数控编程基础知识入门范文

时间:2023-10-19 16:06:15

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数控编程基础知识入门

篇1

一、了解学生,培养学生学习兴趣

在制定教学计划之前,要对学生的现有知识基础及理解接受水平有正确的认识。众所周知,中职生的理论学习能力相对薄弱,学习习惯、理解能力及注意力差,所以对于理论基础的讲解,应力求浅显易懂,用通俗的语言,生动的事例来说明问题。

入门课上,首先和学生讨论为什么选择数控专业,介绍数控专业美好的就业前景,吸引学生的学习注意力。接着讲解什么是数控技术,笔者先和他们一起回顾了普通车床的加工过程,之后引入数控技术――就是用计算机的控制技术和普通车床的结合,完成进刀和走刀的自动运行。结合学生感兴趣的机器人――也是通过数控技术完成各种动作,通过这个例子学生很容易对数控技术有个清楚的认识。

接下来引入机床的坐标系,讲解数控机床如何控制刀具精确运动,完成加工的。学生都知道,在报道汶川大地震时,精确到经纬度的点,还有精确制导导弹袭击我驻南斯拉夫大使馆,准确击中目标,都是通过地球的坐标系――经纬度。同样道理,让数控机床上的刀具准确完成加工轨迹,也是通过建立坐标系精确找点,引出机床坐标系,学生就非常容易理解了。

下个问题是怎么建立坐标系,建立机床本体和控制系统的联系,即对刀。笔者发现有很多同学甚至学完数控都不清楚为什么要对刀,不了解对刀的重要性。为此,笔者让学生尝试不对刀就运行程序,会产生什么后果。结果很明显,学生就有深刻的认识,以后就不会忘记对刀。通过这种简单的小尝试,比单纯讲解效果好得多。学生入门以后再讲解有关的知识就顺利得多。

二、知识与技能并重

对数控专业学生的培养目标和今后发展所需的知识及技能水平要有清醒的认识。现阶段的培养目标是培养具有吃苦耐劳的职业素质,能够掌握本专业必需的文化基础知识和必备的专业理论知识,能够熟练掌握操作技能,在生产一线从事数控设备的操作、编程、维护等方面工作的中等技术应用人才。通过对部分已就业学生的调查,发现很多学生在就业很短的时间内就跳槽,久而久之脱离了本专业,找不到理想的工作岗位;相反,如果能吃苦耐劳,顺利通过实习期,经过一段时间的努力,不但能很好地系统掌握本专业的技能成为技术骨干,还能享受良好的福利待遇和培训升迁的机会。

目前学生都是90后,吃苦耐劳精神差,但对今后的工作生活有太高的期望值,所以必须要求学生尽可能多的掌握专业知识,学会学习。对《机械制图》《机械基础》《公差与配合》《金属材料与热处理》等理论课,按照老师要求掌握的基本知识,联系生活实例,完全消化吸收为自己的东西,构建自己的知识体系。当然对《数控机床编程与操作》《数控铣床编程与操作》《CAD/CAM辅助设计制造》等专业课更要努力掌握。通过实训,熟练数控加工技能,为尽快地适应工作生活而努力。

三、重视学生学习能力的培养

篇2

关键词:中职;理实一体化;数控;项目教学;实施;策略

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)05-0140-02

理实一体化教学是一种创新的教学模式, 特别是基于项目教学法的数控理实一体化教学符合数控技能学习的特点。那么当前中职数控专业项目教学情况如何呢?以下是笔者近年在部分中职学校数控项目教学课堂的所见所闻:

镜头一:在韶关地区某职校数控车车间,两名老师带着约40多名学生进行数车加工操作。每台机床有学生6-8人,但实际在工位上认真操作的学生仅2-4人,其他的学生有的东张西望、有的在聊天。

镜头二:在某沿海地区一职校的数控铣车间,两名老师带着30多名学生进行数铣加工实训,老师在每台机床上安排一名学生操作,其他的学生则坐在车间角落的大台边上,有的聊天,有的无所事事,只有少数学生在编程。

从上述课堂情况来看,尽管老师布置了学习任务,并极力纠正违反课堂纪律学生的行为,然而却力不从心,教学效果不尽如人意。实际上当前中职项目教学举步维艰的状况非常普遍,教学效果并没有实质性的提高。

一、中职数控理实一体化项目教学实施难的原因分析

造成中职数控项目教学实施难的原因是多方面的,本文仅从项目的角度予以分析:

1.在实施项目教学时生搬硬套,脱离了中职学生的学情。笔者曾经按项目教学法的描述实施教学:在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生处理:信息收集、方案设计、项目实施及评价,试图让学生了解并把握整个过程。然而在实施的过程中却发现寸步难行,教学效果甚至还不如传统的实训教学。因为开展项目教学需要学生具有较强的综合素质,而大部分中职生在初中阶段时就已经“掉队”,主动学习能力和分析解决问题的能力普遍薄弱,这些学习长期处于被动地位和学习能力不足的学生在学习数控技术这种综合性的学科时会遇到许多的障碍。这也是为什么项目教学在高职院校开展得热火朝天、有声有色,而在中职学校却不理想的重要原因之一。

实践证明,如果在实施项目教学时生搬硬套,脱离中职生的实际情况,项目教学很难达到预期效果。

基于上述分析,在项目教学的开始阶段应以学生的初始能力情况为依据,先把学生引入门,把他们从初级阶段带入更高的阶段,顺序渐进的为实施完整的项目教学铺平道路。

2.现成的项目本身存在先天的不足。项目是知识和技能的载体,项目合适与否直接影响到教学的成败。目前有不少数控项目教程是由若干个数控加工案例拼凑而成的,其中不少项目本来就不是针对项目教学设计的,存在着先天的不足。在此以某个案例进行分析(如图1):

该零件图有外轮廓2个、凹槽1个,在学习外轮廓编程加工内容时(假设5人为1个学习小组),老师讲解其中1个外轮廓的编程,仅剩下1个外轮廓留给5个学生,极易滋生滥竽充数的“南郭先生”,出现前述两幕镜头中部分学生没事干的现象就不足为奇了。可见设计适合小组学习的项目势在必行。

