数控机床编程入门教学范文
时间:2023-10-18 17:38:47
导语:如何才能写好一篇数控机床编程入门教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:数控技术;教学方法;数控编程与操作
中图分类号:G718文献标识码:B文章编号:1672-1578(2013)07-0274-02
随着科学技术的飞速发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高,各种类型的数控机床在生产中得到越来越广泛的应用。企业之间的竞争已由物质资源的竞争转化为人力资源的竞争,对人才培养的目标也从知识型向能力型的转变,创新意识和工程能力的培养也已经成为实习训练的核心。如何培养高技能人才的问题就摆在了中职院校的面前。
数控专业如何让学生真正学会和掌握加工的工艺知识和编程技巧就成为教师的一大难题。在我们的教学实践中,解决这些问题,需要针对数控加工工艺知识、数控编程以及实践环节,在教学中采用合理的课程体系作基础,靠系统的教学环节作保证,因而提高学生实习质量显得尤为重要,以下是我在数控实习教学中为提高教学质量进行的一些创新措施。
1.合理安排教学步骤,确保实习教学时间
实习课首先要保证学生的操作教学时间。以往采用的是讲练结合模式教学,是传统的大班教学模式,学生实习时间短,能真正学到的东西很少,再加上学生文化基础薄弱,自控能力差,实习设备较少,师资力量不足,实习教学效果可想而知。根据这些情况,我将班级分成几个小组,根据机床的数量及"差优搭配"原则分为4-5个小组。采取了融理论与实践于一体,循环往复,滚动式前进和螺旋式提高教学步骤,在教学过程中,形成了小模块、大模块反复进行运转过程。这种安排在不改变原有教学课时的同时使每位同学的有效实习时间大大增多,保证了同学们在实习期间掌握教学计划内容。
2.合理设计实习内容,把握教学的每一个环节
在教学实施过程中,按照以学生为主体,教师引导为辅的原则。我在实习的第一课先给学生介绍课程与生产的关系,让学生对课程产生兴趣,然后在进行几个环节:
2.1入门指导:先由教师用数控机床加工一件零件进行演示,让学生对数控加工过程有一个感性认知,进行入门指导。激发学生的学习兴趣,在进行完加工演示后进行理论知识讲授。
2.2新课讲授:是使学生掌握新知识和新技能,主要讲授数控机床的组成,手轮,工作原理代码,加工工艺和编程知识,教师要条理清晰,语言简洁,重点突出,让学生知道应掌握什么和怎样掌握。
2.3操作演示:这是实习教学的重要步骤,通过它学生可以具体、生动、直接地感受所学的知识,在教师的指导下,由学生进行自编程序,获得感性知识,加深对所学内容的印象,把理论知识和实际操作联系起来。在进行示范操作时要动作熟练、准确,重点部分应提醒学生指导问题所在,难点部分课边示范边讲解,分解动作与整体动作要很好地结合,充分调动学生的学习兴趣和积极性,引导学生提出问题,调动兴趣后再引导它们通过实习练习去解决问题。
2.4结束指导:是指教师根据学生在操作过程中对基本技能的掌握程度进行总的评估。在这一环节中要注意把学生的感性知识提升到理论性认识,帮助学生把实践经验进一步提高,形成技能。编写训练报告应特别注意引导学生认真总结在实习过程中积累的经验、观察的结果及操作的效果,启发学生找出规律,把握技巧,做出结论。
3.教学方法与手段的改革
教学内容是围绕工作任务展开,教学过程模拟工作过程,化难为易,化繁为简,化深为浅,并将其融合于实践教学中,将理论知识掌握和操作能力培养同时进行,促使学生因操作需要产生学习理论知识的动机,有利于提高学生学习的兴趣和主动性,较好地解决了理论教学和实践教学脱节的问题,减少了理论课与实操课之间的知识重复。教学中可以充分利用现代教学技术手段,通过授课课件、动画、录像等,多视角呈现,形象地展现走刀路线,加工过程等,使得教学直观,易于学生理解和掌握,调动学生学习的兴趣,提高听课的效率和积极性。
4.充分利用数控模拟软件
数控实习课是一门实践性很强的课程,可学校的数控机床数量有限,因而改善和提高数控实习的实习环境,使学生能学练结合,就成为数控教学的一个难题。
数控仿真加工系统可以实现数控机床零件加工的全过程。因此我就选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控车床有良好接口的数控模拟软件。数控模拟软件,可以逼真的仿真加工现场:机床型号和系统都可以按要求设置,可以仿真与现场同样的屏幕配置和功能,实时地解释NC代码并生成机床进给指令;提供与真实的CNC机床类似的操作面板;提供视图放大、缩小功能的设置;帮助功能(碰撞、过载);使用对话框可以方便的进行刀具和功能的设置;可以同时显示刀具与偏移路径;NC校验功能;代码向导功能;帮助功能……所有这一切都使数控实习学习更加容易很好地解决了数控机床数量不足的问题。
我就充分利用数控仿真模拟这一特点,结合多媒体广播给学生演示加工过程,然后利用练习模式进行强化训练,把书本中抽象、笼统的理论变为形象、具体、针对实物的感官印象,使学生在动手的过程中不知不觉的提高了对书本相关知识要点的理解力,激发了学生的学习兴趣和积极性,从而较快的提高成绩,增强自信心,变学生被动学习为主动学习。在进行数控机床基本操作训练时,我还利用仿真软件让学生通过教学网络观看教师的操作过程并进行练习,保证每个同学有充足的时间既可以自主学习,避免了初学者直接上机床进行操作可能出现的撞坏车刀、损坏工件与机床、浪费材料等现象,又有效地解决了机床台套数不足的难点。
5.实操练习
前面所做的工作大多都是在计算机上进行的模拟操作,学生很难和实际的加工联系起来。在老师的指导下,在数控机床上进行工件的加工时必不可少的,练习要贴近实际,鼓励学生加工出合格的工件,培养学生的动手能力,丰富了专业理论的知识。让学生到车间进行数控生产技能的实习,可以展示学生的能力,主动争取社会的认可,扩大学生的就业通道。
在数控实习教学中会遇到各种各样的困难,这就需要我们克服困难,充分利用现有资源,创造条件,把数控操作实习开展好。只要学生的技术水平得到提高,实习效率也就必然提高。只有进行课程改革,才能克服以前老套教学中的问题,才能创造更好的学习环境培养出高技能的人才。
参考文献
篇2
关键词:数控编程;教学;感想
中图分类号:F224-39
学习数控技术课程的目的是使学生能掌握数控原理、插补原理、伺服系统、检测原理等基本知识,掌握典型的数控系统的应用与操作,掌握数控车床、数控铣床、加工中心的编程知识,熟悉相关的仿真软件和自动编程软件,并通过实验、实训、实习增加感性认识,提高学生的动手能力和创新能力,达到知识、能力、素质的全面发展。如何提高数控编程教学效率呢?
一、选择合适的教材
教材的内容应适合于实际编程应用的要求,以目前广泛采用的基于CAD/CAM软件的交互式图形编程技术为主要内容。在讲授软件操作、编程方法等实用技术的同时也应包含一定的基础知识,使读者知其然更知其所以然。数控编程技术的学习是一个分阶段不断提高的过程,因此教材的内容应按不同的学习阶段进行合理的分配。同时,从应用角度对内容进行系统的归纳和分类,便于读者从整体上理解和记忆。
教学内容以“必须,够用”为度,少一点公式推导,多一点应用实践,删繁就简,确保重点,突出针对性和应用性。例如:在讲“数控编程与操作”的内容时,理论方面应着重从编程思想与方法出发,将涉及到的工艺分析、程序的代码、结构、格式及数值计算进行详细讲解,多一些编程操作实例,突出实用、实践,而无需对数控系统或数控机床的维护维护保养等知识讲解。在教学中要充分与实践相结合,采用精讲多练,边讲边练,讲练结合的形式。
二、实行内容模块,构建“三化体系”
一个专业是由若干课程群模块来构建,一个课程群模块由若干门课程架构,一门课程由若干知识与能力构建的模块组成。课程是学校教学组织管理的最小单元,优化课程教学内容,是保证教学质量、培养人才的基石。
这里的模块,是指课程知识与能力浓缩的单位元。每个单位元包含具有共性的知识点、能力点,尽量在一堂课内完成教学。若要多堂课完成,则分解成几步实施,提高可操作性。如《数控加工实训》课程构架可分解为二十个小单元,每个小单元即模块是知识与能力的高度浓缩,在有限的教学时空里,教学更多的知识与能力点,教学内容含金量极高。成果推广以来,我们不断提高和完善,现在已逐步实施课程教学内容的“三化”,即:
教学内容体系化:理论教学体系、实践教学体系、职业技能体系等三者并进。实现理论与实践并重,能力与证书并举,证书与就业并行的格局。
知识能力模块化:将知识与能力点构建为一个小的单位元,提高教学效益。主要表现在:一是节省教学时间。如:数控加工实训,我校仅用4周完成高级数车、中级数铣及数控职业培训考试。二是增大教学信息量。单位时间教学信息量可增加50%~100%。三是节省实训材料。工件模块设计,一个毛坯从大到小加工多个训练零件,节约实验实训经费。
典型实例动态化:实例或操作经动态媒体或现场操作等手段实现4D(三维立体+时间的立体动态过程)的动态化。有效提高学生快速理解知识,提高应用能力。
三、应用信息技术手段进行教学
借助于装备完善的数控仿真、多媒体实验室和理论实践一体化教学实训室,使数控课程的教学手段基本达到了现代化的要求。在数控仿真加工的基础上,掌握数控机床的操作。教师们都能熟练地使用计算机、投影仪等先进的教学设施,根据优选的教学内容制作课件,营造出图文并茂生动逼真的教学环境,可促使学生更好地掌握教学内容,提高学习的效率。
1.编制电子教案,实施网络化教学,将讲述的内容通过网络教学,增加信息量,实现实时仿真,可以引导学生按照工作过程学习,可以提高学生的学习兴趣。
2.电子课件讲授,将抽象的知识用多媒体表示,形象易懂,提高学生学习效果。运用校园网和电子阅览室资料,制作图文并茂的多媒体课件,精心组织教学内容,使复杂问题简单化,抽象问题形象化,帮助学生深刻理解和掌握所学知识。
3.教学内容全部上网,促进学生自主性学习。本课程的教案、课件、习题集、鉴定题库、授课计划、实训指导书等资料全部上网,促进学生自主性学习。
4.开放实训室,为自主性学习创造条件。编写详细的实训指导书,学生可以利用多媒体教室,机房、一体化教室快速入门提高,使学生可以利用业余时间进行学习,提高学生的认识、理解、运用知识的能力。
四、加强实习教学
实习教学是数控专业的一个重要环节,由于数控加工牵涉到机床、夹具、刀具、工艺路线、切削参数及编程方面的知识,由于数控设备少,我们可先在普通设备上培训有关知识,避免一开始就就让大批学生涌向数量不多的数控机床,等到相关知识准备好了,需要进行程序运行时才上数控机床,这就大大减少了数控机床的工作量,从而缓解了设备不足的压力。
我建议实习应按普通机床加工(如普车、普铣)仿真模拟训练数控机床操作三步进行,其中,普车普铣旨在让学生掌握主要的机械加工工艺与装夹方法。训练其对不同材料,不同零件,采用何种工艺路线,及在不同的工艺路线、不同的主轴转速、进给速度及切削深度条件对工件的形位精度产生的影响。培养学生对切削加工参数和工艺路线制定的感性认识。仿真模拟训练主要是培养学生对编程指令和机床面板的熟练程度,为在数控机床上的操作打下坚实的基础,避免因指令不熟而损坏数控设备。
总之,在高职数控编程教学中,改变传统的教学模式,专业课进行实践化教学,在教学过程中实施精细化,重点培养学生综合运用知识的能力,是我校在全面提升学生素质、全面服务社会过程中所进行的一系列改革,同时也收到了很好的效果。
参考文献:
篇3
关键词:虚拟仿真技术;数控技术专业;数控仿真软件;中职学校
中图分类号:G642
1虚拟数控仿真系统
