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  • 理虛實一體化教學模式在數控實訓課程中的推廣探討

    論文價格:150元/篇 論文用途:碩士畢業論文 Master Thesis 編輯:碩博論文網 點擊次數:
    論文字數:39566 論文編號:sb2022071415523549072 日期:2022-08-13 來源:碩博論文網

    本文是一篇教學論文,本文以《數控車削加工技術》課程進行教學實踐,選取數控加工專業兩個平行班為研究對象,并對教學實施效果進行了調查分析。結果表明,依托虛擬仿真軟件作為中間橋梁,開展理虛實一體化教學,培養學生自主學習和查閱文獻的能力,激發學生學習興趣,提升動手實踐能力,學習積極性有明顯提升。
    第1章緒論
    1.1研究背景及選題意義
    我國正大力發展職業教育,當下制造業正處于飛速發展的階段。2004年《關于加快發展現代職業教育的決定》提出大力發展職業教育,完成職業教育體系的建設和完善相關問題[1]。2006年,教育部頒發《關于全面提高職業教育教學質量的若干意見》,明確指出了職業教育課程建設和改革要求,將“教、學、做”融為一體,使學生具備扎實的理論知識和動手能力,強化綜合能力的培養。2014年發布《現代職業教育體系建設規劃(2014-2020年)》提出加緊將信息技術納入職業院校專業課程中,廣泛運用計算機仿真教學、遠程實時教學、數字化實訓等,加強對教師信息技術運用能力的培訓[2]。2019年《國家職業教育改革實施方案》提出了教師、教材、教法的改革任務,解決教學系統中“誰來教、教什么、如何教”的問題。其中教法改革應以行動導向法為主,在真實或仿真的環境中進行教學,實現“做中學、學中做、邊做邊學、邊學邊做。”
    隨著“中國制造2025”的提出,傳統制造業要不斷地向網絡化和智能化轉移[3],虛擬技術是現代科技發展的趨勢。利用虛擬現實技術創設的虛擬仿真環境,同時與理實相結合進行實訓教學正快速走進職業院校課堂。

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    1.1.1中職數控專業實訓課程存在的不足
    實訓課程作為中職數控專業課程的重要組成部分,對學生職業能力和職業素養均起到至關重要的作用。筆者作為一名中職院校實訓教師,為充分了解當前中職學校實訓課程開展的現狀,利用課余時間對本校學生和其他院校學生、教師展開問卷調查,并進行統計分析,結果顯示還存在幾個共性問題。
    (1)課前準備不足。課前沒有下發明確的任務書,學生對實訓內容不了解,學習興趣不足。實訓課程中需要用到相應的理論知識,由于學生的理論基礎薄弱,導致實訓內容很難與學生產生共鳴。
    (2)課堂教學組織不合理,教學方法單一。大多數中職實訓教學往往采用分組教學的組織形式,但學生的分組過于簡單,采用何種標準進行分組,可以達到最佳的教學效果,尚待研究。此外,實訓課程多以演示法為主,學生學習過程缺乏自主探究,只是被動接受,不能確保每個學生都能得到均等的動手操作機會。
    ............................
    1.2研究意義
    1.2.1理論意義
    (1)本研究拓展了理虛實一體化教學應用領域。理虛實一體化教學在國內仍處于初探階段,在中職實訓課程中的應用更是甚少?;跀悼貙I實訓課程,通過分析中職學生的學習需求和實訓課程的教學內容,完成教學實踐研究,論證理虛實一體化教學模式在實訓教學實踐中的可行性,拓展了應用領域。
    (2)本研究將理、虛、實三者有機結合,將教學裝備、信息技術融入實訓教學過程中,豐富教學手段與教學內容。針對學生學習興趣、學習投入狀態、綜合能力培養等進行研究。
    (3)提供教學評價模式新思路,理論、虛操、實操全方位評價體系,關注學習過程、學習表現,形成過程性評價,注重學生的全面發展。
    1.2.2實踐意義
    (1)有效解決職業院校實訓教學中的問題。如實訓課程存在安全隱患、工位不足等問題。運用“理虛實一體化”教學模式,實現“教為中心”向“學為中心”的轉變,實施“翻轉學”“虛中學”“做中學”螺旋遞進的學習方式,提升實訓教學質量。
    (2)“理虛實一體化”教學模式是在“理實一體化”、“虛實一體化”教學模式上的延伸,促進了教學模式的改革,對職業教育教學模式的改革提供一定的參考價值。
    (3)利用數控仿真面板進行程序編制、運行、調試等,同時對虛擬加工系統和小型數控機床進行操作和控制,將虛擬仿真與真實制造進行連接,使學生在學中做、做中學,通過“實中有虛、虛中有實、虛實結合、虛實同步”使教學過程更加直觀。學生獲得成就感和滿足感,不斷提高其學習興趣與自信心。
    (4)有助于對學生職業規劃的指導,提高綜合素質和技術技能水平,給學生未來的發展奠定堅實的基礎,促進就業創業。
    ............................
    第2章中職院校理虛實一體化教學模式的理論研究基礎
    2.1理虛實一體化教學模式定義
    “三教”改革是實現職業教育高質量發展的關鍵環節,其中教法改革是“三教”改革的核心[32]。本文以中職數控實訓課程為例,開展“理虛實一體化”教學模式的應用研究。實現“教為中心”向“學為中心”的轉變,通過“翻轉學”“虛中學”“做中學”螺旋遞進的學習方式,提升人才培養質量。“理虛實一體化”教學模式包括以下幾個特點:
    (1)“理”是指基于新形態教材和數字化資源呈現的理論知識,以線上線下翻轉課堂的學習形式進行先學后教,因學施教的理論教學。
    (2)“虛”是指根據專業理論開展以虛擬仿真、沉浸體驗為主的虛擬教學。
    (3)“實”是指開展與專業理論對應的實體模型、實訓操作為主的實踐教學。
    “理虛實一體化”教學模式是在理實一體的基礎上[17],把虛擬仿真技術融入教學全過程。學生借助新形態教材、在線微資源等,通過“翻轉學”的方式進行自主學習,由于中職生自身特點,實現完全翻轉存在困難,通過虛擬教學與實踐教學“耦合、融合”的學習模式,結合數控實訓課程的特點設計教學環節,使理論教學、虛擬教學、實踐教學三位一體。注重學生特點、課程特點、學習過程和評價,倡導學習者主動參與學習全過程。
    ...........................
    2.2中職數控專業
    國家教育部2020年頒發的《中等職業學校專業教學標準(試行)》中的《中等職業學校加工制造類051400教學標準(試行)》[18],明確指出中職數控專業的培養目標是“本專業堅持立德樹人,面向企業培養從事數控設備的操作與編程產品質量的檢驗,數控設備的管理維護營銷及售后服務等工作,德智體美全面發展的高素質勞動者和技能型人才[19]”。
    參考《中等職業學校專業教學標準數控加工類》一書和相關文獻[20],目前中職數控加工類共20多個專業。這些專業具有一些共同的特點。
    (1)專業培養目標相似。中職數控專業都是為了培養職業技能過硬的技術人才,都與我國制造產業聯系密切。
    (2)課程體系相似。中職數控專業的課程主要分為公共基礎課、專業基礎課、專業核心課,同時注重理實一體。
    (3)課程標準相似。中職數控專業是建立在機械理論基礎上,有些專業基礎課程成為了各個專業共同的理論基礎,例如《機械制圖》、《機械基礎》、《機械加工工藝》等。
    本研究選擇中職數控專業中最具有代表性的三個專業作為研究對象,分別是數控加工技術、機械制造技術、數控技術應用。