3.大班制教学不利于理实一体化项目教学的开展。中职学校班级规模较为庞大,甚至有些学校的数控班人数达到50人以上,由于数控设备成本高、数量有限,再加上师资有限,所以大班制模式下的项目教学的学生参与度偏低、教学管理难度高、教学过程较松散等。

因此,研究如何解决大班制给教学带来的困难具有重要的现实意义和价值。

4.评价促进学习的作用缺失。评价的目的是为了促进学生学习,但在中职项目教学中并没有充分体现这一作用。造成评价促进学习作用缺失的主要原因:一是评价内容单一,只重视结果的评价而不关注学习过程的评价,只重视知识技能的评价而忽略职业道德素养的评价;二是评价方式单一,只重视教师对学生的评价而不重视学生的自评、互评,缺乏语言激励和情感激励。

二、中职数控一体化项目教学实施策略

针对当前中职数控项目实训教学实施过程中存在的问题,笔者在教学实践中进行了一系列探索,采取了以下对策:

(一)以学生的实际情况为依据,分阶段开展项目教学。针对中职生初始能力不足、综合素质欠缺的情况,将数控项目教学分为三个阶段:

1.入门阶段。这一阶段的项目是以学习基础知识和技能为目标的学习型项目,主要任务是把学生引入门,使学生掌握基本操作技能和编程加工方法等。

2.巩固提高阶段。巩固提高阶段的主要任务是在强化基础知识和技能的基础上,进一步培养学生分析问题、解决问题的能力,同时培养学生的团队协作能力。这一阶段的项目依然属于学习型的项目,但已经具备工作任务型项目的雏形。

3.综合应用阶段。通过前面两个阶段的学习,学生分析问题、解决问题的能力得到了较大提升,也积累了一定的项目学习经验,此时开展较完整的工作任务型项目教学将水到渠成。

(二)合理设计项目,确保人人有“活”干。根据不同阶段的特点合理设计或选择项目,最基本的条件是要有足够的工作量,确保人人都有自己的加工任务。在此以我设计的数铣入门阶段的凸台类零件图为例,说明如何使项目满足小组学习的需求(图2):

该零件共有凸台特征9个,除去1个由老师讲解外,剩下8个凸全满足2-8人小组的分工需求,人人都有“活”干,与之前的图1相比,图2明显更有利于教学。

(三)项目难易程度要适宜,让人人都能把“活”干好。确定项目时,要根据学生的接受能力把握好项目的难易程度,使学生在付出一定的努力后都能把任务完成。我在实践中采取以下两种处理方法:一是先用较容易的项目激发学生的信心,然后再根据学生的学情逐渐调整难度;二是同一个项目中有难度不同的任务,可以兼顾个体的差异。

(四)工种组合实训是实现大班实训小班化的有效途径。大班制的数控实训,小组人数普遍较多,不利于开展教学,采取工种组合实训可以实现大班实训的小班化,例如:数控车铣组合实训、数控加工与计算机辅助设计制造的组合实训等。在此以数控车铣组合实训实施流程图为例说明具体的实施流程:

(五)发挥评价促进学习的积极作用。评价是项目教学不可或缺的重要环节之一,可以使学生找到成就感,激发他们的学习热情。评价应该是具体的、全方位的:一是要有记录学习过程和结果的具体评价指标;二是要充分发挥语言激励和情感激励的积极作用,一句鼓励的话,一个肯定的眼神,就是一个学生进步的台阶;三是集中评价与分散评价相结合;四是技能评价与职业道德评价相结合;五是个体评价要与团队评价紧密结合,既有教师的评价,也有学生的自评、互评。

三、保证项目教学顺利实施需要注意的问题

1.教师必须对教学的全程进行引导、监督和辅导,做到分工到组,包工到人,使项目教学由原来的“粗放型”向“精细化”转变2.注意转化“厌学”的学生。每个班级都有“厌学”的学生,厌学表象背后隐藏的是学生学习信心的极度缺乏,要给这些学生“压”任务并辅导他们完成任务,他们在以往的学习中丢失了信心,就要他们在学习中把信心重新找回来。

四、结束语

我们的项目教学尚处在起步阶段,随着教学改革的不断深入开展还会有更多的问题和困难出现,只要我们始终坚持朝着提高教育教学质量的方向不断总结和改进,就一定能克服困难,探索出一条适合学校自身实际的项目教学模式,为社会培养出更多的优秀技术人才。

参考文献

篇3

关键词:普通车床;一体化;教学模块

【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)08-0020-01

在过去的普通车床教学中,都是采用的单一的教学方式。例如:单一的学习几种加工方式,目的只是让学生学会基本的车床操作,实训完后,学生基本能够达到可以独自操作机床进行最简单的加工。但是,这样的技术将被社会淘汰,只有能够熟练地掌握一些普车典型零件(综合件)的工艺及车削方法,对以往的教学模式改革的基础上,同时促进数控实训教学的发展,才能满足今天企业的需求,与人才市场接轨。所以,虽然传统的普车工艺依然是必须掌握的基础,但是现在它的主要目的是为了数控车床服务,两者之间是相关联的技术,是属于一体化的教学。因此,构建好普通车床和数控车床的一体化的课程实训教学是关键。

一 双师型教师的培养

双师型教师,是指既有一定的专业理论知识,又有一定的专业操作技能水平。本文所指的双师型教师,是既懂得普通车床的实训教学,又掌握数控车床的一定操作技能,并达到一定的技术等级的一种双技师型教师。笔者认为:培养方式有以下几点作为参考:

1.有计划地安排相关专业教师参加普通车床的操作实践,提高教师的实践操作水平。从原有的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和技能的培训。

2.选拔青年教师参加数控车床实训教学。对普通车床和数控车床的一体化实训教学内容安排,将其划分为几个模块。让有不同的教师针对自己擅长的领域对实训模块进行重点突破。

3.一次实训教学完成后,对不同教师的教学内容进行调整,这样一来,每位教师就可以逐步掌握实训教学的全部内容。对于要求每位学生完成的模块,教师以身作则,首先完成。鼓励年轻教师多下车间,多到公司和工厂学习。以扩展自己的专业技能水平,并了解市场需求,保证自己的教学与社会不脱节。