虚拟数控技术是利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境和工作过程的一门技术。它以计算机仿真和数控加工技术为基础,集计算机图形学、人工智能、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术为一体,在虚拟的条件下,对数控设备的工作过程和环境进行全面的仿真。目前国内外研究人员在加工过程仿真方面做了许多工作,如美国Maryland大学开发了用于培训数控操作人员的虚拟数控机床仿真器。同济大学研制的数控程序微机动画仿真系统。清华大学CIMS工程研究中心开发的“通用加工过程仿真器”等等,但目前的虚拟系统都属于几何仿真的范畴,将刀具与零件视为刚体,不考虑切削参数、切削力及其他物理因素对切削加工的影响,只是对数控程序进行翻译,产生刀具位置数据,并以此数据驱动机床运动部件和刀架运动,对工件进行虚拟切削,同时检查是否有干涉和碰撞。未来虚拟数控技术的主要发展方向是向物理仿真发展,包括加工精度分析,切削过程的热变形,切削力作用下的系统弹性变形、夹紧变形,以及机床的动态和静态分析等。
2虚拟数控仿真系统在中职数控教学中的应用
2.1传统数控实训教学中存在的问题
职业教育以岗位需求和职业能力为本位,突出实践技能的训练。目前很多学校都投入购置了数控设备,虽然数控机床的数量增加了很多,但仍不能满足实训教学的需要,教学只能“在黑板上开机床,在练习本上编工艺”;学生从理论学习转入实际操作缺少中间过渡环节,实训的危险性增加;实训教师在现场指导多名学生同时操作时,环境嘈杂,且很多学生围着一台机床,教学效果不好;数控机床结构复杂紧凑,学生在学习过程中观察了解机床的工作状态和工作原理及机床的机构时,观察角度受到限制等等。基于这些在实训教学中存在的问题,我们利用计算机虚拟现实技术,对数控机床的工作过程和环境进行全面的仿真,开发了《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》。
2.2利用虚拟仿真技术实现的数控加工仿真教学系统
《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》总体上设计了三个部分,即学习帮助、仿真实训和仿真考核。
学习帮助部分是入门学习的资源库,包括了自动操作、手动操作和学生难以掌握的对刀操作的过程。软件的核心部分是采用虚拟现实技术实现的仿真实训与考核部分,对机床、工件和刀具进行了三维实体造型,通过实体间的布尔运算来实现整个数控加工过程的仿真,系统采用OPEN GL作为图形开发引擎,使动态仿真过程变得流畅,实现了机床操作全过程仿真和加工运行的全环境仿真。学生根据图纸确定加工工艺、编制好程序后,就可以在平台上输入程序,完成对刀及零件加工的全部工作。
图2虚拟数控仿真系统
软件针对中职学生的特点,注重过程性,强调细节,增加了安全性训练和工艺性训练功能。比如背吃刀量是根据机床、工件和刀具的刚度决定的,当加工不同的材料时,其取值是不同的,学生往往给出很大的背吃刀量,而这在实际的机床上加工时,是非常危险的,我们的软件中充分考虑了这一点,教师可以根据加工需要来设置背吃刀量,当学生给出的数值过大时,系统就会提示,并停止运行,让学生养成正确的加工习惯。
考核平台,可利用试题生成工具生成试题,通过考试服务界面导入到系统,还可以导入报名表、进行成绩处理等。系统通过网络能够对实操的全过程进行考核,对编程中出现的语法错误和操作运行时发生的碰撞进行检测并扣分,考试结束后学生可查询什么地方出现了错误以及扣掉了多少分。
软件通过三个平台的设置,学生在训练的过程中发现的问题,可以在学习平台上找到答案,之后还可以通过考试系统检验自己学习的效果,使学生能够自主学习、独立操作和自我测评。
3基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》课堂教学模式实验
为了检验基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》的教学模式对数控技术专业教学的应用效果,选取了《数控设备与编程》,这一中职数控技术专业的主干课程。该课程在内容相同的情况下,采用《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》后,在沈阳市装备制造工程学校的教学课时数从原来的160学时减少为120学时。我们选取开设同样课程、学生总体水平相同的两个班级作为实验研究对象,实验班为09数控1班,对照班为09数控3班,两个班均为38人,其中实验班采用基于《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》的课堂教学模式,对照班采用传统教学模式。
通过一学年教学实践,《数控设备与编程》课程对照班与实验班教学情况如表1所示:
表1数控教学情况对比分析表
班级 09数控3班38人(对照班) 09数控1班38人(实验班)
理论教学学时 54 54
实验教学学时 16 6
实训教学学时 3周 2周
总教学学时 160 120
教学组织形式 传统的集体授课 基于数控仿真软件的小班小组教学
教学模式 理论课 教师讲解,并运用有相关示意图演示,学生听、记。 基于虚拟仿真软件的数控课课堂模式
实验课 采用先在黑板上理论讲解,再动手操作。 小组探究,仿真展示、验证,动手操作。
实训课 采用教师指导,学生操作练习。 教师布置项目,学生自主探究、仿真验证、操作练习。
实验班和对照班数控专业技能考试后测对比分析如表2所示:
表2控制班与实验班数控专业后测情况对比分析表
09数控3班38人
(对照班) 09数控1班38人
(实验班)
数控编程正确率 61%(23人) 79%(30人)
操作撞刀 17人次 5人次
工件合格率 53%(20人) 76%(29人)
4结语
《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》在数控教学实践中起到了很好的助学和助教的作用,受到老师和学生的欢迎。系统弥补了实训设备的不足,节约了大量的实训材料的投入;仿真系统作为学生从理论学习转入实际操作过程的中间过渡环节,降低了实训的危险性;仿真软件通过三维建模,可以放大、缩小、随意旋转查看机床,直观、清晰,有良好的助教功能,改善了教学效果;学习平台的设立有助于引导学生自主学习,激发学生的学习兴趣。比如一个学生,学完数控车床的操作后,对仿真操作产生了浓厚的兴趣,自己学习了数控铣床的相关知识,编程加工出了自己的名字;对于数控操作中的难点,采用信息技术进行“虚拟现实”的仿真教学,不仅可提高操作学习的安全性,也很容易让技能操作符合规范;仿真系统扩展了课堂容量,提高了教学质量。信息化教学资源的应用打破了传统以教师为“中心”或“标准”的“说教”式教学模式,换之以师生互动、共同探究的“引导式”教学模式,师生之间变得平等。相互尊重的氛围,极大地调动了学生的学习兴趣,提高了课堂教学质量。
数控仿真软件将课堂教学的知识点和实践教学的实训点整合在一起,改变了传统教学模式,让学生在做中学、在学中做,使我们的数控教学取得了事半功倍的效果。
参考文献:
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篇4
关键词:课程改革;数控车;一体化教学
数控车床实训是数控加工技术专业课程体系中的重要环节,笔者现就在数控车床实训中体现“三以一化”的课改精神进行一些探讨。
一、数控车床实训一体化教学的师资准备
数控实训指导教师对数控加工技术掌握的深度和广度以及其教学水平的高低,是制约数控实训教学质量的关键因素,在进行数控实习前,为提高教师的实践水平和教学能力,我院进行了如下准备工作:(1)根据数控加工技术专业学生数量,有计划地安排教师上非数控加工技术专业的《数控机床原理及应用》选修课程,为培养数控加工技术一体化教师做好理论上的准备。(2)有计划地安排教师参加“四新”培训和校内普通车床操作实践,提高有关教师理论和实践操作水平。(3)从普通车床实习指导教师中选取具有一定文化功底和理论知识水平的教师,参与数控加工技术有关知识的培训。(4)选拔青年教师参加数控实训教学。(5)根据数控车床实训一体化教学内容,安排具有不同特长的教师对实训项目进行重点突破。(6)每完成一轮数控车床实训一体化教学内容后,对不同教师的教学内容进行调整,使每位教师都能逐步掌握数控车床一体化教学的所有内容。(7)要求教师积极参与实践,要求学生完成的课题教师必须先完成,同时创造条件,鼓励教师参加各类技能竞赛,以赛促练,以交流促进教师职业技能水平的提高。
二、数控车床实训一体化教学内容的确定
教学内容是数控车床实训一体化项目的子项目,是实习训练的核心内容。在确定子项目时体现“三以一化”精神,是提高实习训练质量的关键。根据国家高技能人才培养计划和中等职业学校专业教学计划等文件,结合学校现有实训条件,我们确定了数控编程与工艺、数控仿真、上机操作、CAD/CAM、数控系统五个子项目。数控编程与工艺是数控车床实习的理论基础知识,为学生进一步学习和提高职业发展潜力提供理论知识保障,该子项目的教学贯穿于数控车床实训整个过程,由浅入深,并与数控仿真、上机操作子项目相结合;数控仿真是解决实习工位不足的重要手段,也是实习教学安排中进行缓冲调节,鼓励学生自我学习,使一体化教学顺利进行的重要保证;上机操作是保证学生具备职业能力的根本途径;CAD/CAM子项目是保证学生适应未来市场需要,可增加学生对新知识、新工艺、新方法的了解和掌握,提高学生对先进制造技术发展趋势的适应能力;数控系统子项目可为学生理解数控机床的功能原理,更好地操作机床,以及进一步学习数控机床维护与维修打好基础。
三、数控车床实训一体化教学计划安排
数控车床一体化实习训练,按中、高级职业资格考核要求,安排五个实训子项目,实训时间约10-15周左右。在具体教学实施过程中,将实习阶段分为三期:(1)初期按课表授课。主要是入门任务,使学生逐步熟悉实习的各个子项目内容,为主动学习和自我学习打下必备知识基础。(2)中期授课内容适当灵活把握。当实训进行到一定阶段后,为体现以学生为本的思想,让所有学生都有实训工位,各取所需,调动学生学习的主观能动性,教学上逐步打破原有课表的约束,根据学生整体接受情况,对各子项目的授课时间进行灵活把握,使编程、仿真、上机操作等训练内容保持同步、相互协调。(3)实习后期授课内容更加灵活。教师授课主要以布置子项目中课题和检查、督促、辅导作为主要工作内容,学生根据个人的实际接受情况分别安排时间完成编程、仿真、上机操作、CAD/CAM等课题内容,充分体现以学生为主体的思想,使学生、教师和教学设备三者之间能做到有机互动,一方面增强学生的主动学习意识,学会安排时间、学会学习、学会解决问题、学会同学之间的协调合作,另一方面教师可以有更多时间对不同学生进行个别辅导,因材施教,让每个学生都有进步。
由于在实习教学中,实习内容是以项目课程课题作为教学单元,各项目课程课题在实习的中后期教学中具有很强的综合性和很大的灵活性,教师有时间和精力在教学中考虑学生点和面的问题,充分体现因材施教原则。一方面,其中必然会出现学习进度快、成绩优异者,可以增加训练内容或增加训练难度,让学有余力的学生能学到更多更深的知识,同时,这些学生可对一般学生起示范和榜样作用,另一方面,对正常学习吃力的学生,教师可以个别辅导,或者将学生适当分组,采用学生之间以强带弱的方式来达到训练目标。
四、数控车床实训一体化教学效果与经验
数控车床实训一体化教学体现了课改精神,理论与实践教学一体化,学生想学、乐学,设备利用率高,教学效果好。一体化教学的理论课程与实践课程结合紧密,体现了教学内容和方法的适用性、针对性、先进性,调动了学生学习的内因,学生想学。由于采用综合模块化的教学课题,学生有充分的学习自由度,真正体现了以学生为主体的教学原则,调动学生的学习积极性,学生乐学。
当不同项目课程由不同教师教学时,要求教师备课要相互协调,以保证课题间的关联和同步。各项目课程需要编写与实习设备配套的校本教材,教学内容才能更有针对性和适用性,最大限度地提高一体化教学的效率和效果。要具备数控车一体化实训场地,实习机床、机房、编程教室等设施设备相对集中,便于一体化教学和实习管理。
参考文献:
[1]刘高山.专业课程项目化及项目内容的设置探索[J].职教论坛,2006(6).
