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基于产教融合实践平台的信息化教学研究与实践——以“双分型面塑料模分型机构”为例

2019-01-30陈叶娣许朝山黄敏高

职业技术 2019年5期
关键词:分型模具信息化

陈叶娣,许朝山,黄敏高

(江苏常州机电职业技术学院,江苏 常州 213164)

0 引言

《中国制造2025》提出大力发展智能制造工程,紧密围绕重点制造领域关键环节,开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用,其中模具产业发展迅速。中国模具产业在“十三五”期间保持10%左右的年增长率,其综合实力已跃居全球首位。江苏是国内装备制造业的重要基地,也是模具制造业最发达的地区之一。据江苏模协调研,苏、锡、常地区的需求量每年在8000人左右,常州机电职业技术学院模具设计与制造专业致力培养模具高素质技术技能型专门人才,服务地方经济发展与模具产业转型升级。基于模具产业发展对模具技术人才的需求,依托江苏省模具行业协会,与模具知名企业紧密合作,与常州科教城科研院所联动,深入开展产教融合,建成集技术研发、科技服务、技能鉴定、生产服务、教育培训五位一体的“全国机械行业产教融合创新示范基地”,为模具专业“塑料模设计”等课程开展信息化教学提供丰富的教学资源,构建了行校企所四方协同育人的产教融合信息化生态课堂。

1 信息技术的内涵

信息技术是指用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。将信息技术应用到工科类高职院校的课堂上具有非常重要的意义:一是可以实现教育教学的现代化;二是利用网络可以搭建师生沟通评价的平台;三是实现教育教学资源的共享。例如目前较流行的微课、 仿真和虚拟实训技术、多媒体技术、网络技术等信息技术已经在工科类高职院校全面开展,与传统的教学模式相比,信息化教学更强调“学”,而不是“教”。因而合理地利用信息技术安排学习过程的各个环节,创建良好的信息化教与学的环境,必能实现学习效果的全优化,也更有利于实现工科类高职人才培养目标[1]。

2 传统教学模式特点

传统的教学模式为传递接受教学模式,该教学模式源于赫尔巴特的四段教学法,后来由凯洛夫等人进行改造传入我国,在我国广为流行,很多教师在教学中都用这种方法教学。该模式以传授系统知识、培养基本技能为目标。其着眼点在于充分挖掘人的记忆力、推理能力与间接经验在掌握知识方面的作用,使学生比较快速有效地掌握更多的信息。该模式的基本教学程序是:复习旧课—激发学习动机—讲授新课—巩固练习—检查评价—间隔性复习。复习旧课是为了强化记忆、加深理解、加强知识之间的相互联系和进行系统整理。激发学习动机是根据新课的内容,设置一定情境并引入活动,激发学生的学习兴趣。讲授新课是教学的核心,在这个过程中主要以教师的讲授和指导为主,学生一般要遵守纪律,跟着教师的教学节奏,按部就班地完成教师布置给他们的任务。巩固练习是学生在课堂上对新学的知识进行运用和练习解决问题的过程。检查评价是通过学生的课堂和家庭作业来检查学生对新知识的掌握情况。间隔性复习是为了强化记忆和加深理解[2]。

这种教学模式下,学生能在短时间内接受大量的信息,能够培养学生的纪律性、抽象思维能力,但是学生对接收的信息很难真正地理解,培养单一化、模式化的人格,不利于创新能力、分析能力强的学生的发展,不利于培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。

3 高职学生特点分析

高职学生生源一般由中职与普高生两部分组成,两类学生中有一部分通过考试入学,有一部分为注册入学,学生个体之间的差异较明显。通过考试入学的中职学生一般具有较扎实的专业基础知识,较强的实践动手能力,但在英语、高数、物理等文化学科方面基础较弱,有一定的自主学习能力和自我管理能力,但因文化基础弱,不具备深层次学习能力;通过注册入学的中职学生的专业基础与文化课基础都薄弱,学习行为习惯不好,基本无自主学习能力与自我管控能力。普高生的英语、数学、物理等文化课基础普遍比中职生强,但无专业基础,自主学习性和自我管理能力较中职生好,在深层次学习方面有一定潜力,尤其是高考失利的学生,这类学生基础一般比较好,这类学生具有较好的知识基础和学习能力,希望能够通过在高职院校的学习,改变自身的命运,也能够像一流院校的学生一样,既有文凭又有技能,其中有些学生通过高职的学习会继续向本科迈进。这部分学生根据自己的未来目标设定学习计划,利用大量的时间来学习。普高生中的注册生与考试入学者在学科、学习态度、行为习惯等方面也存在差距,前者一般以就业为目标。针对高职院校生源个体差异明显的现象,学校出台《个性化学分置换管理办法》等制度调动学生学习积极性,分别制定人才培养方案,构建差异化的课程体系,组织教学实施。

