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        職業(yè)教育數(shù)字化改造建設(shè)研究

        2023-07-13 07:45:32楊艷峰
        時代汽車 2023年14期
        關(guān)鍵詞:教學(xué)改革

        楊艷峰

        摘 要:機床夾具設(shè)計課程是機械制造及自動化專業(yè)重要的專業(yè)課程。為了提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,本文著重從采用數(shù)字化教育平臺、采用虛擬仿真教學(xué)、增加課程設(shè)計、改變教學(xué)方案四個方面對機床夾具設(shè)計課程教學(xué)進(jìn)行數(shù)字化改造。通過對該課程的教學(xué)改革可調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,提高課程的教學(xué)效果。

        關(guān)鍵詞:機床夾具設(shè)計 數(shù)字化改造 教學(xué)改革

        1 引言

        2022年2月,我國教育部提出實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動,建設(shè)國家智慧教育公共服務(wù)平臺[1]。隨后,教育部職業(yè)教育與成人教育司表示,將打造職業(yè)教育數(shù)字化“1+5”體系,即職業(yè)教育決策大腦系統(tǒng)和決策支持中心、專業(yè)教學(xué)資源中心、精品在線開放課程中心、虛擬仿真實習(xí)實訓(xùn)中心、職業(yè)學(xué)校治理能力提升中心,以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動教學(xué)模式和治理方式變革[2]。綜上,職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為發(fā)展共識和自覺行動。

        《機床夾具設(shè)計》是機械制造及自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,機床夾具主要是為滿足零件加工工藝而設(shè)計的工裝。本課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容有:工件在夾具中的定位、夾緊裝置設(shè)計、鉆床夾具設(shè)計、車床夾具設(shè)計、銑床夾具設(shè)計,該門課程的學(xué)習(xí)需要有機械制圖、機械基礎(chǔ)、互換性與公差等專業(yè)基礎(chǔ)課程作為支撐。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及國家教育體系的不斷完善,出現(xiàn)了很多現(xiàn)代的夾具設(shè)計方法以及新穎的教學(xué)方式,為了緊跟國家數(shù)字化驅(qū)動教學(xué)模式的步伐。本文對數(shù)字背景下的《機床夾具設(shè)計》高職課程教學(xué)改革問題進(jìn)行了研究,對于《機床夾具設(shè)計》及相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)改革具有重要的實踐意義[3]。

        2 傳統(tǒng)《機床夾具設(shè)計》課程教學(xué)存在的問題

        (1)課程定位不清晰

        國內(nèi)職業(yè)院校的《機床夾具設(shè)計》教材一般都是由本科院校的教材刪減和組合而成,但是職業(yè)院校更注重動手實踐能力,而本科院校更偏向于理論研究,這就導(dǎo)致目前職業(yè)院?!稒C床夾具設(shè)計》的教學(xué)方案與人才培養(yǎng)目標(biāo)有很大的差異。[4]。

        (2)課程教學(xué)形式單一

        傳統(tǒng)的《機床夾具設(shè)計》課程主要以前期理論講授為主,后期課程實踐為輔的教學(xué)方案。這就導(dǎo)致學(xué)生在前期學(xué)習(xí)時積極性不高從而對課程產(chǎn)生厭煩心理,后期動手實踐時由于基礎(chǔ)理論知識掌握的不夠扎實,課程實踐效果較差[4]。

        (3)教學(xué)效果考核不完善

        職業(yè)教育的主要目的是讓學(xué)生掌握一種技能,由于受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響,目前職業(yè)教育的考核方式還主要以理論考試為主,對學(xué)生的動手實踐能力考查較少,考核評價措施不夠完善。