篇5
关键词:数控加工仿真系统软件
实训教学
教学模式
中图分类号:TG659 TP391.9
文献标识码:B
文章编号:1002-2422(2010)03-0048-03
1数控加工仿真系统软件的特点
数控加工仿真系统软件是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件。学生在微机平台上运行此软件进行仿真操作,会达到同真实设备一样的操作教学效果,可以满足大批量学生教学需求。系统还可以依据不同的客户要求进行设计,尤其适于初学者的入门训练。
1,1数控加工仿真系统软件的优点
(1)实训基地建设投入资源少,却能做到一人一机操作,有利于提高了学生实际操作能力。
(2)可以使学生达到接近实物操作的训练,并且安全可靠。
(3)能使抽象问题形象化,操作训练过程中允许出错。
(4)通过动态的仿真操作使教学过程易教、易学,教学效果显著提高。
1,2数控加工仿真系统软件的不足
(1)参数设置具有随意性。
(2)学生无法通过仿真软件体会真实的加工环境。
(3)不利于学生严谨、认真的工作态度养成。
(4)先入为主,易淡薄安全意识。
为使学生能够独立而正确的操作数控机床打下真实的基础,在数控加工仿真系统软件环境下的实训教学,既要充分发挥数控加工仿真系统软件的优点,更要正确认识其缺点。
2数控加工仿真系统软件环境下教学研究
采用数控加工仿真系统软件环境上机实训前,教师要以就业为导向科学地设计实训教学内容,可把实训内容分为3个模块来安排。一是基础模块:主要讲解实训教学最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、加工中心的编程方法、操作及应用,这是所有学生必须掌握的教学重点。二是提高模块:主要讲解实训教学EMENS数控系统的编程与操作,进一步加强学生对不同数控系统机床编程方法的了解与应用。三是拓展模块:学习一些目前常用的国产系统,如华中、广数等系统的编程与操作方法来拓宽学生的知识面。将数控加工仿真系统软件环境中数控实训教学模式归纳如图1所示。
2,1运用数控加工仿真系统软件,采纳激发引导型教学方法
在数控仿真教学中,激发学生技能操作的积极性变被动为主动。首先抓住新生第一次实训,结合学科特点,介绍数控编程知识的实用价值,有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系,了解所学专业知识主要和数控编程及操作有着紧密的联系。从历届学生中挖掘具有实用价值的,能激发学习动机、学习热情和学生兴趣的典型事例,充分展现数控编程及操作的价值,使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。
2,2运用数控加工仿真系统软件,循序渐进提高数控编程与操作能力
在教学过程中一开始设计较简单的零件图样,教师先进行示范性操作,同时提醒学生认真观察,掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来,切屑飞溅,毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后,学生的好奇心和求知欲极度膨胀,此时也恰是让学生动手操作,进行模仿的最佳时机。当学生独立完成,兴奋不已时,及时表扬学生所取得的成绩,发现学生的闪光点,鼓励学生勇于战胜自己,激发每位学生的学习自信心,挖掘学生的内在潜能。当学生激动的情绪趋于平静时,及时引导学生积极地思考,工件为什么会变成与图样尺寸一样?机床为什么会自己加工?这样也就顺理成章导出:机床由计算机控制,计算机由程序控制,程序是由技术人员编写的。显然,学生处在一种循序渐进的体验中学习,既激发了学生的主动性,又培养了学习知识的能力。
2,3运用数控加工仿真系统软件,营造情景教学氛围
在教学过程中,经常有意识地设置“陷阱”:故意少编一个程序段、参数输入错误等。如发生撞刀现象,致使工件车不出,让学生自己找出失败的原因。在运用数控加工仿真系统软件教学中应创设让学生尝试“挫折”考验的情境,以此来磨炼学生坚强的意志品质,使学生体验到只有经过艰苦努力,获得的成功才更有价值,从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。当学生真正排除了故障后,就会在“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”的情感中体验学习的成就感。既获取了知识,又培养了坚韧的意志,这种经受挫折、克服挫折的教育在潜移默化中也是帮助学生增强信心的重要一环。将会让学生获益终生。
2,4运用数控加工仿真系统软件,提高学生解决实际问题、独立工作能力
教师应十分重视数控加工仿真在教学中的应用方法,摆正数控加工仿真在教学中的位置,既不能完全依赖数控加工仿真而放弃教师在教学中的引导作用,也不能在教学中教师唱独角戏。在上机前教师应利用数控加工仿真系统进行相关操作演示,并在学生上机时进行巡回指导。学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作,遇到问题反复调试、相互探讨。有时可通过网络交互协作讨论,模拟解决实际问题。显然,学生更快更好的掌握数控专业技能的同时,又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力、独立工作能力和团队协作能力。
2,5运用数控加工仿真系统软件,教学中还应构建多元评价体系
教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性,所以评价要做到:第一,合理且有一定的弹性。答案不能限制太死,只要合理就行,如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论,实际操作过程中加工线路等。第二,既要评价技能操作结果,又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖。第三,转换评价的主客体关系,对学生在实训过程中的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评,还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算,可采用学生讨论评价的方式,在研讨中发现问题,得出正确结果。就这样,运用数控加工仿真系统软件教学中构建多元评价体系,学习的主动性、积极性也就自发地调动出来了。
3数控仿真系统软件环境中数控实训教学的改进措施
社会上需要的数控技术人才,要有扎实的理论基础又要有过硬的操作水平,即对机床操作熟练又能进行工艺分析编制加工程序,更要有一定的真刀真枪加工水平。当今,随着仿真软件的快速发展,虽然仿真软件与实际加工的差距越来越小,但是两者之间始终还有差距存在,二者不能混为一谈、相互替代。在实训教学中要扬长避短,注重发挥优势,改进不足;
首先,教师应首先明确仿真软件与实际机床的区别,并引导学生进行相互比较,时刻注意这些差距,使学生认识到仿真软件的不足,并进行有针对性的训练,而不是完全依赖仿真软件。在有限条件下尽可能多进行从图纸的工艺性分析到编程加工的实操练习,利用数控仿真软件进行初期感性训练和基本程序与指令代码的练习。
其次,在应用数控加工仿真系统软件时,重视安全教育,规范化操作,让学生养成良好的机床保养与维护知识。专项进行刀具知识的系统学习,让学生正确理解刀具参数含义,进行正确选用并能掌握磨刀技术。
最后,应用数控加工仿真系统软件时,要渗透和回忆前面所学的普通机床的基本操作过程,并将二者加以比较。数控加工仿真系统软件的使用主要定在熟悉面板操作等加工过程,并且在仿真教学过程中穿插现场教学,而不能把整个实训教学活动过多地放在仿真软件训练上。
只有在教学中科学、合理、有效的利用仿真软件,将仿真训练与真刀真枪上机床操作训练有机结合起来,才能发挥仿真教学的最佳效果,使实训教学真正达到事半功倍。
篇6
一、根据职业能力成长规律,循序渐进实施教学目标
实际工作中,数控加工人员的工作过程一般是:对零件图进行工艺分析,确定加工路线及方案,编写程序,调试程序,安装工件和刀具,对刀,模拟仿真,实际加工,测量工件并提出优化方案。可见,学习数控加工技术不仅要学习数控程序的编制方法和数控机床的操作技能,而且要求学习者具备相关的系统知识(工艺分析,工、夹、量具的选择及加工步骤的确定等),更要求学习者养成良好的职业习惯与流线型的思维模式。
我们认真分析了工作过程,从中寻找职业能力成长规律。首先,数控加工属机械加工,数控加工技术离不开机械加工的基本理论和基本技能,可借助普通机械加工的一体化教学获取零件图的分析以及工艺分析、工、夹、量具的选择等理论知识和技能;其次,熟练编制数控程序是掌握数控加工技术的基础,可通过多媒体教学、数控仿真模拟加工和数控实训的一体化教学去获取数控编程的基本知识和操作技能;最后,通过基于工作过程导向的教学项目和校企合作,全面锻炼学生综合应用所学知识和技能解决实际问题的能力,提高职业能力。为此,我们将数控岗位的职业能力培养过程划分成三个阶段:第一阶段是机械零件制作入门技能培养,第二阶段是数控编程与操作技能培养,第三阶段是数控加工工艺编制与实施综合职业能力培养。各阶段将知识与技能、过程与方法以及情感、态度与价值观三方面有机整合。设计阶段性(第一、二阶段)的基于能力本位的教学项目,以及基于工作过程导向的教学项目(第三阶段),灵活应用多种教学方法实施教学,完成预定的教学目标。
二、多种教学方法的具体应用
每一种教学方法都有自身的优缺点和特定的适用条件,没有一种完美的、具有普适性的教学方法。根据教学阶段划分的目的和教学特点,新知识和新技能的学习可以采用“任务分析+四步法”教学;对综合应用知识的能力和职业能力的训练,采用“任务驱动+引导文引导+六步法”教学。当然,在适当的时候还可以穿插其他教学方法,通过各种教学方法综合应用,让学生分阶段掌握知识与技能,并逐步把传统的单向传输变为启发构建,帮助学生构建自己的信息体系,推动学生不断开拓创新,发展自己。
1.四步教学法的应用
四步教学法的主要特点是以教师讲解为主要课堂组织模式,通过教师合理组织教学流程完成知识传输与技能培养的任务。四步教学法以对具体知识和技能的掌握为主要教学目标,由四个教学环节或步骤组成:任务导入、讲解示范、学生模仿与练习、总结评价。在教学过程中教师要注重将“教师示范”与“学生模仿”两个实际操作教学中的常规部分与理论教学环节进行有机融合,增强学生新知识和新技能学习的有效性。
例如,在第二阶段教学中,我们用四步法来传授程序的编写和所涉及的基本概念,通过仿真加工来验证程序的合理性和优化程序,提高学生的学习兴趣,在较短的时间内掌握学习内容。但是,四步法过于注重程序的编写与校验,忽视了加工过程中的分析以及解决问题的逻辑思维训练,忽视了对整体知识综合应用能力的训练。因此,四步法多用在单项知识与技能的学习和训练教学中。
2.六步教学法的应用
六步教学法一般采用跨学科的综合课程模式,不强调知识的学科系统性,重视“项目或案例”和“解决实际问题”,以及学生自我管理式的学习。在数控加工技术综合职业能力培养的教学项目中(第三阶段),可以采用六步教学法:学生按企业班组管理方式,分组接受任务后,以零件加工任务为载体,以工作过程为导向,经历确定工艺方案、编写数控程序、虚拟加工验证、实际数控加工、零件质量检验五个主要步骤,这五个步骤包括了资讯、计划、决策、实施与检查、成果展示与心得交流、考核评价。通过多个零件的反复练习,强化学生的职业能力。
