2班进行了实验,实验前,对两个班级的入学成绩和上一年级P11建筑工程技术1班和2班进行了对比,结果基本相同。实行理实一体化教学后,知识考核成绩和实践考核成绩均有大幅提升。通过向旁听的其余班级的10位发放了调查问卷,结果表明90%的同学认为理实一体化教学模式能够更大的调动学生学习兴趣,对培养学生的技能更有效。由于理实一体教学不是以传统讲授理论基础知识为主,学生掌握基本理论系统性不强,20%的同学实践成绩明显优于知识考核成绩,过度的重视实践,忽略了理论知识的重要性,这也是以后改革深化的方向。
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关键词:逆向工程;三维扫描;3D打印;工程训练
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)22-0147-02
逆向工程(Reverse Engineering,RE)又称反求工程,起源于精密测量和质量检测,是设计下游向设计上游反馈的回路。逆向工程的应用越来越广泛,涵盖工程、医学、考古、文物修复等多学科门类,尝试将逆向工程引入工程训练教学,丰富了工程训练的教学内容,开阔了大学生的视野,提高了实践和创新能力。
一、开设逆向工程实训课程的意义
工程训练是现代高等工程教育的重要组成部分,是一门实践性的技术基础课,是大学生熟悉零件的常用加工方法及其所用的主要设备和工具,了解新工艺、新技术、新材料在现代机械制造中的应用,拓宽工程知识背景的重要途径[1]。逆向工程技术的广泛应用和快速发展,吸引越来越多的院校开设这门课程[2]。大部分是将逆向工程作为一门专业课程进行开设,仅覆盖少数学科专业,如何让更多的学生学习逆向工程技术的专业知识,掌握产品快速开发的过程和方法,是教育工作者面临的一项紧迫课题[4]。
二、逆向工程实训项目教学内容
逆向工程实训教学中,应加强实践教学,使学生真正掌握逆向工程相关知识和技能。教学目标和内容为:(1)了解逆向工程的基本概念及主要技术,应用和意义;(2)了解常用的三维数据采集方法,学习三维扫描仪的基本操作方法,采集零件的点云数据;(3)学习逆向软件的使用方法,反求生成3D模型;(4)学习熔融沉积式快速成型机基本工作原理,硬件和软件构成、应用及特点,成型过程流程及工艺,并打印出产品。学习该课程后应达到以下要求:了解逆向工程的流程、关键技术,掌握三维数据获取、三维模型的建立以及模型快速制造等基本能力,学会相关软件及设备的基本操作技能,培养利用逆向技术完成产品创新设计的能力[3]。由于该课程教学信息量大,教学时间短,所以要精心设计教学过程,充分开发大学生潜能。采用项目驱动教学法,师生围绕案例展开充分的研讨和分析,制定工艺方案,完成逆向工程的完整过程的学习,最终快速制造出作品,在教学现场采用教学展板、作品展橱、多媒体触屏学习机等进行辅助教学,扩大课堂教学信息量。在课程安排上,采用“精讲多练”的方式,让学生边学边练,围绕着案例实践,教师巡回指导,逐个点评,最后进行总结归纳,实现预定的教学效果。
三、“逆向工程”实训项目教学实施
1.开设逆向工程实训项目的软硬件条件。逆向工程实训课程的开设要具备基本条件,要有三维数据采集设备、3D打印设备、必要的逆向工程软件以及相应的教学设施及场地。我中心现有北京某公司生产的结构光光栅照相式三维扫描仪一台,配有Geomagic逆向软件,北京某公司生产的FDM打印机4台,自制3D打印机2台。软件方面,制定了“逆向工程”实训教学大纲、教学计划、教案、教学挂图、视频自学资料,实训报告等,保证教学过程顺利开展。