        3 《機床夾具設(shè)計》課程數(shù)字化改造策略

        (1)采用數(shù)字化教育平臺——優(yōu)慕課

        優(yōu)慕課平臺由原清華大學(xué)教育技術(shù)研究所數(shù)字化學(xué)習(xí)研究與應(yīng)用中心于2014年10月整體改制組建,并于2016年1月與清華大學(xué)(教育研究院)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同構(gòu)建科研-教學(xué)-產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新模式。其特點有:支持基于微視頻的交互式學(xué)習(xí),支持微視頻導(dǎo)向的即時測試反饋、跨模塊多維度學(xué)習(xí)分析和評價、基于學(xué)習(xí)社區(qū)和站外社交網(wǎng)站的討論與分享等;以教師為中心進(jìn)行課程建設(shè),支持個性化、多種模式教學(xué)設(shè)計;以學(xué)習(xí)者為中心呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容和活動,支持按知識單元或教學(xué)進(jìn)程進(jìn)行學(xué)習(xí)導(dǎo)航;支持PBL、Seminar、本科科研等開放性的研究型教學(xué)模式;支持精品資源共享課程和視頻公開課程的申報、建設(shè)與校內(nèi)評審,支持網(wǎng)絡(luò)課程與精品課程內(nèi)容復(fù)用,減少教師重復(fù)勞動,帶動優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的長期共建共享;以資源建設(shè)為主線,支持教師個性化定制資源推送策略,支持將校內(nèi)專業(yè)與專題資源、聯(lián)盟課程、國內(nèi)外開放課程等直接推送至個人資源庫,實現(xiàn)共享應(yīng)用;以專業(yè)建設(shè)為主線,支持教學(xué)管理部門針對專業(yè)與課程進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)、管理、評價,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程、精品開放課程、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源與專業(yè)建設(shè)成果的對外關(guān)聯(lián)展示;以在線教育綜合平臺400多家合作院校網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)成果為基礎(chǔ),搭建全國范圍內(nèi)的校際資源共享聯(lián)盟,分享教學(xué)成果,促進(jìn)校際交流。

        利用優(yōu)慕課平臺創(chuàng)建基于主動學(xué)習(xí)能力培育的數(shù)字化教學(xué)平臺,構(gòu)建課上與課下、線上與線下、理論與實踐相貫穿的教學(xué)新模式[5]。

        ①共享教育資源

        在優(yōu)慕課的課程資源模塊,學(xué)生可以隨時學(xué)習(xí)教師上傳的學(xué)習(xí)資源,也可以通過留言的方式將學(xué)習(xí)中的疑問及時反饋或者與同學(xué)進(jìn)行交流,以便于學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后知識的鞏固,如圖1所示。例如在講解六點定位原理時,可以在平臺上提前布置學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生提前復(fù)習(xí)機械基礎(chǔ)關(guān)于自由度的知識,在正式上課時可以通過隨堂教學(xué)模塊完成課堂點名、課堂互動以及在線測試。同時教師可以共享優(yōu)秀的教學(xué)資源,互相溝通教學(xué)中存在的問題,及時更新完善優(yōu)慕課平臺的資源,以提高教學(xué)質(zhì)量。

        ②掌握學(xué)習(xí)動態(tài)

        利用優(yōu)慕課平臺的學(xué)習(xí)分析模塊,教師可以精準(zhǔn)掌握學(xué)生的測試情況、作業(yè)完成情況、單元學(xué)習(xí)情況,如圖2所示。根據(jù)學(xué)習(xí)分析模塊得到的數(shù)據(jù),教師可以及時更新教學(xué)方案,在學(xué)生掌握比較好的知識點,在線下上課時可以作簡單的介紹,在學(xué)生掌握較差的知識點,在上課時可以著重進(jìn)行講解,這樣在教學(xué)時可以把握重點,使學(xué)生能更好地理解課程相關(guān)知識。同時這些數(shù)據(jù)可作為學(xué)生期末成績的一部分,以實現(xiàn)學(xué)生的多元化考核。

        ③線上教學(xué)

        近年來因新冠肺炎疫情的影響線上學(xué)習(xí)成為主要的教學(xué)方式,利用優(yōu)慕課的課堂直播模塊,教師可以和學(xué)生進(jìn)行實時的互動,學(xué)生考勤的記錄、回答問題的記錄、在線測試的記錄都會保存下來,通過這些數(shù)據(jù)教師可以對學(xué)生的上課表現(xiàn)進(jìn)行評分,比線下課堂中轉(zhuǎn)瞬即逝的表現(xiàn)方式更方便教師對學(xué)生做出合適的評價和考核[6]。

        (2)采用虛擬仿真教學(xué)

        在機床夾具設(shè)計課程教學(xué)中,可以引入SolidWorks軟件作為機床夾具設(shè)計的輔助工具,這有助于將抽象的概念進(jìn)行形象化,有助于學(xué)生對知識點的掌握,提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力[7]。例如機床夾具設(shè)計中的工件定位、基準(zhǔn)、定位誤差等知識點比較抽象,學(xué)生較難理解。利用SolidWorks完成常見鉆床夾具、車床夾具、銑床夾具的建模及裝配,教學(xué)效果明顯,如圖4所示。