高职学生一般对高职专科文凭的认同度不高,对学校的归属感不强,存在一定的自卑心理,尤其在刚入学的半年时间,影响其正常的学习生活,主要体现对学习兴趣度和积极性不高,给教学带来一定影响。

4 信息化教学资源建设与使用现状

信息化教学资源除了包括传统的课程标准、课件、教案、电子教材、习题试题等文本类基本资源外,还包括动画、视频、微课、音频等动态资源,通过网络平台进行展示。网络平台是开展信息化教学的重要渠道,目前国内高职信息化教学平台选择性较大,可以采购第三方信息化教学平台,如智慧职教、微知库等,这些平台一般适用于教学资源库等大批量课程建设,由于模块设置成标准化,无法根据课程特点及用户需求进行个性化模块设置,基于平台开放性、知名度等特点,能实现资源共享共用,满足大多数用户学习需求。也有一些信息化教学平台是高职院校根据专业特点与学生特点自行设计开发,这种平台一般不对外开放,无法实现平台共享性,辐射影响力不够,但由于平台个性化设计,针对性强,适用于特定的用户。随着互联网技术的发展,利用网络平台开展教学受到了广大用户的喜爱,尤其对于一些实践性强、内容抽象难理解的课程,学生可以利用平台随时随地学习,增强学习兴趣,提高学习效率与学习成效。但也有一些“僵尸”资源,更新不及时,推广使用效果不佳,存在“重建设、轻使用”的现象。

5 信息化教学设计思路

利用网络平台开展信息化教学就是“用活平台、用好资源”的过程,要根据课程特点,选择契合产业发展需要的网络平台。以“塑料模设计”为例,对该课程已建或在建的网络平台有5家,其中成都航空职业技术学院的塑料模课程资源建设最早,是首批国家教学资源库建设课程。随着塑料模具技术的快速发展以及学生职业发展需求的提高,平台的一些模具动画、视频已不能满足产教融合背景下学生学习需求与产业发展需求。教育部网站显示,成都航院的模具设计与制造教学资源库正在升级更新中。常州机电模具专业是全国模具专业示范点,江苏省品牌专业,依托江苏省模具行业协会,江苏新泉等模具行业龙头企业,与常州科教城大院大所合作,以企业真实项目为教学载体,基于项目工作化过程,将教学内容贯穿整个工作过程,创设真实工作场景,构建产教融合信息化教学网络课程。在进行信息化教学设计时,要分析为什么要采用信息化教学、信息化教学教什么、怎么教,如何评价等问题[3]。

5.1 单元作用与学情分析

“双分型面塑料模分型机构”是模具专业学生的核心技能之一,共有4学时,学习对象是大二年级对口单招班的学生,这些学生实践动手能力较强,对网络兴趣度高,但自我管理、自主学习能力和创新能力需要进一步提升,教师在教学过程中需要关注学生这些能力的培养。

5.2 确定教学目标

塑料模设计是模具技术岗位中技术含量量高、地位高、工资高的岗位,对单招班的学生具有一定的职业影响力与诱惑力。根据《模具设计师国家职业标准》,结合学生学习特点,采用“果品盒塑料模设计”驱动任务,学生通过任务的学习要达到相应的目标,知识目标即掌握首次分型机构的组成结构、动作过程与分型结构设计;能力目标即能看懂首次分型机构、会分析首次分型机构动作过程、会设计首次分型结构;素质目标即学生的自主学习能力、团队合作精神与创新精神等职业素养与职业道德。

