试议数控基于数控数学教材开发实践

更新时间:2024-02-24 点赞:4688 浏览:13640 作者:用户投稿原创标记本站原创

摘要:以提炼数控技术专业中应用性较强的数学内容作为校本教材的主线,强化对技工学校学生数学思想和数学方法的训练;既要重视数学知识为专业服务的需求,也要兼顾学生可持续发展能力培养的需要。在编写教材时,在保留一定的知识体系的前提下,突出学习数学思想,旨在加强和突出数学实践能力的培养。
关键词:数控技术专业;数学教学;校本教材开发
1672-5727(2013)05-0145-03
《2011—2015年全国职业培训教材建设规划》提出:“十二五期间,地方、行业组织开发满足区域经济社会发展和地方自身需求信息的教材”,各地技工院校组织并发动教师开发校本教材并积极落实开发任务。数学是技工学校数控技术专业应用最广泛的文化基础知识,突出此内容的传授可以更加直接地实现数学为专业服务、为提高学生的素质能力服务的宗旨。数控专业的技工学校数学校本教材开发力求达到加强基础、培养能力、提高素质、突出创新的总要求,注意渗透现代数学思想,注重体现素质教育和创新能力的培养,以适应培养具有创新精神的应用型数控技术类人才的要求。
数控专业的技工学校数学课程应以培养学生专业能力、专业方法能力及社会能力为课程目标,以学生能顺利进行专业学习为出发点,以实用为目的,以“必需、够用”为度,兼顾学科知识体系的完整性。对数控专业职业岗位与典型工作任务的分析结果进行二次分析,分离出其中包含的数学基础知识与蕴含的数学方法,作为后续数学教材开发和整合教学内容的重要依据。
需求分析

(一)企业调研

笔者以技工学校数学课程开发小组成员身份,利用2010年暑假期间跟随数控专业一体化课程开发小组进入广州数控企业调研。针对技工学校毕业生在企业工作过程中出现的一些问题进行讨论。作为用人单位,他们发现技工学校毕业生虽然有一定动手能力,但是在就业心态、团队协作和专业实操技能方面还有待提高。在被问及数学课程对技工学校学生专业发展有何作用时,企业部门负责人表示技工学校学生的综合素质和应用能力很有提高的需要。例如,技工学校毕业生无论在哪个单位供职都必须具备良好的沟通表达能力、团队协作和职业道德;若想成为一名优秀的从业人员还需具有一定的自学能力、处理信息能力、判断力和执行力。故此,数控专业的数学课程除了要教授学生学习专业课程前必需的数学基础知识外,更担负着培养学生方法能力和社会能力的重要任务。

(二)来自学生的需要

1.问卷。对本校2010、201两个年级数控专业共240名技工学校学生的问卷调查发现:有43.3%的学生对数学感兴趣,有25.8%的学生被动上数学课,约40%的学生感觉数学与专业和生活联系较少,47.6%的学生受课堂环境与学习氛围影响,61.1%的学生表示会努力学好数学,有55.9%的学生要求详细讲述理论推导过程,但是有33%的学生喜欢直接给出公式、多做练习题(见图1)。
2.入学摸底测试。从知识目标角度考虑,要充分重视与初高中知识的衔接,技工学校的学生大部分数源于:论文大纲www.618jyw.com
学基础较差。笔者对刚进入本校的201的111名技工学校数控专业学生进行了数学摸底测试,其平均成绩为44分,学生对数学基础知识的掌握呈现出较大离散度(见图2)。
对入学新生进行摸底测试,除了做定性分析(得到平均分)外,更重要的是要找出学生最需要“补救”的是哪些数学基础知识,以更好地体现以人为本、因材施教的教育理念。故此,笔者对数控专业入学新生的数学摸底测试结果做了详细的定量分析(见表1)。
数控专业的学生如果立体几何基础知识没学好,他们很难听得懂机械制图课程;平面几何方面的弱势将严重阻碍他们学习如数控技术与数控编程这些后续的专业课程。以上数学基础知识不进行有效的复习,学生将无法顺利进行职高阶段的专业学习,更谈不上培养合格的专业应用型人才。

(三)专业需求分析

经过一系列面向数控专业教师的访谈、问卷调查,笔者分析得出结论:技工学校数控技术专业学生要掌握机械制图、数控编程与加工、数控机床等该专业核心课程,必须先学好基本的数学运算、三角函数及立体几何、平面解析几何等数学知识。例如,根据专业教师的反映,在机械制图课程中涉及正投影法与三视图、三视图斜二测法,由于技工学校数学教材中没有这部分,所以,我们要把这部分的知识纳入课程范围。增加平面向量的学习内容对学生学好数控专业课也有很大帮助。
教材开发