行动导向的六步教学法的优势体现在以下几方面:
(1)在教学环节安排上,符合职业岗位的要求,按照实际加工流程安排教学环节,可使学生形成正确的职业工作习惯和观念,避免出现专业能力与职业能力脱节的现象。
(2)在教学方法应用上,引导学生自主学习,小组内学生分工合作,共同探讨,使学生在学习过程中由被动学习变为主动学习。
(3)在教学手段上,强调多种教学媒体的综合运用,让学生在形象、仿真、真实的环境中主动思维和探索。
(4)在教学评价上,注重对学生分析与解决实际问题能力的考查,解决问题的过程就是学习的过程,也是学生获得经验的过程。
3.教学方法的综合应用
篇7
[关键词] 实习教学 环节管理 队伍建设 基地建立
随着我国市场经济体制的进一步协调发展,企业的用人机制日趋完善,就业竞争也愈来愈激烈。各大企业均视“利润”为生命,视“效率”为基本。因而很多企业都要求员工具有较强的实际动手操作能力,能为企业直接创造财富或利润的人才。那么如何才能有效的进行专业课的实习教学呢?笔者提出以下思路,仅供参考。
一、加强实习教学的组织领导
实习教学的可行性操作是高职专业教育的一个非常重要的基础。具体实施必须具备:1.善于科学管理的领导班子,2.高素质的师资队伍,3.针对性强的设备,4.完善的保障制度,5.可操作的条例等。职院主管领导要从培养合格的技能人才为目标出发,以就业市场为导向,根据自身特点、结合人才市场需求,制订出相应的管理流程;成立专门的管理部门;对理论和实践的合理比例进行探讨并且积极促成。那么高职教育的机电专业课实习教学才会落到实处。只有这样,高素质的教师才能引进,先进的或有针对性的设备才能买入,相应的制度或条例才能制订。这样才能保证实习教学的顺利实施。
二、加强实习教学的环节管理
学校要科学合理地实施素质教育与能力培养的要求,满足社会的需要,必须对教学环节进行全方位的管理和策划。
1.制定切实可行的教学计划。传统的教学模式强调的是知识体系的衔接。学生在校期间理论教学占用了大部分时间,从而忽视了学生动手操作技能的训练。高职教育的教学计划应该在体现“实际,实用,实效”原则下,开展行业或专业的社会调查,了解自己所从事的专业目前的生产、技术、工艺、设备的现状和发展趋势,以便在制定教学计划时,及时补充反映生产现场的新科技、新工艺的课程理念。
比如,目前机电一体化专业毕业生就业方向一般是机电一体化设备制造与维修和机床数控技术应用,以及自动机(线)的运行与维修。因此,实习教学计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制订。
(1)机电一体化设备制造与维修。基础实习教学的重点应放在机械方面。(2)机床数控技术应用。应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中、高级车工的操作水平。(3)自动机(线)的运行与维修。应向电的方面适当倾斜,加强电工及单片机与可编程数控器实习,使学生达到中、高级电工的操作水平。
2.编写针对性较强的实习教材。专业实习应该按照循序渐进的自然法则进行逐步实施。即入门实习――提高实习――强化实习。教材中要体现实习过程的连贯性,实习阶段目标的渐进性和社会需求的应用性。各个实习阶段有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。
3.规范实习教学的过程管理。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学过程管理包括:(1)对实习教学设施、设备、工具的管理。(2)对学生的管理。(3)对整个实习教学过程的管理等。其中对实习教学过程的管理尤为重要。规范实习教学过程管理对于加强学生技能训练、提高实习教学质量至关重要。
4.严格实习的考核要求。实习考核要求是实习目标的具体体现。科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力逐步达到考核要求。对于少数在规定的实习课时内不能达标的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学的目的要求。
三、加强实习教师的队伍建设
实习教学目标的实现,主要在于有一支技术过硬、技艺高超的专业实习教师队伍。不仅要求教师具有扎实的专业理论功底,更要具有较熟练的实践操作技能。教师不仅是传统意义上的“双师型”人才,还要具有创新综合能力。目前高职实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。为了培养一批优质的“双师型”教师队伍,应该制定出一套切实可行的专业教师培养计划。组织教师参加骨干教师培训、具体岗位技能培训。同时积极与企业建立联系,请企业专家来院指导、协助教师开展相关工种的技能辅导。他们到学院任教,把自己多年的实践经验、操作技能和新技术带入学院,传授给学生,也与本院教师相互促进,形成互补,促进教学和实践的有机结合。
四、加强实习教学的基地建设
实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。而实习教学的实施是以校内基地为核心,校外基地为补充。为此,要提高机电专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外实习基地。
1.校内实习基地建设。职业院校应该建设相对完备的、具有一定先进性与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要有足够的数量。当然专业现代化建设不可能一劳永逸,要根据院校的实际情况,通过分步实施,逐步完善的方法达到建设的要求。
篇8
【关键词】580103数控技术专业 教学国家标准 实施 反馈
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)01-0010-03
尽管我国高等职业教育蓬勃发展,高等职业教育的院校数、招生数、毕业生数都已占了高等教育的半壁江山,但长期以来,高等职业学校在专业教学方面一直没有国家统一的标准要求,这使得高等职业学校在实施专业教学中无标准可循,人才培养水平也参差不齐,难以很好地满足经济社会发展对技术技能人才的需求。在新的形势下,制定专业教学标准显得尤为迫切。为了加强高等职业学校教学基本建设和专业建设,提高教育教学质量,2012年12月,关于印发部分《高等职业学校专业教学标准(试行)目录的通知》(教职成司函〔2012〕217号),试行了第一批涉及18个大类的410个专业的专业教学标准。
教育部要求各级教育行政部门和有关高等职业学校,在专业建设和教学改革中,结合本地本校实际情况,认真组织学习并参照执行,争取在教学基本建设、教学条件和人才培养质量等方面有大幅度提升。教育部希望在专业教学国家标准的试行过程中提出宝贵意见,以便逐步完善。依据2012年12月国家教育部颁布的580103数控技术专业教学国家标准,乐山职业技术学院结合本地实情,开展执行数控技术专业教学国家标准的系列实践,对执行数控技术专业教学国家标准的效果进行评估,对实施各环节反馈信息进行收集、分类、汇总和分析研究,达到既为教育部对该标准的修订提供借鉴又切实提升专业教学基本建设水平,提高专业教学质量的目的。
一 580103数控技术专业教学国家标准内容
专业教学标准是开展专业教学的基本文件,是明确培养目标和规格、组织实施教学、规范教学管理、加强专业建设、开发教材和学习资源的基本依据,是评估教育教学质量的主要标尺,同时也是社会用人单位选用高等职业学校毕业生的重要参考。580103数控技术专业教学标准共有以下十部分内容:专业名称、专业代码、招生对象、学制与学历、就业面向、培养目标与规格、职业证书、课程体系与核心课程(教学内容)、专业办学基本条件和教学建议、继续专业学习深造建议等。专业教学标准要求,遵循技术技能人才的成长规律,对接职业标准、职业资格标准,结合生产过程和典型工作任务,合理设置课程、安排教学内容,突破学科化体系框架,构建以培养学生职业能力为主线的课程体系,强化专业课程的实践性和职业性。专业教学标准还推行基于企业工作岗位实际的项目教学、案例教学、场景教学、模拟教学等教学模式,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,加强“教、学、做”一体化,促进知识与技能相结合、理论与实践相统一。
二 执行580103数控技术专业教学国家标准的系列实践
1.开展专业调研工作,找准数控技术专业培养目标和规格定位
从数控技术专业调研入手,准确把握本地区数控技术专业培养目标和规格定位。选择行业内具有一定规模、管理规范、流程相对完整的典型企业进行调查,通过信函调研、电话访谈、网络调查、文案调查、实地访谈、问卷调查、召开专家访谈会与专业指导委员会等调研方式,了解专业发展前景、服务领域、市场需求容量;岗位工作职责、工作内容、工作流程、岗位能力、岗位发展等。
乐山职业技术学院该专业的调研区域以乐山、眉山两地市场为主,四川其余区域及省外为辅;调研范围涵盖区域内相关行业与企业、人才交流中心、主营公司或产品销售市场,省内同类专业院校、应往届毕业生等;调研对象包括行业专家、行业协会及管理部门相关人员;生产企业负责人、总工程师及部门主管,检测与认证机构相关人员;生产企业的研发人员、车间主任、技术人员、工段长、操作工;用人单位企业负责人、人事主管、运营管理人员等;全省同类院校相关专业同行。通过专业调研工作,为专业人才培养方案制定中专业培养目标和规格定位找到最充分的依据。
根据调研结果分析,数控专业在调研区域的就业职业领域为数控加工、数控设备管理、质量检验、产品营销等,工作岗位有普通机床操作、机械设备维修、机电设备营销、数控工艺员、数控编程员、车间生产管理、设备管理、品质主管、营销主管等。
2.制定数控技术专业人才培养方案,构建以培养职业能力为主线的课程体系
依据数控技术专业教学国家标准,结合本地区数控技术专业的实际情况调研,制定乐山职业技术学院580103专业
才培养方案,构建以培养职业能力为主线的580103数控专业课程体系如下:
3.制定专业课程标准,让教学工作有章可循
在专业核心课程的课程标准中明确课程的性质和任务,明确本课程与前导、后续的其他课程的关系,明确课程能力目标、知识目标、素质目标等教育目标,明确课程教学内容和教学设计,明确课程考核评价方案,明确教材选用、教学基本条件、专业教师要求、实训(实验)室设备配置、课程资源的开发与利用等实施建议。特别是在课程教学内容和教学设计中,要体现以工作岗位实际为导向的创新教学模式的设计,以项目化的方式体现“教、学、做”一体化的理念,促使知识与技能相结合、理论与实践相统一。
4.对专业核心课程进行项目化课程整体设计、单元设计
在高职教育探索新的课程模式的过程中,融工学结合、教学做一体化的项目化课程教学模式脱颖而出,它不仅代表了高职教育教学改革的发展方向,更成为高职教育摆脱学科型课程束缚、推广与应用行动导向教学法最为广泛的一种课程教学模式。高等职业教育的人才培养目标是生产一线的高技能人才,但目前学生的动手技能欠缺是普遍存在的现象,既然拥有知识不等于拥有技能,知识是可以传授的,而技能则是必须要训练的。那么,课堂教学环节就应该设计一系列与生产一线实际岗位相关联的工作项目和任务,让学生在完成项目任务的过程中不断训练和提高技能。课程项目化改革的目标是通过让学生完成项目任务的方式,让学生不断提高整体职业能力、综合职业能力、问题解决的能力,在提高技能的同时,促使学生自主学习相关知识,达到最佳的职业教育效果。另外,项目应是与实际相连的,能将现在和未来的学习联系在一起的载体,项目来源于生产一线的岗位任务,经过教师的设计加工,使其能承载教学功能。各项目中要体现相应的课程内容、要体现与国家职业标准的对接。