        (3)增加課程設(shè)計

        由于《機床夾具設(shè)計》課程的課時限制,該課程的傳統(tǒng)教學(xué)方案只有理論+課堂實踐,學(xué)生對機床夾具的相關(guān)理論知識掌握的還不夠透徹。綜合考慮可以將《機床夾具設(shè)計》的課程設(shè)計與《機械基礎(chǔ)》的課程設(shè)計融合到一起,使學(xué)生通過課程設(shè)計,學(xué)會設(shè)計常用的機械機構(gòu)、掌握零件設(shè)計的尺寸公差等級選用以及完成零件工裝夾具設(shè)計的能力。

        (4)改變教學(xué)方案

        改變傳統(tǒng)的純理論教學(xué)方法,《機床夾具設(shè)計》課程一體化的發(fā)展創(chuàng)新,要注重在課程理論、虛擬操作以及實踐方面下功夫。三者的有機結(jié)合,相互配合才能真正做到一體化發(fā)展[8]。在講解理論知識時,要注意引入一些企業(yè)中常用的機床夾具,注意調(diào)動學(xué)生的積極性,防止學(xué)生對這門課程產(chǎn)生厭煩心理。其次要注意合理應(yīng)用數(shù)字化教育平臺:①課前預(yù)習(xí),使學(xué)生提前在優(yōu)慕課平臺上預(yù)習(xí)相關(guān)知識點,教師可以根據(jù)預(yù)習(xí)情況對線下授課的內(nèi)容及重點進(jìn)行調(diào)整;②課后作業(yè),教師可以通過優(yōu)慕課平臺的作業(yè)模塊發(fā)布每次課程后的作業(yè),教師可以設(shè)置作業(yè)的分值、難易程度以及作業(yè)提交的截止時間,通過這種方式來檢驗學(xué)生對知識點的掌握情況;③在線測試,在線下授課時可利用優(yōu)慕課平臺及時與學(xué)生進(jìn)行互動,以活躍課堂的氛圍,了解學(xué)生對該部分知識的掌握情況。在虛擬建模的過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步掌握基礎(chǔ)的理論知識,學(xué)會應(yīng)用計算機輔助軟件來實現(xiàn)機床夾具的設(shè)計。在教學(xué)實踐環(huán)節(jié)方面可以引入現(xiàn)代便攜式的拼裝夾具,學(xué)生只需要根據(jù)設(shè)計方法進(jìn)行零部件的挑選,就可以迅速搭建鉆、銑、鏜等各種不同機床使用的夾具類型,極大地提高了效率。最后,要進(jìn)行全方位的評價來確定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。例如將學(xué)生出勤率、在線測試成績、優(yōu)慕課平臺學(xué)習(xí)記錄、提交作業(yè)成績、期末考試成績、課程實踐成績、課程設(shè)計成績等按一定比率進(jìn)行分配,在課程結(jié)束后實現(xiàn)對學(xué)生成績的綜合測評。

        4 結(jié)語

        本文分析了目前《機床夾具設(shè)計》教學(xué)及考核中存在的問題,針對職業(yè)教育數(shù)字化改革的特點,提出采用數(shù)字化教育平臺、采用虛擬仿真教學(xué)、增加課程設(shè)計、改變教學(xué)方案等機床夾具設(shè)計課程數(shù)字化教學(xué)模式構(gòu)建策略。通過對《機床夾具設(shè)計》的職業(yè)教育數(shù)字化改造,可調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和提高學(xué)生動手實踐能力,改善了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題,提高了該課程的教學(xué)效果。

        基金項目:楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院2022年校內(nèi)教育教學(xué)改革研究項目《職業(yè)教育數(shù)字化改造建設(shè)研究》,項目編號:JG22038。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]教育部職業(yè)教育與成人教育司.關(guān)于 2022 年職業(yè)教育重點工作介紹[EB/OL].(2022-02-23)[2022-05-19].http://www.moe.gov.cn/fbh/live/2022/53982/sfcl/202202/t20220223_601491.html.

        [3]張國智,周寧,李文星.數(shù)字時代下“機床夾具設(shè)計”教學(xué)模式[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,27(05):92-93.

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        [8]羅潔.機床夾具設(shè)計課程一體化教學(xué)模式構(gòu)建[J].學(xué)園,2019,12(19):67-68.

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