二 教学模块的安排

普通车床和数控车实训教学一体化模块的安排,是整个实训训练的核心内容。只有确定好了最合理的实训内容与模块,实习才能起到最大的效果。其中,普通车床实训训练为第一阶段,使之能够更好的为数控车床实训打下基础。大体可以分为以下几个模块:①普车的文明生产、安全操作;②车床系统传动路线;③车床的维护与保养;④车削的基本知识;⑤车刀基本角度的定义及其初步选择;⑥典型零件的工艺分析与车削。这六大模块最终为数控编程与工艺、数控仿真、数控系统、CAD/CAM模块的教学服务。

从学生实训水平上考虑,可以将中级职业资格考核为要求,对于普通车床六个模块的实训,可以分三个时期进行(初、中、后期)实训时间可以在8-12周左右,接着安排数控车模块的实训为第二阶段,最重要的是要让所有学生都有实训工位,能够有充裕的时间来自己进行实际操作。同样可以分为三个时期进行,实训时间约12周左右。初期的任务是入门,打下数控车床相关的基础知识;中期根据学生整体接受情况,进行适当调整;后期可以以一些典型的零部件为实操对象,以学生自练为主,教师进行检查、辅导,进行模块的具体应用以及训练,并且通过一定时间的强化训练来达到相应的技术等级。而在其中,普通车床典型零件的工艺分析模块的教学是重点,也是难点,它是数控车床实训教学的基础。因此,只有加大普车典型零件的分析及车削的教学,抓住重点,分析难点,针对学生的具体情况来采取有效的方法,循序渐进,而对于比较难掌握的复杂内容,教师可以将难点分解成几个比较容易理解和掌握的部分,化难为易,层层深入来便于学生掌握,这样才能保证生产实训模块教学的质量。

三 普车实训为数车实训服务

在普通车床实训教学中,突出对学生自身能力的培养,在实训教学时,让学生成为教学活动中的主角。充分调动学生的主动性,而教师只作为引路人和答疑者,让学生在解决教师给出的项目中培养学习能力。在实训教学的后期,让学生有更多的自由支配,让学生学会时间的合理安排和分配,并学会协调与合作。鼓励和支持学生进行发明和创新。此时,教师可以加大指导有关专业学生课程设计的力度,使学生的理论能够真正和实训结合起来,让实训服务于课程设计,使学生的设计具有更强的实用性和说服力。通过这些形式的教学改革,学生的技能水平和素质得到提升,使学生在第二阶段的数控车床实训中的编程、仿真、上机、操作等能够更加的相互融通,训练内容更通俗易懂,并能在较短的时期内基本掌握,这样即避免了数控车床实训单一的教学模式,又降低了学生直接上机操作的难度,可以达到相互补充、相互促进的目的。

四 一体化教学的优势

普通车床和数控车床的一体化教学体现了教学内容和方法的适用性、针对性,调动了学生学习的内因,使学生想学、乐学,并能学会,提高学校的设备利用率,教学效果也上了一个台阶。同时,由于采用了综合模块化的教学课题,学生有充分的学习自由,真正体现了以学生为主体的教学原则,可以调动学生的学习积极性,学生有了兴趣,又能学有所得;因为实训与技能等级考核相关联,学生实训后还能通过自己的能力获得不同的技能等级证书。这样既达到了实训的效果,学生又取得了实际的利益,效果比以往的教学模式有了很大的提高。

普通车床和数控车床实训的一体化教学是是构建中等职业教育新课程体系的必经之路,是职业教育向社会输送高质量技能型人才的根本手段,它在提高教师素质和技能的同时,也可以为社会培养更多更好的技术人才。

参考文献

[1] 刘文勇.加大普车实训教学改革力度 促进数控车实训教学的发展,《辽宁教育行政学院学报》,2009年第6期

[2] 谢应善.浅谈职业学校数控车实习教学,《甘肃科技纵横》,2010年第4期

[3] 郝德成.提高数控车削加工教学效果的探讨,《东北电力大学学报》,2011年第3期

篇4

通过对这五年来输出机电数控专业学生的就业情况,就业变动,并和就业企业多方沟通,总结出就业单位如下几点要求:

(1)必须具备基本的职业道德品质:踏实肯干、吃苦耐劳、诚实守信、上进好学、知恩图报,忠诚企业,勤奋敬业等。

(2)必须具备基本的生存能力:文字表达能力、计算机应用能力、人际交流能力等。

(3)必须具备本专业的基本能力:能识读机械图、能用计算机绘制简单的机械图,能从事简单机械零件加工,掌握钳工、车工、铣工、电工等基本技能。

而我们的学生,也有中职生普遍的特点,尤其是年龄小,又是刚接触专业的机械行业,难度在第一学期最大。①学习方面:基础知识差,学习能力弱,不喜欢读书,但实训过程中比较吃苦耐劳,不怕脏不怕累。②在心理方面:好交往、乐操作、重情谊。③存在的主要问题是:缺自信、少责任、欠意志,以及进入职业院校后,因学习方法改变,自己支配时间增多,不知如何管理、控制自我;因学习目标改变,不知道何为积极主动学习,何为自觉和自主学习等。

我们以企业要求为本位,结合本校学生特点,结合现有设备进行课程设置和实训安排,为适应企业的要求,我们加大实训的力度,并制订实训室严格的管理制度:

(1)实训基地教学的运行管理。首先是实训教学文件的充实完善和制定。在完善相关实训和设备及教学管理等各项规章制度的同时,加强宣传和落实、严格检查、使实践教学工作有章可循。各项制度流程上墙、设备登记造册、上账、实验教学记录完整、设备维护报损手续完备。(2)建章立制,使实训教学、仪器物资、安全等各项管理科学化、规范化。制订了一系列管理规章制度,严格操作规程;为了提高设备使用率和低消耗,实行使用登记,耗材项目管理,维护、保养工作责任制;为了保证设备及人身安全,规定使用大型、贵重和电动机械设备的实训教师,必须取得相关设备的上岗操作资格;只要有学生在实训活动,就必须有实训教师或管理人员在场。