以专业核心课程《数控机床操作与编程》为例,项目的设计依据从单一项目到综合项目、体现能力递进,有助于学生各项能力的培养的设计思路,设计课内完成的项目(A类项目),也要设计让学生课外完成的B类项目,以培养其学
习的迁移能力。课程内容项目化设计如下:
项目名称 子项目名称 任务名称 结构特征 学时 项目类型
典型轴类零件数控车削加工 阶梯轴类零件车削加工 传动轴工艺文件编制 外圆/台阶/端面 4 A类入门项目(课内实施)
传动轴数控程序编写 外圆/台阶/端面 4
传动轴数控车削加工 外圆/台阶/端面 4
曲面轴类零件车削加工 模具心轴数控车削加工 圆弧/外圆/台阶 4 A类主导项目(课内实施)
定位销数控车削加工 圆弧/外槽/外螺纹 4
手柄数控车削加工 圆弧/外槽/外螺纹/台阶 4
螺纹轴数控车削加工 圆弧/外槽/外螺纹/锥度 4
堵头数控车削加工 圆弧/外槽/外螺纹/中心孔 4
轴套类零件车削加工 圆头轴套数控车削加工 孔/锥度/台阶/外螺纹/外槽 4
球头套数控车削加工 孔/圆弧/内螺纹/内槽 4
带轮与手柄配合件数控车削加工 孔/锥度/圆弧/内螺纹/内槽/外螺纹/外槽 4 A类综合项目(课内实施)
典型零件数控
铣削加工 平面凸廓类零件铣削加工 凸模数控铣削加工 平面/侧面 4 A类主导项目(课内实施)
平面型腔类零件铣削加工 凹模数控铣削加工 轮廓/型腔 4
孔盘类零件铣削加工 凸块数控铣削加工 孔/平面/侧面 4
上模座板数控铣削加工 孔/轮廓/型腔 4
典型零件数控加工中心加工 板类零件加工中心加工 凸模固定板数控加工中心加工 孔/轮廓/型腔/平面/侧面 B类项目(课外实施)
合计 60
5.对专业核心课程实施项目化课程教学及考核验收
课程项目化改革的步骤是遵照先设计后实施的指导思想,教师首先对课程进行项目化的整体设计,然后对课程进行项目化的教学单元设计,在准备好充分的素材以及各方面的教学条件成熟时,才可以实施项目化的课程教学。
对实施项目化教学课程的考核验收包含项目化课程实施过程评价、教师项目化课程教学素材检查、项目化课程教学质量学生问卷调查、教师项目化教学课程的实施总结汇报及答辩等几个环节。
6.专业教学保障研究
根据项目化课程设计以及实施过程的反馈,对现有专业师资、设备、教材、学生配合、管理支持等专业教学保障条
件进行研究,通过完善、改进,促进专业教学改革,提高专业教学基本建设水平,促使专业人才培养质量有更大的提升。
三 对执行数控技术专业教学国家标准的效果进行评估
为更好地服务于学院的招生、培养、教育教学改革等环节的工作,不断改善人才培养质量,提高学生就业的核心竞争力,学院全面开展学生就业社会评价反馈调研工作,业已形成一套较为完整、系统的就业反馈工作体系。数控专业建立就业(用人)单位、学生及其家长、研究机构等共同参与的第三方人才培养质量评价制度,将毕业生就业率、就业质量、企业满意度、创业成效等作为衡量专业人才培养质量的重要指标。数控专业把毕业生就业率、就业工作开展情况、就业课程开展情况、学生工作实践情况、用人单位反馈情况、毕业生求职案例、突出问题的重点分析等汇总而成的分析报告,为人才培养的创新调整提供依据。
第三方评价体系对于数控专业了解毕业生就业市场的需求动态,改革教学内容和人才培养模式,优化专业结构,促使学生提高自身综合素质,以及促进学院的可持续发展发挥了重要的作用。同时,第三方评价还保证了“就业教育”“就业服务与管理”与“人才培养”进行有效沟通与衔接,形成源头抓起、终端反馈的回路,真正实现人才培养与社会需求的吻合。
1.采集在校教师与学生的双向反馈
期末,用教师评学和学生评教的方式了解教与学的效果。其中,对以工作岗位实际为导向的创新教学模式——项目化课程改革的评价,要通过《教学质量学生问卷调查表》和学生写的项目完成总结,来分析学生的能力提升情况。
2.采集用人单位对专业毕业生的反馈
通过《用人单位反馈毕业生质量调查表》以及实习手册上用人单位对毕业生写的实习鉴定,了解用人单位对我院本专业毕业生的专业能力的总体评价,从而明确专业教学需改善的地方。
3.引进第三方教育数据咨询和质量评估机构的评估
麦可思是专业的得到政府、学术界、商业机构和社会公众共同认可的,具有良好公信力的中国第三方教育数据咨询和质量评估机构。麦可思对学院应届毕业生半年后跟踪调研,有助于我们了解数控技术专业毕业半年后的基本去向、就业数量、就业质量;毕业生对就业现状、母校的满意度;毕业半年后基本工作能力和核心知识在工作中的重要度;毕业生对课程设置的有效性评价,学业成绩对就业的影响,毕业生对教学改进的反馈等来自社会的信息反馈,客观、全面地评价实施效果。
四 对实施各环节反馈信息进行收集、分类、汇总和分析、研究
收集实施数控技术专业教学国家标准各环节反馈信息,对反馈信息进行分类、汇总,并开展分析、研究,建议数控技术专业教学国家标准可以在以下方面逐步完善:(1)就业面向:增加“数控设备管理(调试、维护、维修)”;(2)知识要求:增加“材料热处理知识”;(3)技能要求:增加“能阅读本专业相关的外文书刊、资料”;(4)素质要求:增加“安全生产、环境保护意识、职业道德”;(5)选修课程:增加“数控线切割加工技术及应用、数控宏程序编程、模具设计与制造、液压与气动、现代制造企业质量管理、机电产品营销、生产管理”等;(6)教材:增加“优先选用近三年出版的国家级高职高专规划教材或专业指导委员会推荐教材”。
五 结束语
对580103数控技术专业教学国家标准的实施研究,有利于收集、反馈实施情况、提出意见与建议,达到让数控技术专业教学国家标准逐步完善的目的,为教育部对该标准的修订提供借鉴,也能促进专业教学改革,提升专业教学的基本建设水平,切实提高高等职业教育专业的教学质量。
参考文献
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[4]刘育锋、尹存涛主编.部分国家职教教学内容改革新动向及对我国职教课程改革新启示[J].职教论坛,2008(2)
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专业代码及名称
7 月 8 日
7 月 9 日
上午 9:00 - 11:30
下午 14:30 - 17:00
上午 9:00 - 11:30
下午 14:30 - 17:00
课程代码
课程名称
课程代码
课程名称
课程代码
课程名称
课程代码
课程名称
A020103 财税(专科)#
00064
纳税检查
00061
国家税收
00062
税收管理
00999
政府预算管理
A020179 会展管理(专科)
03875
会展概论
03872
会展营销
08883
会展政策法规
08884
会展经济学
A020201
工商企业管理(专科)
05171
中小企业战略管理
A020205 人力资源管理(专科)
00164
劳动经济学
00071
社会保障概论
00165
劳动就业概论
06183
工资管理
A020228
物流管理(专科)
07031
物流管理概论
07802
采购管理与库存控制
07032
运输与配送
07008
采购与仓储管理
07037
信息技术与物流管理
01001
物流案例与实训
A020234 物业管理(专科)
00172
房地产经营管理
04363
物业管理实务(一)
04365
物业管理财务基础
05565
物业管理法规
07489
应用写作
04364
物业管理实务(二)
07481
管理学基础
07482
物业管理概论
18960
礼仪学
11429
物业管理英语
A020238 国际旅游管理(专科)
00192
旅游市场学
06010
旅游英语
03529
国际旅游饭店管理
00194
旅游法规
02519
食品营养与卫生
11341
国际旅游学
06123
导游学概论
11506
旅游饭店财务管理
07489
应用写作
A020242 会计电算化(专科)
05946
关系数据库原理与程序设计
08310
会计电算化
02600
C语言程序设计
A020265
采购与供应管理(专科)
05727
采购原理与战略
05729
国际物流
05731
采购绩效测量与商业分析
05732
采购过程与合同管理
A020276 环境保护与管理(专科)
02764
水土污染与防治技术
04540
写作基础与应用
02472
环境质量评价
02471
环境生态学
07847
环境经济学
05580
环境保护
03164
环境科学概论
02757
环境监测(二)
07481
管理学基础
04516
环境问题案例分析
A040101
学前教育(专科)
00393
学前儿童语言教育
00390
学前儿童科学教育
A040106 教育管理(专科)
01281
中国教育史
00442
教育学(二)
01282
外国教育史
00448
学校管理学
A040109 心理健康教育(专科)
04265
社会心理学
03518
特殊儿童心理与教育
03517
心理健康教育课程设计
03372
团体心理辅导
A050102 秘书(专科)
00346
办公自动化原理及应用
A050128 汉语言文学教育(专科)
11486
中学心理学
11350
基础写作
11493
现代汉语(二)
11485
中学教育学
11495
古代汉语(二)
11496
中小学语文教材教法
11494
古代汉语(一)
11492
现代汉语(一)
A050129 商务秘书〔商务管理〕
(专科)
07489
应用写作
00776
档案学概论
08020
商务秘书学
07786
国际商务
18960
礼仪学
18961
财务管理与会计基础
11520
秘书事务管理
18956
法律事务管理
A050226 商务英语(专科)
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
A050301 广告(专科)
00635
广告法规与管理
00637
广告媒体分析
00636
广告心理学
00634
广告策划
00638
企业形象与策划
00850
广告设计基础
00851
广告文案写作
A050303 公共关系(专科)
00638
企业形象与策划
A050316 广播电视编导(专科)#
01172
数字制作技术基础
01169
影视摄影技术
01170
电视画面编辑基础
01171
电视摄影造型基础
01173
影视声音艺术
01176
电视写作
01177
电视作品赏析
01175
视听元素基础
A050407 音乐教育(专科)#
07975
音乐欣赏(一)
11372
歌曲作法(一)
11371
和声学(一)
A050436 艺术设计(专科)
00504
艺术概论
10177
设计基础
A050442 服装设计与工程(专科)
03904
服装生产管理
00683
服装市场与营销
00677
服装材料
03902
服装发展简史
03905
服装企业督导管理
03906
服装品质管理
A050454 动漫设计与制作(专科)
08878
动漫产业概论
08881
动画编导基础
A080301 机械制造及自动化(专科)
05875
汽车发动机构造与维修
10726