5.3 教学内容分析

双分型面塑模的首次分型机构种类繁多、结构复杂、理解困难、动作抽象,借助虚拟仿真动画、教学视频、微课等信息化资源开展教学,使本单元的教学内容丰富充实、形象直观、通俗易懂,增加了学生学习兴趣,提高了学习效果。根据教学内容需求,参考十二五规划教材,选用自编的公开出版的江苏省重点教材《塑料成型工艺与模具设计》开展教学设计。学生在学习本任务前,已经掌握并会应用UG软件熟练设计单分型面注射模,为本次学习奠定了良好的基础;学习本任务为后续学习侧向抽芯机构模具作铺垫。

5.4 教学策略

在进行内容组织时,首先让学生清楚果品盒模具选用双分型面注塑模的原因,其次让学生知道双分型面模的首次分型机构的组成及工作原理,最后会进行设计,其中首次分型机构的组成是本次学习重点,机构设计是难点部分,尤其是机构的创新设计。在教学设计中运用信息化教学资源,营造真实的工作场景,提高教学效果。采用果品盒任务驱动法、教师示范讲解法、案例法、教师指导与学生自主学习相结合法、小组讨论法、学生抢答法、设计比赛与学生汇报法等形式多样的教学方法;充分借助于计算机辅助教学工具和互联网平台等信息化教学手段;把CAE模拟动画、教学视频、模具三维虚拟仿真动画、微课等信息化资源充分应用于教学中,将抽象的文字和模具二维图丰富为声、像、文并茂,向学生展示全新的、形象生动的多媒体文本,激发了学生学习的兴趣与热情,提高教学质量[4]。其次,我们在教学过程中注重校企合作、产教融合,在理实一体化的专业教室,学校拥有大量企业真实的实物模具,以便学生在学中做、做中学。

6 教学组织与实施

6.1 课前

在组织教学时,课前学生通过在线课程了解本次学习任务。根据任务书要求通过专业书籍、在线课程等进行信息咨询。同时结合自身的学习能力制定《学习计划书》,清楚自己为什么要学本次课、学什么内容、课前需要做哪些准备、咨询中有哪些疑问等,并将问题通过学习交流群等平台进行沟通交流。

6.2 课中

课上,以仪表盒塑料模设计为任务载体,以学生在课前信息咨询过程中出现的问题为导向。首先通过CAE模拟分析仪表盒的最佳浇口位置,和学生一起认证仪表盒只能采用双分型面模的结论;然后组织学生通过观看单分型面与双分型面模的模拟仿真动画,讨论两者之间的区别;最后学生进行抢答,教师小结,得出双分型面注塑模的结构特点即具有首次分型机构。在这一基础上,教师通过模具的三维虚拟仿真动画为学生讲解一种典型的首次分型机构的组成及动作。由于此种机构根据不同需求,结构千变万化、种类繁多,学生在对其有了一定的了解后,在教师的指导下通过在线课程平台进行自主学习,能做到触类旁通、举一反三。对于模具设计与制造专业的学生,创新设计才是重中之重,这是本次课最紧张激烈的环节,以比赛的形式组织学生进行仪表盒注塑模首次分型机构的设计,时间、理念、可行是比赛胜出的三要素,学生们设计完后通过学习交流平台上传给教师进行评分,教师选出5份优秀设计,并请设计者一起分享作品,由学生做大众评委选出“最佳创意奖”,同时优秀作品也会入选本课程的在线课程,供学生课后进一步学习分享[5]。

理论指导实践,实践检验真理。经过紧张的设计比赛后,学生还需要通过在线测试完成综合评价。

6.3 课后

课后,学生仍能继续通过在线课程、开放的专业教室资源等进行复习巩固,深入学习,或进一步优化设计等。

7 结语

产教融合背景下开展信息化教学在平台建设、课程资源建设、教师教学能力建设等方面还有待进一步加强,在信息化教学组织实施过程中,要结合课程特点,尤其对于专业课程,要做到“理论与实践相结合”、“线上与线下相结合”、“课内与课外相结合”、“虚拟与实物相结合”,让学生在做中学、学中做、做中练、练中固,增强学生学习兴趣,提高学习效率,改善学习效果。

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