(一)内容组合

根据前阶段调查结果,确定数控技术专业的技工学校数学教材内容由学前复习模块、数控数学基础模块、数控数学应用模块三个部分构成。学前复习模块为初中已学内容,又是高中重要的基础知识,为下一模块的学习打下预备基础。数控数学基础模块是技工学校学生必须掌握的、最基本的知识,内容涉及基本初等函数、三角函数(重点)、三角应用、平面几何等,是每位数控专业学生所必须掌握的基本数学知识。数控数学应用模块可安排平面向量、逻辑代数初步、平面解析几何、圆锥曲线等,其重点在于提高学生应用数学解决数控专业实际问题的能力。

(二)编写特点

本教材是为技工学校数控技术专业学生编写的,充分考虑到使用本书的学生的数学水平和专业特点,注重对数学思想方法和应用能力的培养训练。编写教材时本着“一图抵百文”的原则,照顾技工学校学生不喜欢看太多文字的习惯;培养学生看图处理信息的能力、想象力、创造力,促进形象思维与逻辑思维的协同发展,增加教材观赏性。以往教材文字多,公式定理全部直接给出,总给人冷冰冰的感觉。这次编写教材不仅添加大量生活类、专业类的图片和图像;同时,力求让学生在学习过程中有参与感,强调需要学生在自己动手过程中总结出事物的规律,通过小组讨论或集体练习的形式让学生自行归纳出公式、定理,锻炼数学逻辑推理能力、归纳能力,真正实现“做中学”。以项目教学为框架编写教材,将数控数学内容分割成数个教学项目,每个项目以任务驱动、专业实例引领,学生在完成任务过程中先学习相关数学知识,再运用这些知识解决实际专业问题,初步培养学生数学建模思想。学生的思维也在探索、启发、归纳中得到了锻炼。

(三)教材实例

在多方调查论证的基础上,结合教师自身的专业优势,数控数学校本教材开发小组成员共同编写了数控数学课程校本教材一套。笔者负责数控数学基础模块中的课题7“平面向量”与整个数控数学应用模块内容的编写以及全书的编排设计工作。上述模块的教材设计侧重于数学知识如何应用于数控专业实际工作过程中;在新型工学结合课程理念的指导下,笔者从生活情境导入或以数控典型工作问题作为项目引领,将任务驱动、小组合作、互动讨论等多种以生为本的学习形式充分体现在教材编排与教学组织流程当中。为体现教材与数控专业的联系紧密及适合生本教育的特点,现以课题8中的项目15“圆与圆的位置关系”为例说明(见图3)。
本项目教材中,笔者从对天文现象日全食过程的了解开始导入,然后引出解析几何中圆与圆的位置关系这一数学知识点的学习需要,最后以任务驱动学生合作解决数控工作过程中碰到的实际问题,每项任务的完成均要求合作小组严格按照专业工作中解决计算问题的步骤进行:根据问题作出相关几何图形→根据几何图形找出已知量和未知量→选用或推导出未知量的计算公式并进行计算→根据计算结果判断加工的零件是否合格。就学生而言,在他们完成整个项目的学习后,既拓宽了生活常识、学会其中的数学知识,又能掌握将具体数学知识应用于专业学习的方法,巩固所学的数学内容,专业工作流程得以不断强化;在合作探讨解决实际问题的过程中进一步锻炼学生自身的各种社会能力,有效提高人文素养,个人的综合职业能力得到培养与提升。该教材的编排指引师生进行项目化教学,将工作过程转换为教学过程,学生自主合作学习,教师点拨与管理;教材内容顺序与层次按照数学学科内容排列,每章节以课题形式进行组织,各课题按知识点的不同分解成数个项目,学生完成项目任务需要学习相应的数学与数控知识。这样的编排能较好地保持知识体系的完整性,弥补纯粹按项目实施进行教材编写时知识点被打散的缺点。
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控专业数学校本教材的开发既要考虑新教育观念,还要考虑专业要求,只有与专业需求和学生的认识相吻合,新教材才能被人们接受。
参考文献:
叶家兴.中职学校数控专业数学校本教材研究与实践[D].金华:浙江师范大学,2010.
郭淑锋.中职数学“任务驱动”教材体系的构想[J].职业,2009(17).
[3]吴铁峰.中职数学教材编写的原则与方法[J].职教通讯,2010(7).
[4]张旭梅.中职数学校本教材的开发[D].上海:上海师范大学,2009.
[5]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
作者简介:
李兆春(1978—),女,广东广州人,在职硕士研究生,广州市机电高级技工学校讲师,研究方向为职业文化基础教育研究。
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