数控机床与编程(一)
07743
机械设计基础(一)
02358
单片机原理及应用
10723
流体传动与控制
04108
电工电子技术基础
A080304 模具设计与制造(专科)
02220
塑料成型工艺与模具设计
01632
压铸模及其他模具
01622
冷冲压工艺与模具设计
01634
塑料成型机械
07743
机械设计基础(一)
01639
企业管理与技术经济
A080311 农村机电工程(专科)
11478
农村电力系统
02189
机械制造基础
07743
机械设计基础(一)
04108
电工电子技术基础
11479
电器设备使用与维护
04540
写作基础与应用
09439
计算机实用基础
08214
农业机械
11480
汽车拖拉机构造原理与应用
A080602 工业电气自动化技术
(专科)
10737
电子技术基础
07840
微型计算机技术及应用
10736
电气测量技术
08182
自动控制原理(一)
10738
工厂电气设备控制
A080604 电力系统及其自动化
(专科)#
02151
工程制图
02302
电力系统继电保护
02271
电机学
02273
电子技术基础(二)
02277
微型计算机原理及应用
A080704 电子技术(专科)
08679
电路分析基础
02277
微型计算机原理及应用
A080744 数控技术应用(专科)
04118
数控加工编程与操作
02189
机械制造基础
03395
数控机床故障诊断与维护
02609
互换性原理与测量技术基础
04108
电工电子技术基础
A080786 移动商务技术(专科)
03333
电子政务概论
09016
移动通信原理与应用
A080788 嵌入式技术(专科)
06143
电路基础
12730
嵌入式LINUX应用编程
12732
ARM结构与程序开发入门
A080801 房屋建筑工程(专科)
02394
房屋建筑学
A081310
营养、食品与健康(专科)
00988
食品营养学
A082217 电子政务(专科)
03333
电子政务概论
03332
政府信息资源管理
03331
公共事业管理
00346
办公自动化原理及应用
A082229 汽车服务工程(专科)
05872
汽车营销案例分析
05868
职业道德与礼仪
05870
汽车售后服务管理
05869
汽车应用英语
05875
汽车发动机构造与维修
05881
汽车诊断与维修
05877
汽车底盘构造与维修
05871
汽车营销技术
05879
汽车电气设备与维修
05873
汽车保险与理赔
A090603 乡镇企业管理(专科)
03971
经济学基础
04540
写作基础与应用
00333
乡镇资源开发与环境保护
07492
农村政策法规
08114
财务管理学(一)
11383
乡镇企业生产管理
07481
管理学基础
11382
乡镇企业经营管理
07787
会计学原理
A090604 农村财会与审计(专科)
03172
农业经济学(二)
02827
农村企事业会计
04534
财政与农村金融
00944
审计
08114
财务管理学(一)
04540
写作基础与应用
07481
管理学基础
07492
农村政策法规
07787
会计学原理
B020104 财税(独立本科段)
03403
国有资产管理
00069
国际税收
00062
税收管理
00999
政府预算管理
00068
外国财政
B020110 国际贸易(独立本科段)
11465
现代公司管理
B020157 财务会计与审计
(独立本科段)
00974
统计学原理
00061
国家税收
03703
国际会计与审计准则
00944
审计
04532
财务会计专题
03702
会计制度设计与比较
04534
财政与农村金融
04533
管理与成本会计
04531
微观经济学
06069
审计学原理
06270
技术经济学
B020177
投资理财(独立本科段)
05175
税收筹划
07250
投资学原理
08592
房地产投资
12327
金融理财规划
B020180 会展管理(独立本科段)
03875
会展概论
03872
会展营销
03878
会议运营管理
08884
会展经济学
03877
会展项目管理
08888
会展企业战略管理
08889
会议酒店管理
08887
会展场馆经营与管理
08725
会展客户关系管理
08890
会展管理信息系统
B020204 会计(独立本科段)
00974
统计学原理
04531
微观经济学
03703
国际会计与审计准则
B020208 市场营销(独立本科段)
07072
企业形象设计(CIS)
07353
管理学原理(一)
B020216 电子商务(独立本科段)
03339
信息化理论与实践
B020218 人力资源管理(独立本科段)
00164
劳动经济学
00324
人事管理学
00463
现代人员测评
06183
工资管理
00294
劳动社会学
07484
社会保障学
11467
人力资源统计学
11366
人口与劳动资源
11365
劳动力市场学
11466
现代企业人力资源管理概论
11470
国际劳务合作和海外就业
11468
工作岗位研究原理与应用
11465
现代公司管理
11469
宏观劳动力配置
11471
劳动争议处理概论
B020222 物业管理(独立本科段)
02659
房地产项目管理
05673
城市社区建设概论
00176
物业管理
05674
物业信息管理
05672
物业设备管理
05675
物业管理国际标准与质量认证
06569
物业管理实务
05676
城市环境保护
07519
公司管理学
B020229
物流管理(独立本科段)
07006
供应链与企业物流管理
03361
企业物流
03365
物流运输管理
03364
供应链物流学
07724
物流系统工程
07729
仓储技术和库存理论
07725
物流规划
B020230 公共事业管理(独立本科段)
03335
公共管理学
05724
公共卫生管理
03331
公共事业管理
03312
劳动和社会保障概论
B020235 国际旅游管理
(独立本科段)
00191
旅行社经营与管理
00187
旅游经济学
00188
旅游心理学
04138
旅游文化
11403
中国旅游文学作品选
05034
旅游地理学
03529
国际旅游饭店管理
11404
旅游饭店设备管理
18960
礼仪学
11341
国际旅游学
11343
旅游会计学
11405
美食与菜系
11406
旅游资源开发与环境保护
B020236 会计电算化(独立本科段)
08674
计算机网络基础
03703
国际会计与审计准则
02376
信息系统开发
B020256 项目管理(独立本科段)
05060
项目范围管理
05058
管理数量方法
04154
项目采购管理
05063
项目时间管理
05067
项目管理案例分析
05062
项目质量管理
05061
项目成本管理
05066
项目论证与评估
09413
项目管理概论
10427
项目人力资源与沟通管理
B020277 环境保护与管理
(独立本科段)
04518
环境化学
04523
水污染控制工程(一)
02472
环境质量评价
02471
环境生态学
04525
环境微生物学
04526
环境工程导论
04521
大气污染控制技术
04519
固体废物管理
04528
城市生态与环境学
05580
环境保护
04527
环境规划与管理
06270
技术经济学
B020279 工程管理(独立本科段)
03303
建筑力学与结构
06087
工程项目管理
06289
工程招标与合同管理
04037
施工技术与组织
03823
建筑制图
08263
工程经济学与项目融资
06936
建筑法规
06393
土木工程概论
08262
房地产开发与经营
06962
工程造价确定与控制
B020282
采购与供应管理
(独立本科段)
03613
采购与供应关系管理
03615
采购绩效管理
03618
采购项目管理
03619
运作管理
B020309 现代企业管理
(独立本科段)
08816
现代企业管理信息系统
05171
中小企业战略管理
06092
工作分析
08819
企业管理咨询与诊断
10425
企业内部控制
06093
人力资源开发与管理
07114
现代物流学
10422
电子商务运营管理
18960
礼仪学
10421
客户服务管理
07481
管理学基础
10424
资本运营与融资
10423
销售业务管理
10426
团队管理
B030203 社会工作与管理
(独立本科段)
00285
中国福利思想
00279
团体社会工作
00283
社会行政
00282
个案社会工作
03335
公共管理学
05963
绩效管理
00280
西方社会学理论
00281
社区社会工作
00278
社会统计学
00276
人类成长与环境
03346
项目管理
B040102 学前教育(独立本科段)
00881
学前教育科学研究与论文写作
00403
学前儿童家庭教育
00886
学前儿童心理卫生与辅导
00399
学前游戏论
00884
学前教育行政与管理
00887
儿童文学名著导读
00885
学前教育诊断与咨询
B040107 教育管理(独立本科段)
10488
班级管理学
00442
教育学(二)
10489
现代学校人力资源管理
10490
教育财政学
00459
高等教育管理
B040108 教育学(独立本科段)
01281
中国教育史
00442
教育学(二)
00471
认知心理
00448
学校管理学
02018
数学教育学
01282
外国教育史
07824
语文教育学导论
B040110 心理健康教育
(独立本科段)
00266
社会心理学(一)
02108
实验心理学
00471
认知心理
03519
心理测评技术与档案建立
05951
心理与教育统计
04269
人格心理学
04267
学习心理与辅导
B040302 体育教育(独立本科段)
11123
社会体育学
00486
运动生理学
00497
运动训练学
06743
运动医学
11397
体育科研方法
00501
体育史
B050113 汉语言文学教育
(独立本科段)
00821
现代汉语语法研究
00814
中国古代文论选读
11344
中国近代文学史
11345
文体写作
11495
古代汉语(二)
04579
中学语文教学法
11494
古代汉语(一)
11346
近代汉语
11347
唐诗宋词研究
11501
中国当代文学史
B050206 英语教育(独立本科段)
00841
第二外语(法语)
05187
中学英语教学法(小教)
07374
高级英语(一)
00840
第二外语(日语)
10101
美国文学选读
06422
英语语言学
11416
翻译
10100
英国文学选读
11499
英语论文写作
11488
基础英语(二)
11487
基础英语(一)
10876
英美报刊选读
11489
基础英语(三)
11497
高级英语(二)
11500
外语教学心理学
B050218 商务英语(独立本科段)
05355
商务英语翻译
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
00840
第二外语(日语)
B050302 广告学(独立本科段)
00635
广告法规与管理
00639
广播电视广告
00641
中外广告史
00634
广告策划