在所有条件具备的情况下,我们的重头戏就是教学环节了,教师组织教学活动,学生为三年制中专生,在校时间为两年,分四个学期:

第一学期,由专业课教师进行系统的理论学习,机械专业重中之重的课程为《机械基础》、《机械制图》以及学生熟练的识图、读图能力。同时,理论与实践相结合,进行车工实训,实训由简到难,分阶段分项目进行练习。阶段性项目练习以工件为载体,真材实料进行,要求学生严格遵守操作要求,安全第一,操作第二;严格遵守工具使用要求,爱护工具;严格按要求进行加工;加工过程中随时用量具进行测量,逐个检查达到精度和公差要求,并注意要求每个学生做到。所作单个工件计分,计入期末成绩当中。

第二学期,开设AutoCAD课程,加强学生绘图能力和识图能力,并在学期末考取国家职业技能鉴定的“中级绘图员”证书。本学期实训科目增至三门,车工、钳工和数控。实训比例侧重于车工和钳工,以此作为数控实训的最有利的基础。车工和钳工实训课同时进行,学生分成两组,轮流交换进行车工钳工的实训,以合理有效的利用现有的教学资源,使学生都能动起来,教师也有时间和精力对学生进行指导和管理。我觉得这种教学方法值得推崇,能让学生有更多的机会进行实际操作,并通过实训内容的转换使实训课减少乏味。车工实训侧重于成品工件的加工,在加工中进行项目练习,随着实训难度的增加,逐渐加强学生熟练操作能力、精确操作能力和吃苦耐劳能力的训练。钳工则侧重于安全操作和基本功的练习:划线、锯、锉、钻、錾等,方法是真材实料直接按要求加工简单美观的工件,严格进行测量,培养学生要有耐心进行钳工工件的加工。让学生记住一句机械行业的话“紧车工,慢钳工,不紧不慢是电工”。数控则学习数控编程,在普车的基础上进行简单工件和简单工序的加工。数控实训要求一人一师,至多两人一师,分组操作和观摩。学生所有单个工件计分,计入期末成绩当中。

第三学期,实训科目仍然为三门,车工、钳工进入实质性考证练习阶段,加大了训练的难度和广度,同时也注重学生的读图能力,进一步加强学生准确熟练操作能力。钳工同时加上铣车操作练习,作为选修课程,部分学生能熟练进行操作。学期末进行中级车工和中级钳工考证考试工作。数控进一步加深操作难度和学生熟练操作能力,经过两个学期的数控实训,学生已经在普车的基础上准确快速的入门,为第四学期考证打下坚实的基础。

第四学期,车工钳工进行实际操作,接当地企业一些实际的加工任务进行熟练程度、行业道德和行业规则训练,学习刨车及焊工等相关机械操作。本学期侧重于数控技能操作,数控实训比重加大,数控工件难度加大,并在学期末考取中级数控证书。学生所有单个工件计分,计入期末成绩当中。因师资投入力度大,实训课程多,学生考证通过率为98%以上。

篇5

【关键词】机械加工技术;课堂教学;新方法

由于本课程的实践性较强,沿用“满堂灌”的传统教学方法不会收到预期的效果。因此,探索适合本课程的教学新法尤为重要。

一、技能实训课堂内容模块化

为使所有学生都能成为技术能手,我们将训练划分为单件技能模块和综合技能模块,根据学生实际情况学习和训练。(1)单件单项技能训练模块实训内容是一系列教学模块,模块零件的形状、尺寸、精度逐步变化,形状由简单到复杂,精度由低到高发生变化。一个毛坯,通过形状、尺寸、精度变化,能多次加工,要求达到的技能标准逐步提高。单件技能训练要反复操作,达到动作规范、准确、迅速。(2)综合技能训练模块机械零件装配组合起来才有实用性,机械加工技能也不是孤立的。综合训练包括识图、工艺、加工、装配、检验等方面,通过综合训练提升学生全面的技能。综合技能要达到技术全面,统筹兼顾的要求。

二、课堂组织理论―实践一体化

以前,我们在教室讲授加工理论,在车间进行技能实践,两种课型在不同时间、不同地点分开进行,一部分教师讲理论,另一部分教师指导实训,理论和实践不同步,甚至严重脱节。理论课上讲的内容实训当中也许用不到,理论得不到验证,理解不够深刻。实训要用到的理论知识,理论课上没讲到,实训进度上不去。这些因素都影响到学生知识、技能的提高。现在,车间专门开辟出一块理论学习区,在学习区内摆设课桌和讲台,把理论课搬到车间去讲,车间就是教室,边讲理论边实践,理论和实践结合得紧密了。一方面,学生可以及时印证理论、检验自己的设计思想是否正确。另一方面,对于实践操作中遇到的问题,积极查找解决原理和办法,并将其记录下来。

三、过程管理精细化

篇6

关键词 高等职业教育 单片机 教学方法

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.10.046

The Exploration of SCM Teaching in Higher Vocational Education

SONG Qiushi, FENG Bokai

(College of Mechanical and Electronic Engineering of Jang Zhen Heze University, Heze, Shandong 274000)

Abstract Higher vocational education as an important part of higher education in China, aimed at cultivating application talents with senior professional and technical ability. SCM curriculum as a basis for the application of highly specialized courses in many professional direction of higher vocational education plays an important role. Combined with the current development situation and defects of SCM teaching, SCM Teaching methods are described and discussed in terms of stimulating and guiding interest, changes in teaching object, optimize curriculum structure, reform of assessment methods.