    教學論文參考
    教學論文參考

    .............................
    3章實訓教學模式現狀調查分析..............................13
    3.1調查問卷......................................13
    3.1.1調查目的....................................13
    3.1.2調查內容.................................13
    第4章《數控車削加工技術》理虛實一體化教學模式總體設計........................23
    4.1教學模式框架設計....................................23
    4.2理虛實一體化教學基本原則與內容..................................24
    第5章《數控車削加工技術》理虛實一體化教學裝備................................36
    5.1理虛實一體化所需裝備.............................................................36
    5.2機床系統與數控加工仿真軟件的結合.....................................36
    第6章《數控車削加工技術》理虛實一體化教學實踐
    6.1前期分析
    6.1.1課程內容分析
    《數控車削加工技術》是數控專業實訓課中最具代表性的課程之一,是一門實踐性很強的課程,培養學生全面掌握中高級車工所需要的技術理論知識與操作技能,本課程使學生獲得中高級車工所需要的技術理論知識,并與實訓相結合,形成相應的崗位能力。同時使用與之相配套的《數控車床編程與操作》教材展開本次研究。
    6.1.2培養目標分析
    旨在培養學生掌握機械制造工藝、加工零件的程序編寫以及刀具的相關選用知識。培養學生編寫數控機床程序的能力,并學會輸入調試和修改程序,同時具備操作數控機床的能力,最后完成零件的加工以及精度檢驗。加工特征主要包括各種回轉表面,如內外圓柱面、圓錐面、成形回轉表面;端面;階臺;槽;螺紋;內孔等。使學生具備車工工藝理論及專業實踐技能,培養學生愛崗敬業和吃苦耐勞的精神。
    6.1.3學習者分析
    為更好的驗證理虛實一體化教學模式在實際教學中的可行性和有效性,故選取數控2021班為實驗班,同時選取數控2022班作為實驗的參照班,兩個班級學生的基礎都比較薄弱,專業理論知識成績較差,學習興趣不高。
    ................................
    第7章研究總結與展望
    7.1研究總結
    本文以探討“理虛實一體化”教學模式在中職實訓課程中的應用作為主線,通過了解中職實訓課程教學現狀,針對存在的不足,構建了“一體”、“二合”、“三學”的教學框架,將虛擬仿真軟件作為中間橋梁,使理論教學與實訓教學更好的銜接在一起,通過“翻轉學”“虛中學”“做中學”螺旋遞進的學習方式,實現“教為中心”向“學為中心”的轉變。
    “理虛實一體化”教學模式,在“理實一體化”基礎上,將信息技術深度融入教學全過程,該教學模式并非按理論教學、虛擬教學、實訓教學三個階段線性疊加的一體化教學,而是通過理虛耦合、虛實融合、理實結合的學習模式使理虛實教學三位一體,將教師、學生、教學內容、教學設備4個要素彼此聯系、相互作用形成一個有機整體,促進教學模式的變革,構建新型“學為中心”的課堂教學結構,推動學生自主、合作、探究學習的高效課堂模式的構建,提高課堂教學質量。
    以《數控車削加工技術》課程進行教學實踐,選取數控加工專業兩個平行班為研究對象,并對教學實施效果進行了調查分析。結果表明,依托虛擬仿真軟件作為中間橋梁,開展理虛實一體化教學,培養學生自主學習和查閱文獻的能力,激發學生學習興趣,提升動手實踐能力,學習積極性有明顯提升。
    不足之處:教學模式的變革是復雜而龐大的工程,由于經驗不足,難以避免研究不夠深入。研究過程中,實踐教學時間較短,僅以兩個數控班為研究對象,樣本過少,范圍有限,對研究結果的有效性和普遍性可能會存在局限性。
    參考文獻(略)


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