00850
广告设计基础
00640
平面广告设计
B050311 广播电视编导
(独立本科段)
01178
电视艺术概论
01180
电视采访
01170
电视画面编辑基础
01171
电视摄影造型基础
01183
电视文艺编导
01184
电视艺术片创作
01187
电视片结构
01179
非线性编辑
01185
广播新闻节目创作
01186
电视节目包装与编排
01181
电视节目导播
B050408 音乐教育(独立本科段)
06955
中国音乐史
04366
曲式与作品分析
11419
和声学(二)
11427
歌曲作法(二)
11422
音乐作品欣赏(二)
11421
外国音乐史
B050410 美术教育(独立本科段)
00747
美术教育学
11330
设计学
00745
中国画论
00744
美术鉴赏
B050418 数字媒体艺术(独立本科段)
00504
艺术概论
05710
多媒体技术应用
07759
Visual Basic程序设计
B050437 艺术设计(独立本科段)
09235
设计原理
04026
设计美学
10177
设计基础
B050443 服装设计与工程
(独立本科段)
03907
西洋服装史
03908
服装材料学
03911
服装国际贸易
03902
服装发展简史
03918
服饰流行分析
03916
服装消费心理学
03915
服装连锁店管理
03910
服装工业工程
07541
篇10
近年来, 全球热火朝天的创客运动和经久不衰的学习科学研究, 在教育领域制造了一波又一波的热点话题,成为教师、教学研究者和教育管理者关注的重点。创客活动不仅仅是创造本身,也是和创造活动有关的所有因素: 从好奇心的激发到初步调查和动手捣鼓, 到制定计划和仔细研究, 到借鉴其他项目,到反复尝试甚至失败,到制作出原型,到获取反馈,再到反复改善直到成为更好的物品。所有上述活动在很大程度上都和教育、学习密切相关,因此,建构可持续发展的校园创客教育生态系统, 以呼应并促进创客运动在校园中的发展尤为重要。国内外现有文献研究表明, 通过基于创客活动的学习体验,使学生得到了创造和实现创意的机会,增强了自信,培养了创造性,激发了对科学、技术、工程、数学、艺术等学科以及学习自身的兴趣。并且,校园创客活动也促进了学生创新创业实践和双创时代创新创业课程体系的设计开发, 为培养未来新经济和多样化工作环境下的创新创业型人才, 从理念和能力发展上打下了基础。因此,有必要在创客运动深入发展的大环境下,对校园创客教育进行探索。
二、创客教育的演进过程和在全球的发展
一般认为,创客教育是对基于设计、电子电路技术、传统手工和桌面制造系统的独特结合而开展的针对性创意创新创业教学。姜强和赵蔚认为,创客教育是指培养学生创新、创业所需的知识、能力和视野等方面的教育。祝智庭和孙妍妍通过对中外相关文献的综述和分析,总结了创客教育的内涵,对创客教育在我国的现状和发展方向进行了深层次解读,并把创客教育界定为信息技术使能的创新教育。其实,自从人类开始制造工具以来,通过制造或实践进行学习一直是人类学习、发展的主要手段,创造或制造是让学生的思考或使思想呈现在人们眼前, 在此意义上,创客活动成为纪录学生在创造或制造物品时的思考或思想的方式。正如有学者指出,创客教育有助于培养学生的批判思维、设计思维、计算思维和可视化表达能力。
继2014 年6 月白宫首次举行创客大会,美国总统奥巴马宣布在全国范围内倡导并实施创客教育行动后,并于2014 年12 月正式成立创客学校高等教育联盟,了美国高等教育机构第一份《全国创客教育现状》报告。报告以全美40 家高等教育机构创客实践为基础,采用景观分析法,介绍了大学里的创客教育现状以及大学对校园创客文化的深层次思考和具体支持措施, 并重点描述了美国高等教育机构进行创客教育的方法、创客活动参与度和支持创客教育的校园资源, 成立了联盟网站MakeSchools.org 作为开放式平台,汇聚、分享并探讨高等教育机构创客活动的结果、资源和最佳实践。
目前,除蓬勃发展的中小学创客活动外,全美各地成百上千家高等教育机构也纷纷擎起创客运动的大旗,倡导创客精神,建立创客空间,提供创客活动所需工具、课程、项目和指导老师,以鼓励学生参与创客活动。同时,这些高等教育机构也支持教师对创客活动进行研究和实践,并在学校、当地社区和全国性机构之间建立联系以创建创客生态体系。在创客教育研究与推广方面, 近年来发展迅速的教育技术信息公司EdSurge,在延续其对慕课和学习管理系统的重点关注和报道外, 了大量针对创客和DIY 学习的文章和报告。
在各高校纷纷建设校园创客空间, 开展校园创客活动,探索实施创客教育和创新创业教育的同时,全国各地中小学也顺势而为, 利用信息技术课堂和第二课堂开展活动。比如,针对中小学生学习特点和兴趣爱好,展开了3D 打印、开源软件程序设计应用、机器人搭建及竞赛、拼搭模块的创意搭建、科学DV、创意七巧等课程,让学生通过观察、实验、探究、游戏等形式多样的创客教育。在中小学创客教育走在前列的温州市实验中学,专门为热爱编程、热衷创新、乐于交流的学生建设了创客空间, 并开设了创客教育课程和午间开放创客主题活动。
可见,在全球创客运动和大众创业、万众创新国家战略推动下, 创客教育正日益成为推动经济转型、教育变革和社会发展的驱动力,这为各级各类学校和全社会培养创新创业人才提供了新的选择。
三、校园创客教育生态系统的构成要素
随着云计算、大数据、物联网、移动计算、设计媒体等新技术的广泛应用, 社会整体信息化程度不断加深,技术赋能的学习、技术赋能的教学、技术赋能的学习测评和教育信息化基础设施建设, 正在全球各地重新定义21 世纪的教育、教学。通过应用信息技术和桌面制造技术以培养、发展学生创意创新能力为宗旨的创客教育, 成为近年来引领教育教学创新的变革性力量。纵观国内外,各高等教育机构以及不少中小学, 正加大投资力度以建设智慧校园和新的学习空间、开发新的课程体系、培育创客教育教师以发展校园创客文化、实施创客教学。
国内外校园创客教育实践表明, 校园创客教育的推动和发展, 离不开拥抱创客精神、支持创客运动、践行创客教学实践的教师和学生,也离不开发展校园创客教育、配置相应资源的校园创客环境和空间。同时,创客课程建设也是促进校园创客教育可持续发展的条件和要素。
然而, 现有校园创客教育实践研究还缺少对发展校园创客教育的系统分析, 尤其是缺少对校园创客教育生态系统构成要素的识别和分析。因此,我们在综合国内外创客教育研究文献和创客教育实践的基础上,把学生创客、创客教育教师、创客教育课程和校园创客空间, 作为校园创客教育生态系统的构成要素,从创客教育视角对校园创客的界定、创客教育教师及素养、校园创客环境与空间和创客课程建设等四个方面,并对上述要素展开详细论述。
(一)创客教育视角下对校园创客的界定
对大多数人而言, 创客一词让人想起那些利用工具和资源亲自设计、建造或创作的人。从这个意义上看,创客是一名词,特指某种身份或职业。因此,创客可以是面包师、插画师或者木工师傅等热衷于动手实践的人。正如德比查克拉(Debbie Chachra)所说,创客泛指任何制造物品的人。然而,各类文献,包括新闻媒体、博客、报告或研究文章中所谈到的创客,往往特指在机器人技术、工程技术、电子技术等方面具备专门知识,并能够使用诸如3D 打印机、微电子仪器、数控机床、开源平台等创新工具和技术的人。因此,克里斯安德森把创客界定为:利用互联网、3D 打印机和各种桌面设备与工具将自身各种创意转变为实际产品的人。杨现民和李冀红把创客界定为:喜欢或享受创新的人,是一种文化、态度和学习方式。
但是,上述对创客的狭义理解受到了李别克利(Leah Buechley)的批评,她认为,对创客的狭隘理解不只是产品和项目问题, 而是对创客这一身份或职业的限制。[18]当前,对创客一词的混乱使用和理解,造成了错误的二分法,即,参加创客运动的是创客,不参加创客运动的就不是创客。因此,就创客教学而言, 有必要重新明确并把重点放在什么是创客学习? 如何进行创客学习? 而不是把关注点聚焦在谁是创客? 这一身份或职业标签上。正如大卫兰格(David Lang)所指出,对创客而言,在承认创客空间和创客教室里的活动具有自身独特文化和精神的前提下,需要拓宽对创客运动、创客文化和创客的包容性理解, 而不只是狭义地把创客理解为某一身份或职业。
也有人认为,如何界定创客并不重要,只是某些吹毛求疵之人的语言文字游戏。然而,作为教师、学生、教育研究人员,应当从学科、专业或职业的视角审慎思考创客一词,毕竟用词的精确至关重要,尤其是在考虑到测评、学科标准、课程设计和教师培训等创客教学内涵时。因此, 对校园创客概念的界定,有利于创客教育的实施和健康发展。目前,人们普遍认为,创客通过参与大众化的以生产为导向的生产制造系统变革, 甚至颠覆了传统的消费导向的大规模生产制造时代, 并且, 创客文化、创客运动的最终结果与项目和创造力、创新和创业精神相关。创造力大师、心流理论的提出者、积极心理学奠基人米哈里希思赞特米哈伊(MihalyCsikszentmihalyi)经过30 余年的潜心研究,在深入访谈近百位卓越创新者和数十位诺贝尔奖得主的基础上,指出有创造力的人风格多样,即,可以是修士、也可以是唐璜,唯一的共同点就是复杂:他们是相互矛盾的两个极端,却能够在两者之间自如转换。换句话说,人人都是矛盾体,那些无法驾驭矛盾、在矛盾中试图寻求不变或确定性并因此感到不适的是普通人;而在矛盾中转换自如的人,则能够充分利用矛盾,并把矛盾变成其创造力的源泉。
在综合创客研究专家观点的基础上, 我们尝试用文学性的语言,把校园创客界定为:热爱创新和技术应用的复合体。就像白色包含了光谱中的不同色调,他们把各种可能性集于一身,既思维缜密又感性热情,既活力四射又安静恬淡,既专注持久又灵活多变, 既外向好客又内向冷漠, 既骄傲自信又谦逊低调, 既聪慧敏感又迟钝木讷, 既超脱客观又斤斤计较, 既嬉戏无常又严于律己, 既傲慢自尊又彬彬有礼,既桀骜不驯又温和谦让。总之,他们充满创意,行动能力强, 并热衷于用自己的双手在现代桌面制造工具的帮助下,把创意转变成实物。
(二)创客教育教师及素养
2016 年6 月,教育部在最新的《教育信息化十三五规划》中明确指出,面向未来培养高素质人才,教师能力是关键。尤其是2015 年5 月,国务院《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,要求健全创新创业教育课程体系、加强教师创新创业教育教学能力建设。自国内外创客运动所触发的校园创客教育日益普创客教师需要什么素养? 具备传统教育背景的老师,能够成为合格的创客教师吗? 外部创客专家能够成为校园创客空间或创客教室中的教师吗? 创客教育研究人员艾米哈克金(Amy Hachigian)指出,学生的创客学习结果和教师行为密切相关。此外,创客教师在创客教学活动中扮演着复杂角色, 并随着环境和学生需要的变化而变化。
然而,长久以来,灌输式、说教式教学主宰着课堂教学,而忽略了教师的其它角色和职责。随着社会、经济和技术的发展,教育在很多方面突破了传统的束缚, 实现了长足的发展,包括人们对教师角色的认识,教学也日益遵循新的教学理念和实践,比如,合作学习和项目学习,教师在教室里的角色也越来越接近赋能者、促进者。创客空间或创客教室环境下的教师显然承担了更多的职责和角色,正如艾米哈克金(Amy Hachigian)研究表明,创客教师是:引导者、拉拉队队长、激励者、联系人、倡导者、楷模、学习者、良师益友、朋友、批评者、咨询师、心灵导师、合作者、教练。