Key words higher vocational education; SCM; teaching method

高等职业教育旨在培养具有某一特定职业或职业群所需的技能和知识的人才。高等职业教育作为我国高等教育的重要组成部分,在近些年来得到了突飞猛进的发展。发展有特色的高等职业教育必须紧紧把握“以市场为需求,以就业为导向,培养输送高素质、高技能应用型人才”的基本思路。

单片机课程作为一门实用性非常强的专业课程,是工业自动化发展的重要理论基础,也在高职教育的很多专业方向中扮演着非常重要的角色。随着计算机技术的不断发展和企业自动化程度的不断提高,单片机技术已经广泛应用于仪器仪表、家用电器、航空航天、智能设备及过程控制等领域,同时也为相关人才提供了广泛的就业前景。①高等职业教育中单片机课程的教学可以为那些从事电子产品、机电一体化产品的开发与生产的相关企业,培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才,同时也对相关专业学生职业岗位能力培养和职业素质养成起主要支撑作用。

传统的单片机教学主要以教师为中心,实践教学形式单一,与实际应用联系不紧密。教师主要以讲授为教学手段,对单片机的硬件结构及工作原理进行讲解。学生需要充分掌握单片机的指令系统和汇编语言程序设计,虽然汇编语言更有利于学生透彻的掌握单片机原理,但是汇编语言难学难记,且对于硬件结构掌握程度要求很高;对于系统扩展和设备的讲解,大多以理论方法为主,却很少有可行性的分析和实现。实践教学方面,大多以单片机实验箱为实验平台,而开设的也多为验证性实验。②这种实验教学往往导致学生只重实验结果,而轻视硬件设计、软件调试等过程,不能充分培养学生的应用能力、开发技巧、产品创新能力。

由于教学对象的改变,传统单片机教学方法已经不再适用于高等职业教育模式。高等职业教育旨在培养具有高级技师才能的人才,更注重的是技能的掌握和实践动手的能力。传统的单片机教学更注重理论的探讨,而辅助以实践教学,无法使学生得到充分锻炼,也势必使高等职业教育的初衷大打折扣。本文针对以上问题,对高等职业教育中单片机课程的教学方法和手段做了以下探讨。

1激发学习兴趣,注重引导教学

单片机课程本身是一门应用性和实践性很强的课程,同时单片机技术又与实际产品开发密切联系不可分割。③利用一些生动的创新作品来演示给学生,提出问题,驱动学生思考,从而引导学生探索实现的方法,引入学习的内容。

在上课初期,通过实例的形式给学生展示整个单片机产品的开发过程。从产品可行性分析与调研,明确产品各项功能,确定产品性能指标, 到查阅技术资料,设计方案的论证和优化,再到选择元器件,软硬件的设计与调试到最终产品定型与测试,技术文件编制。每一个环节以讲述和多媒体相结合的方式,把单片机产品开发的流程展现给学生,让学生知道单片机可以做什么?如何转化成产品?学习单片机是为什么?结合职业化教育手段,让学生充分认识到,学习单片将来可以从事哪些方面工作?从而以职业为目标,以兴趣为导向,激发学生学习的兴趣和意向。

2关注教学对象,优化课程体系

高等职业教育有别于学历教学,教学重点在于培养有一种或多种专业技能的高级人才。高等职业教育中,大部分学生对逻辑性较强的理论知识不太适应,而学习的目的更多为求得一份工作。对于理论环节的学习过程积极性不高,而更善于形象思维,动手能力较强,适合在做中学。

这些特点就要求单片机教学的过程中,做到有的放矢。以项目的形式为学生提供若干个产品设计题目,让学生在了解单片机开发过程的基础上选择一个自己感兴趣的设计题目。在教学过程中,要不断引导学生亲自尝试的兴趣和勇气,培养学生动手的能力和技巧;同时不断跟进理论知识的讲授,对原有的教学环节进行重新划分。要把实践环节和理论课程密切结合起来,把实验实践和设计实践相结合,把计算机模拟设计和实际应用设计相结合。从而实现兴趣驱动,理论引导,实践为主,理论为辅,让学生能够知道单片机可以做什么,怎么做,怎么做得更好,又能够知道必要的为什么,是什么。

3 合理选择教材,把握课程精髓

由于单片机自身的特点,单片机课程教学的内容除了它本身的硬件结构和软件系统之外,往往还会与数电和模电技术、测试技术、控制理论、C语言基础等一些基础知识有所交叉。对于高职的学生来说,普遍电子电路知识欠缺,编程语言基础薄弱,对单片机的学习,需要有大量的知识储备,采用传统的汇编语言的单片机教材,理论知识要求过高,不宜于高职学生的学习,效果不理想。而对于教师的讲授也会导致了一定的困难,从而出现了学生难学,老师难教的局面。为使高职学生能尽快掌握单片机的应用知识和技能,降低学习门槛,从众多的教科书中挑选一本适合高职学生学习的内容丰富全面,又能够通俗易懂,理论知识完整又能够注重实践应用的单片机教材,就显得十分必要。

而对于任课教师而言,要实现由“教教材”到“用教材”,要把教材中的内容吸收和精炼,同时又能从精髓中触类旁通,扩展思路,最终把教材中的内容通俗易懂地传授给学生。而不能照本宣科地教给学生,内容固化死板,也就失去了教师在传授知识中的意义。正如我国著名教育家叶圣陶先生所说:“教材只能作为教课的依据,要教得好,使学生受益,还要靠教师的善于运用”。合理选择教材和自如运用教材缺一不可。对于单片机课程来说,属于应用型课程,对于单片机教学来说,更注重的是实践教学,那么单片机教材精髓的挖掘和知识扩展就更为重要。教师在教学中不能完全照搬照套教材内容,束缚在教材所提供的学习材料中,而要在深入研究教材的基础上,对教材进行多角度分析,深入挖掘教材内容的多重价值;同时还要拓展相关学科的知识,比如电子技术,比如传感器技术,等与单片机教学密切相关的知识,在教学过程中给学生以启发,以加深学生对先前学科的印象,实现单片机教学过程中的系统性和完整性。