2.逆向工程实训教学实施过程。逆向工程实训课程既涉及理论知识,更涉及三维扫描、逆向建模和3D打印的实践知识,其知识量大,对设备和师资要求高,而工程训练课程具有以实践操作为主,受众学生专业广、人数多等特点,所以要采取相应措施和办法[4]。实施过程如下:(1)理论讲授。工程训练教学以实践操作为主,所以该项目理论讲授学时较少,辅以视频和实物为媒介,简要而直观地介绍逆向工程的基本概念和主要技术、逆向测量设备、点云处理及逆向建模,3D打印的基本方法和工艺。(2)点云数据采集。数据采集是逆向工程的第一步重要阶段,也是后续工作的基础。常用的数据采集方法主要有接触式测量和非接触式测量。我中心采用结构光光栅照相式三维扫描仪,结构光扫描可在极短时间内获得复杂工件表面的完整点云,与接触式测量相比,非常适合逆向工程训练课程中作为数据采集设备。本实训项目采用任务驱动的教学方法,根据学科专业不同,由教师给定课程任务,或者学生根据要求自选任务。以现场零件为例,介绍扫描方案的拟定,并演示零件的三维扫描方法和过程,要求学生分组操作,制定扫描方案,操作三维扫描仪对产品进行多角度拍摄,采集零件的点云数据并保存。(3)反求生成3D模型。逆向工程建模件主要有Imageware、Geomagic、CopyCAD、RapidForm等,根据实际情况,我中心采用Geomagic软件进行实训教学,要求学生熟练掌握从拍摄获取点云到生成STL格式文件的全部操作过程[4]。在Geomagic软件中导入点云数据,先进行点着色使其更直观,删除体外孤点,采样处理减少点云密度,除噪处理优化点的排列,进行封装得到多边形模型[5]。在多边形阶段进行填充孔,去除特征用于快速去除对象上的肿块和压痕,砂纸命令用于光顺或松弛对象上的区域,简化多边形,多边形修复,边界优化等操作。进入精确曲面阶段,编辑轮廓线和曲面片,拟合曲面创建NURBS曲面。如需对曲面等进行优化处理,可保存为IGS或其他格式导入正向CAD软件进行编辑;如果模型不需考虑拓扑结构,可保存为OBJ格式导入Sculptris软件,直观地进行雕刻和形状处理。最终保存为STL格式文件,用于3D打印。(4)产品快速制造。3D打印的工艺方法有几十种之多,我中心采用北京某公司生产的FDM打印机。将STL格式模型导入打印机应用程序,通过自动布局、几何变换等对模型进行编辑,然后进行分层切片,将三维CAD模型转化为二维几何信息,通过分层制造,最终实现零件的沉积成型,打印出产品。最后经过去除支撑、打磨等后处理,使零件精度、表面粗糙度达到要求。
3.考核u价与总结归纳。考核是保证教学质量和反馈教学问题的重要手段。逆向工程实训考核分为理论考核、实训报告、实践考核三部分。该课程以实践操作为主,所以实践考核占60%,理论考核部分占20%,实训报告占20%。理论考核采用自主研发的工程训练理论考试系统进行上机考试,实现自动阅卷、自动评分。理论试题库涵盖该项目理论讲授部分和实践操作部分全部内容。实践考核采取对三维扫描的点云数据、模型数据处理、3D打印作品分项评分之和。
实训项目结束之前,学生先对训练过程进行自我总结,从中了解学生对教师及教学过程的要求和建议。指导老师也要对训练过程和结果进行分析,找出成绩与不足,进行小结。不断完善教学过程,提高实训教学的有效性。学生通过以上环节的实践训练,可以体验到逆向工程的完整流程,学习逆向工程思维,培养工程实践和创新能力。
本文对高校工程训练课程开展逆向工程实训教学进行了研究,讨论了从三维扫描获取点云数据、三维模型重建到通过3D打印实现快速制造的完整流程,下一步将探讨三维扫描与激光加工、数控加工进行对接的逆向工程训练项目,以便进一步扩充该训练课程的内容。工程训练课程开展逆向工程实训,丰富了工程训练的内容,培养了学生逆向工程思维能力,提高了大学生的工程实践和创新能力,提升了大学生就业竞争力。
参考文献:
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[5]谢韦莲,位建伟.逆向工程及快速成型技术在高校工程实训中的探索与实践[J].中国现代教育装备,2014,(1):25-27.
Study to Set "Reverse Engineering" Course in Engineering Training
NIU Guo-dong,WU San-chuan,WANG Hong-bo,LI Sheng
(Shandong University of Technology,Zibo,Shandong 255049,China)