在上述众多角色中,教师作为像学生一样的学习者角色,是创客教学环境下教师职责和身份的一个较大转变。设想某物理教师未能解决某一物理问题,在传统课堂教学中, 学生不可避免会质疑其权威和专业水平, 但在创客教学环境下, 这是学生摆脱传统灌输式、说教式教育而进行自主学习的机会,有助于其通过网络、创客社区其他专业人士或同学帮助,发展信息获取能力,共同探讨问题的解决方案,而不是传统遇到难题只能寻求教师帮助的问题解决模式。这一角色转变,有助于培养师生间的良好互动关系,有助于师生合作探究答案、解决难题,强化学习体验。第二个教师角色的较大转变是作为联系人的教师职责和作用。在创客教学环境下,学生有机会称为特定技能或专业领域的专家, 教师不再是唯一的信息和知识来源;相反,教师承担了拥有不同技能的学生之间联系人的角色,促进学生之间的合作互学,这有助于增强学生探索新知、学习新技能的信心。教师也可以在学生、外部专家、企业、其它创客空间资源之间搭建桥梁。教师作为联系人的这一新角色,有助于引入新思想、新思维模式以开拓学生视野、丰富其学习体验。
对教师来说,创客教育强调人的兴趣、热情,以及随时随地解决问题、制作物品的能力,这和人类倾向于通过动手实践进行学习的本性一脉相承。因此,倡导并激励学生在设计和制作过程中直面挑战、克服困难的教师和教学环境, 有助于培养学生独立解决问题的信心和能力。这对习惯了顺从教师要求的学生而言是全新的开始,也让支持创客运动、拥抱创客精神的教师思考并采取更加有效、基于真实情景的教学模式和方法, 以及寻求更合适教学效果的测评手段。孙颖指出,理想的创客教师相当于中介,管理并促进学生学习,帮助学生评估创意设想、分析技术难点,以及寻找可以实现创意的技术、专家和方案, 从而实现资源整合。杰西卡罗斯(JessicaRoss)指出,在创客学习环境下,由于创客活动往往不是课程表所要求的学习科目, 没有相应的教学大纲,也不是正式的学科专业,没有校方系统的、正式的组织支持和保障,因此,成立并发展创客教学小组或联盟以支持各自为战的创客教师,形成互通有无、取长补短的平台,对促进创客教学至关重要。
2015 年5 月,麻省理工学院AbD 实验室(Agencyby Design)在加州旧金山市举办了创客教师大会(Maker Educator Convening),讨论了在创客学习环境下建设创客教学小组、创客社区联盟的重要性。这和哈佛大学教育研究院零项目(Project Zero)长期以来所倡导并推行的成立教师研究小组, 以支持他们在教学过程中的有效应用,并对新理念、新挑战一脉相承。在国内,为促进创客教育的发展,清华大学、北京大学、陕西师范大学和中国教育技术协会等九家单位的创客教育专家,于2015 年7 月发起成立了全国教师创客联盟,该联盟由全国高校及中小学教师、创客企业和支持创客教师培养的机构和个人组成, 旨在共建共享创新教育思想和方法的创客教师学习型共同体。这一类似创客教育论坛的活动或创客教师自发成立的组织, 为志趣相投的教育工作者提供了相互学习、启发的机会。综上,实施创客教育的创客教师和传统教学过程中的教师之间的区别,括生物医学、物联网等众多软硬件设备和技术,不是一般个体教师能全面掌握并胜任的。对此,有创客教育专家建议,政府相关机构应该发挥行政力量,统筹建设跨地域、跨学科的创客专家资源库,协助解决学校创客教育中的困难和障碍。或者通过政府购买社会服务的方式,来实现创客专家资源的调剂与运用,既可以解决学校创客教育师资短缺的问题, 也可以帮助学校培养自己的创客师资。
(三)创客教育课程建设
课程是教育教学的核心要素, 创客教育也不例外。因此,针对不同创客活动或项目设计、开发相应创客课程,成为创客教育可持续发展的必须。针对创客课程, 创客教育研究和实践人员从不同的角度进行了界定,如,杨现民把创客课程分为广义创客课程和狭义创客课程,他认为,广义的创客课程既包括电子创意类课程,又包括手工制作、陶瓷艺术、绘画等传统以培养学生创新创造能力为导向的各类课程;而狭义的创客课程特指以智能化信息技术等应用为特征的电子创意类课程。同济大学创客空间数制 工坊针对大学生或中小学生等不同年龄段学习者,开设了数控切割(研究2D 设计工具以及激光切割机, 学习设计的核心理念以及将2D 设计转化为3D 实物,理解激光切割的可能性及局限)、增加制造和3D 打印(不同3D 打印技术入门, 了解3D打印的局限,以及从设计到打印的工作流程,分析、调试排除打印错误,设计思维,快速构思、设计、3D打印成型)、减式制造或铣削(铣削基础知识学习,使用Roland 铣床加工三维型面造型,自己动手体验从3D 设计到刀具路径生成以及最终完成轧制成品或设计副本的过程)、电子产品[制作Fab(小型)网络服务器内电路程序, 使用网页Fab 模型及RolandSRM-20 完成预备设计,观察标准电子元件,解释其工作原理以及功能,欧姆定律、基尔霍夫(电路)定律的简单介绍]、电子设计(使用电子设计工具,如Eagle、KiCad 或者KoKopelli Retro 等,设计或修改原电板)、嵌入式编程[ATtiny 44 数据手册、C 语言和Makefile 简介,学习ATtiny44 微控制器的基本特征,使用文本编辑器或集成开发环境(简称IDE)软件,编写或修改微控制器的程序, 修改一个生成文件上传至微控制器]等创客课程。
蒋莘和谢作如从创客教育课程特征上, 指出创客课程具备跨学科(机械、电子、艺术、控制、计算机等)、智能化[运用互动媒体、人工智能、物联网、可穿戴设备、虚拟现实(VR)、增强虚拟现实(AR)等智能技术]和软硬结合(电子与编程技术等)三个核心特征。在综合前人研究和实践的基础上,杨现民用整合性(创课的设计打破了学科界限,不再仅局限于传统的数学、物理、生物等单一的课程模式,而是整合艺术、电子、控制、网络等不同学科知识)、研创性(学研创 是实施创客教育的理想模式,学习、研究和创造形成一个良性循环,持续提升学生的创新、创造力)和协同性(创课的内容与活动设计更多围绕复杂的现实问题展开, 鼓励学生结合兴趣组成项目小组, 在指导教师团队的集体指导下开展协作探究)进一步归纳了创客课程的特征。此外,他还从课程目标定位、内容组织结构、开展方式和评价方式等四个维度指出了创客课程和传统课程之间的显著差异,[当前, 在国内外创客教育实践中主要有两种课程形式:一种是单一式创客课程,即,学习、实践以3D 打印、3D 建模、Arduino 电子电路等软硬件使用、开发为导向的创客学习体验; 另一种是融合式创客课程,即,在单一式创客课程教育的基础上,整合科学、技术、工程、艺术和数学等不同领域和专业,为学生创客提供跨学科创客学习体验。上述两种创客课程的目的是一致的,即,用创新思维、设计思维培养学生创新能力、实践能力和问题解决能力,从而培养具有创客精神和思维的创意创新创业人才。
(四)校园创客环境与空间
1.创客环境与空间模型
研究国务院办公厅在《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》(〔2015〕36 号)强调,要通过加强专业实验室、虚拟仿真实验室、创业实验室和训练中心建设以及促进实验教学平台共享等手段强化创新创业实践。最重要的是创客运动和创客文化所引发的校园创客活动,也日益促使学校管理者和教师用前瞻性眼光,来看待创客运动对现有教育理念和实践以及作为传统学习空间的教室所必然带来的影响和改变。需要借鉴创客大会和创客空间的学习理念和实践,创造新的学习空间以促进并激励学生进行
2.建造校园的创客空间可行性建设
校园创客空间并非困难重重、异想天开,实际上, 绝大多数大学校园里都有利用不足或者甚至被遗弃的场所, 无需高昂的花费就可以改造成满足学生进行创客学习、活动的场所。比如,美国巴尔的摩市的高中信息技术课教师和数字港基金会执行总裁安德鲁柯伊(Andrew Coy)把学校废弃不用的娱乐活动中心大楼, 改造成了全市第一个面向学生和公众开放的免费创客空间。加州塞瓦斯托波尔市的高中数学教师凯西希尔(Casey Shea)把教室变成了创客课堂, 成功地说服了学校管理者同意其清理闲置不用的一处储物空间, 把它改造成一个创客空间。在带领学生清理过程中,发现该储物间原本也是学校的木工房,师生利用挖掘出来的木工工具和材料,制造了桌椅板凳,对空间进行了重新设计以适应创客教学的需要。加州圣何塞市的中学教师和华盛顿创客车间的创始人里克谢特尔(Rick Shertle)另辟蹊径,从学校附近的教堂免费获得了一处空间,并改造成当地学生和社区居民进行制造活动和学习的创客空间。上述校园创客空间建造案例, 为国内校园创客空间建设提供了借鉴和启发。作为校园核心建筑之一,图书馆的部分区域和功能在经过改造后,成为举办校园创客活动、传播创客文化、进行创客教学的最合适场所之一。首先,图书馆是学校的地标性建筑,更是校园生活和活动的中心,在此建设创客空间,便于师生员工以及本地社区居民进出、使用;其次,图书馆具有得天独厚的资源优势, 主要体现在人力资源、时间资源、信息资源和技术资源方面。在很多学校,图书馆是全天开放时间最长,甚至是24 小时开放的场所,不像教室、实验室或其他建筑空间有专门的用途和固定的开放、使用时间。并且,图书馆作为学术资料中心或集散地, 具有校园其他场所无法比拟的信息和技术资源优势。
当然,除了图书馆外,还可以借鉴美国校园创客空间建设实践,按照当前创客空间建设理念,重新设置传统教室也是建设校园创客空间的可行方案。此外,校方也可以通过和所处周边社区合作,利用社区空间资源,把创客空间建在社区里,在社区居民中传播创客活动理念,以促进全社会创意、创新、创业的发展。四、校园创客教育生态系统的构建创新是民族之魂, 是国家发展和社会进步的引擎,当今世界国与国之间的竞赛,本质上是其国民创新能力的竞争。因此,在教育信息化时代构建基于创意、创新、创业教育的校园创客教育生态系统,是高等教育机构和中小学践行历史使命, 也是顺应时代要求的基础和保障。众所周知,创客教育是一项系统工程,涉及诸多要素,比如,学生创客、创客教育教师、创客课程和创客空间等,这些要素在创客教育系统内有着紧密的联系, 而不是零散的挂着创意、创新、创业教学的3D 打印、桌面制造,或者是虚拟现实等技术和工具的展示或相关技能培训。
因此, 学校在实践创客教育时需要全面考虑其要素构成,从创客教育的本质出发,建构校园创客教育生态系统。然而,国内外创客教育研究和实践还处于探索阶段,对创客教育的研究,还主要集中在创客教育的概念、价值和意义等方面。校园创客空间建设不足,跨学科创客教育实践还停留在计划草案阶段,鲜有从校园创客教育生态系统构成要素角度研究并实践校园创客教育的文献和记录。在识别并分析校园创客教育核心要素的基础上, 建构校园创客教育生态系统, 是对基于知识传授和知识消费的传统校园生态系统的创新,对促进校园创客教育和创新、创业教育,也具有理论和实践意义。综上,在校园创客教育生态系统构成要素中,学生创客、创客教育教师、创客教育课程和校园创客空间, 构成了高等教育机构和中小学开展创客教育的生态系统。在这个系统中,培养具有创意、创新、创业思维和能力的学生创客, 是创客教育的出发点、中心,也是最终目的。因此,高等教育机构和中小学以及创客教育教师在实施创客教育过程中, 要转变把学生视作被动的知识接收者和消费者的传统教育理念,代之以技术赋能的教育信息化和大众创业、万众创新时代新的创新教育教学理念,把学生视作知识的创造者,激发并培养学生的想象力、创意、创新、创业思维和能力, 为个人和国家参与未来全球化竞争奠定基础和优势。
四、结语