4 紧抓学科前沿,明确教学目的

职业教育肩负着使学生快速掌握一项和多项技能,并能够尽快实现社会职业价值的重任,其要掌握的知识和技能必然是社会当前所最需求的。譬如数控机床的广泛应用,使老式机床的操作技能就远不及数控技术和技能更有学习价值。对于单片机日新月异的发展,在单片机教学过程中,普遍还是以51单片机为学习对象,进行入门学习。所以教师在教学过程中必须做到紧抓学科发展,教授学生最有用的,最需求的技能和知识。比如目前的51单片机很少扩展外部rom和ram,对于外部存储器的扩展以及引脚信号的使用就可以以了解的形式讲授;而对于新加入的一些结构,比如I2C接口,目前应用非常广泛,而在入门级51里面并没有涵盖,可以进行详细讲解。鼓励学生多关注有关单片机发展的前沿信息和技术,在课题设计过程中,提倡创新思维和新技术的应用,做到以市场需求为导向,以实践教学为核心,以就业任职为目的的教学理念。

5 重视学习过程,改革考核模式

在单片机的学习中,更重视的是产品设计的方法步骤和每一个环节的实现,而传统的卷面考试很难充分反映一个学生真实的动手能力。对于单片机的教学,不能以一概全,学而知天下的时代已经不再。各式各样的单片机,结构各异的控制器,不可能每一种都专门学习。在单片机教学中更多地要重视能力的培养,使学生具备独立完成一个简单设计的能力。④对单片机就其职业特点而言,在学生以后从事的相关工作中,会遇到各式各样的单片机,很多时候需要他们去查阅资料,去动手设计和实现而很少需要死记硬背一些东西。那么,单片机课程对于学生的考核也要放眼未来,由重视考核结果转变为重视考核过程,以技能考核为主,知识考核为辅。对学生加强技能考核,有利于提高学生在整个课程学习过程中的主动性,也有利于学生以后的职业发展。

6校企相互合作,构建开放实验

坚持以学为本,学以致用的原则,举办形式多样,内容丰富的第二课堂活动,鼓励学生积极参与各种产品设计大赛,以激发学生的竞争意识,在比赛中既能锻炼了技能又能锻炼了心理素养,实现德才兼备的教学目标。构建开放型实验室平台,为学生的第二课堂活动提供必要的设备和技术支持,让学生在学习之余能够得到技能的锻炼和扩展,给那些有想法的同学一个付诸行动的机会。

积极通过各种途径与校外企业的合作,将实践课题和企业的发展方向和生产工艺结合起来。可以聘请企业技术人员直接到学校进行讲座,拓展学生的视野;与企业相结合,在企业建立实验平台,利用企业已有的生产设备,让学生能够在掌握一定技能的基础上,在企业得到实践操作技能培训。校企合作有助于提高等职业教育中的职业化程度,提高了学生学习的目的性,激发学生的学习动机,有利于学生在培训结束后随即投入工作。

注释

① 居玮.单片机教学改革探析[J].中国校外教育,2010.

② 宋莉.单片机教学改革尝试[J].企业导报,2012.

篇7

文/李俊

摘?要:许多著名高校都在网络上公开了部分课程的教学视频,这让各地仰慕名校大师,却无法亲临现场的学子们受益匪浅。微课是网络公开课的一种衍生,通常是围绕单一知识点进行的视频讲解。职业教育和技工教育不缺名校、名师,网络技术上也不存在很大的困难,但网络上职教方面的公开课和微课少之又少。本文就网络公开课和微课的必要性、开设途径、课程内容等进行了论述。

关键词 :职业教育?网络公开课?软实力

职业教育和技工教育不缺名校和名师,网络技术上也不存在很大的困难,但网络上职教方面的公开课和微课少之又少。笔者认为,从技能型院校发展趋势来看,要想提高职业教育在社会的认可度和知名度,进而增强自身软实力,除了加强宣传外,还要大胆展示。宣传和展示的平台正是日益发达的网络媒介,最具前景和效果的当属网络公开课和微课。

一、职业教育开设网络公开课和微课的必要性

1.教学的目的

网络公开课是由一堂堂完整的课组成的,在网络上以视频的方式呈现。每一网的计算机,都可以成为课堂的一分子,它使教学在不限地点、不限时间的广义课堂中进行。

微课是网络公开课的一种衍生,主要针对单一的知识点(重点或难点)进行视频讲解。微课的内容更精炼,时长一般为5~8分钟;表现方式更丰富,除了授课视频外,还有动画、音乐等多媒体辅助手段。微课是剪辑和加工过的网络公开课,非常适合单个知识点学习、核心片段演示、知识摘要、教学反思等。

2.宣传的目的

俗话说:“外行看热闹,内行看门道。”宣传手册再精美,广告辞藻再华丽,都不如师傅亲自露两手。笔者曾经在培训班上看过一个类似微课的视频,是关于德国DMG数控加工中心的,电脑全程控制,将一块圆柱金属加工、磨削成一个完整的工件。整个过程让人震撼不已,不少数控专业老师都投以羡慕的眼光。没有煽情的广告语,但DMG公司达到了很好的宣传目的。

美国斯坦福大学的人工智能研究处于世界领先水平,其公开课中展示的各种机器人让人印象深刻,吸引了很多对该领域有浓厚兴趣的学者前往交流。

由此可见,网络公开课和微课在宣传方面的作用不可低估。职业院校可以通过这一渠道打响自己的品牌。

3.展示的目的

今后,国家将以购买服务的方式资助职业院校,学生的数量决定了学校的办学规模和发展前景。很多职业院校已经开始打造各种优势专业作为宣传重点,但如何体现学校丰富的教学资源、雄厚的师资力量?光靠吆喝是行不通的,场地和设备简介只是文字游戏,网络公开课和微课才是最好的展示手段。

笔者曾前往南方某大型汽修学校交流,综合实训楼下停放了十几台实习用汽车,宣传栏中介绍了各种教学成果,硬件投入让人感觉“高大上”。但全程参观下来,笔者认为该校那位长期从事汽车行业、在4S店有着丰富经验的老师傅讲授的一堂公开课,更让人印象深刻。

4.交流的目的

职业院校或校企经常举行教学与技术方面的交流,但大都局限在会议室与演播厅。即使是省、市级公开课,也是很短的时间和较少的内容,因为学校有所顾虑,太频繁地上公开课会影响正常的教学秩序。

目前,提倡一体化教学模式,强调理论与实践相结合,这是一个值得深入探讨的课题。各职业院校不妨将有特色的一体化教学,以网络公开课和微课的形式,在同行中进行展示,各兄弟院校可以边观摩边学习,取长补短。这种交流不受时间和空间限制,随时随地进行,效果会更好。

5.传播的目的

笔者认为,学生不该被限制在学校的范围内,尤其是在信息时代,互联网将地球变成了村落,学校与学生的距离不再受地理位置的限制。

在传统教学模式下,有相当一部分半工半读的学生,因为工作紧张,很难坚持回到学校继续自己的学业。网络公开课和微课可以让这些学生在虚拟课堂中与在校生一起学习,在工作的同时尽量不落下课程进度,何乐而不为?

与此同时,社会上一些技能型人才,若在本校的网络公开课和微课中有所学、有所获,这对扩大学校的影响力也有积极的促进作用。

二、职业教育网络公开课和微课现状

1.缺乏技术和经验

在国外著名大学的影响下,国内重点院校近几年为加强宣传,也制作了一些网络公开课,但数量不多,毁誉参半。相比资金雄厚的重点院校,职业院校在没有专业制作公司的技术指导下,很难制作出效果满意的网络公开课。

在微课方面,因为内容较有针对性、视频时间不长,可以通过软件,例如,camtasiastudio或flash,制作简单的PPT视频或FLASH动画,并在后期进行配音和配乐。众所周知,学生注意力集中的时间只能持续10分钟,一个能抓住人眼球的视频,除了内容要精炼、有趣外,还要有恰到好处的画面特效。这些后期加工的技术和经验都是职业院校制作网络公开课和微课最缺少的。

2.缺乏信心和热情

网络公开课和微课是新生事物,最近几年才逐渐发展并风靡全球。这是一个慢热的过程,带来的效益不可能马上突显。很多职业院校的领导和一线老师没能足够重视它,同时,也缺乏一定的信心,认为职业学校能力有限,达不到像名校那样的制作效果。

没有动力,自然就没有热情,其实,对于职业教育而言,虽然不能达到名校那样的学术高度,但也有自己的优势,就是职业技能,我们培养的对象是蓝领工人,有自己清晰的定位和标准。

3.缺乏设备和人力

很多职业院校没有专门的摄影器材,也缺少专业的后期制作团队。如果拍摄制作出来的网络公开课、微课画质和音质效果不好,将很难得到观众的认可。

而且,网络公开课和微课是要到互联网上的,除了需要功能强大的服务器外,还必须有电信部门提供的足够网速的网络带宽,这对资金和人力都很紧张的大部分学校的网络中心而言,是个不小的压力。

4.缺乏方向和动力

笔者曾经和一些职业院校的领导、老师交流过,他们对网络公开课和微课很感兴趣,但不明白该如何着手,不知道网络公开课和微课应选择哪些内容,有怎样的标准,如何等。目前,兄弟院校也没有足够的案例可供参考,谁也不敢做第一个吃螃蟹的人,害怕无功而返。

事实上,网络公开课和微课在高等教育领域虽然有趋于平静的态势,但已经催生出一种新型模式,让传统教育和远程教育相辅相成,共同发展。职业教育在这一领域还没有太多的建树,从创新的角度出发,也是大有作为的。

三、职业教育适合网络公开课和微课的课程

1.基础性课程

美国麻省理工学院的算法公开课得到很多计算机专业学生的青睐,这是因为该校请来了在众多知名IT企业担任顾问、有着丰富算法经验的专家前来授课。算法只是计算机基础性课程,之所以得到如此重视,是因为大楼拔地起,离不开坚实的地基。学好基础课程,是学生拥有扎实基本功的关键。很多大型企业面试应聘者时,考核最多的也是本专业的基础知识。而专家不仅可以居高临下地看待问题,还有丰富的工程经验供学生参考。

职业院校一定要重视基础性课程,打造这方面优质的网络公开课和微课,实际上就是向社会表明学校拥有扎实的专业师资力量,基础性的学科在这里能够得到充分的支持和保障。

2.体现学校特色的课程

笔者所在的院校,化工检测和食品安全专业是粤北地区唯一实现了从培训到认证的优势专业。当前,食品安全问题是社会关注的重点,大到各质检部门,小到菜市场检验室,都对这方面的技术人员长期保持着旺盛的需求。

学校有很好的办学条件,但还是有很多家长不了解该专业到底是做什么的,不知道孩子学这些就业形势好不好。笔者经常跟该专业系领导、老师建议,跟当地电视台合作,结合食品安全和营养检测,打造部分网络公开课和微课,在增进家长了解的同时,也能在本地区范围内起到很好的宣传作用。

3.当前热门的课程

前段时间,网络上关注“你幸福吗?”这一话题,电视台也在街上随机采访路人,问其幸福感如何。哈佛大学一直是哲学、心理学领域的领先者,恰好在那段时期开设了一门与幸福感相关的积极心理学课程,马上占据了该校最受欢迎网络公开课的榜首位置。

随着安卓手机和平板电脑的市场占有率越来越高,安卓应用开发也成了当前IT行业发展的热门方向。安卓开发使用了Java这一编程语言,同期,麻省理工学院开设的Java公开课得到了Google公司资深工程师的推荐,迅速成为众多想入职Google公司的工程师和学子们的“宝典”。这也反映了名校网络公开课与大型企业之间存在着微妙的关系。

如今,动漫制作、3D打印等也是比较热门的领域,但很多有志在这方面有所作为的学生却无从下手。学校可以顺应这方面的发展形势,打造入门级别的网络公开课和微课,让学生看到方向,看到目标,找到为职业发展导航的灯塔。

4.职业技能大赛项目

职业技能大赛每年都在如火如荼地进行,除了公开的少量图片和文字新闻外,很少能看到整个比赛过程的视频。笔者认为,职业技能大赛体现了该专业领域的最高水平,很有必要将赛前准备、比赛过程和结果记录下来,供各职业院校师生参考学习。

既然中国的美食可以拍成《舌尖上的中国》,为什么职业技能大赛不能拍成《双手上的中国》呢?这样学校无需太多的资源投入,就能让社会各界关注技能型人才的成长,为职业技能大赛锦上添花。

四、职业教育适合网络公开课和微课的视频

1.课堂教学过程视频

职业院校可以将一些具有代表性的理论课教学录制下来,和大部分名校公开课一样,就在日常教学中进行录制。一方面,体现了网络公开课的现场感和真实性;另一方面,也体现了学校对教学质量的一种自信。

当然,课堂纪律方面需要师生很好地进行配合,授课内容可在教学大纲的范围内灵活变化,录制视频也可相应地进行调整。

2.实习或实验过程视频

一体化教学离不开实习,这也是职业教育的特点,学生必须习得一技之长。实习或实验过程的录制,目的是让学生也能够做到理论联系实践,加快对新知识的掌握和升华。

实习或实验过程的视频录制需要提醒学生:一是实习安全问题,二是视频用途仅供学习与参考。

这是因为在实习场地有足够的设备、完善的规章制度保证学生的安全,但在现实环境中,为了避免学生模仿视频进行危险实验,必须再三强调实习的安全问题,提醒学生,视频仅供学习与参考,严禁在没有专业人士指导的情况下进行危险操作。

3.职业技能大赛参赛视频

职业技能大赛是各职业院校间的强强对决,过程十分精彩,值得场外师生观摩学习。学校如果能将团队的赛前准备、竞赛的整个过程进行录制,将是一件相当有意义的事情。一方面,可以在日常教学中融入这些内容;另一方面,在网络公开课和微课中,也能很好地体现学校的专业技能水平。

笔者所在学校的PLC编程曾获得全国技能大赛第六名,在笔者的协助下,几位参赛老师在赛后对竞赛过程进行了补录,并在日常教学中作为微课进行回放,取得了良好的反响。

4.教学成果展示与答辩视频

人力资源和社会保障部每年都会举办国家级、省级教学成果评选,其中不乏优秀的创新发明和专利产品。在评审这些教学成果时,会集中进行展示与答辩,这一过程也是相当精彩的,让人受益匪浅。

笔者参加了第九届广东省职业技能培训和技工教育教学成果评审的答辩现场会,参赛选手们精心准备了幻灯片进行演示,从教学成果的设想、设计,再到具体的实践和应用,无不体现了选手们灵感与技术相结合的闪光点。这一过程如果以网络公开课和微课的形式录制下来,将是非常不错的教学和宣传视频。

5.校企合作或交流视频

校企合作很好地体现了“双元制”职业教育的精髓,学校与企业合作,订单式培养学生,使学校培养出来的技能型人才更贴近市场。在这种合作体制下,笔者经常看到老师带领学生到企业进行短期实习。

笔者认为,可以与企业协商,将学生实习过程中有价值的部分录制下来,以网络公开课和微课的形式出去,在增进社会对校企合作内涵了解的同时,也宣传了企业环境和企业文化。

另外,到企业进行交流活动也可以录制下来,让没去参观的师生,也能从视频中学到相关知识。

6.杰出校友的访谈视频

看过TED之类的大讲堂的人都知道,这些视频云集了名人名言,思想观点百花齐放,很是精彩。校友是社会联系母校的又一特殊群体,杰出校友的访谈,一方面可以使社会产生共鸣;另一方面对在校生也是一种鼓励。

斯坦福大学公开课请来了扎克伯格谈Facebook的创业过程,从大学生涯到创业初期,再到事业成功的整个过程,他都谈了自己的经历和感想。这对已经工作、即将工作或尚未工作的IT人士都很有启发。

五、网络公开课和微课的制作

1.购买相关设备和服务

要制作出效果满意的网络公开课和微课,需要专门的摄影器材;视频的存储需要性能强大的服务器;互联网的访问需要电信部门提供足够网速的带宽。这些前期准备需要一定的资金投入。

笔者粗略估算了一下,一台清晰度较高的专业摄影机,加上一些辅助摄影器材,需要几万元的投入,而后期制作普通电脑就能实现。存储服务器可以选用一台,当然也可以由几台构成服务器集群。网络技术发展迅猛,百兆、千兆光纤已经相当普遍,支持几千人同时访问服务器不存在技术问题。

当然,要做到大型视频网站的访问量是不可能的,需要投入的成本也太过昂贵,学校可以与专业的视频网站合作,借助它们的平台视频。

2.聘请专业的制作公司,培养本校制作团队

在制作网络公开课和微课的前期,可能需要专业公司的指导,对视频制作中期和后期的加工等方面给予帮助。如果本校有广告设计专业的老师,或在这方面有一定经验的老师,可以兼任这方面的工作,学校给予适当的补贴。

一些与当地电视台有合作的职业院校,不妨利用这一资源,打造职业技能与社会关注点相结合的公开课和微课,在合作的过程中,培养本校老师和制作团队。

3.借鉴他人经验,及时回收观众反馈意见

他山之石,可以攻玉。高等教育领域的公开课和微课进行得很成功,方法也很成熟,职业院校完全可以观摩和借鉴。总而言之,一定要办得有自己的特色,有清晰的定位和标准,不能完全照搬,否则就失去了职业教育固有的特色。

网络公开课和微课如何上得更好,内容怎样调整更合适,最终达到什么样的效果,对上述这些可以通过建立相应的问卷调查机制,及时回收学生的反馈意见。

俗话说得好:“摸着石头过河。”边做边改,边改边做,不怕不会,不怕做不好,就怕还没开始,只要迈出第一步,就是成功的一大步。

六、小结

打造一流的网络公开课和微课,增强自身软实力,才能建造职业教育的优势“航母”。目前,很多职业院校的校园网功能还不完善,网络公开课和微课更是很多一线老师眼中的鸡肋。笔者认为,从国家对职业教育的重视、社会对技能型人才的认可这一发展趋势来看,职业院校应当做到未雨绸缪,勿以利小而不为,不要错失职业教育发展、转型和创新的大好时机。

参考文献:

[1]孙文斌.国外名校“网络公开课”在国内运用的研究与启示[J].中国远程教育,2013(19).

[2]宫天然.美国名校网络公开课的启示与借鉴[J].首都师范大学学报,2011(6).