1、数控机床电气控制课程实践教学doc 15页数控机床电气控制课程实践教学（doc 15页）浙江省新世纪高等教育教学改革研究项目申 请 书任务名称： 基于完整任务生产一线情景数控机床电气控制课程实践教学的研究与实践 主持人： 黄立军 主持单位： 杭州万向职业技术学院 通讯地址： 浙江杭州西溪路896号 邮政编码： 310023 联系电话： 87171812 传 真： 87171806 电子邮箱： hlj07 合作单位：浙江轻机实业有限公司负责人： 吴月仙 负责人： 负责人： 负责人： 负责人： 浙 江 省 教 育 厅 二四年二月制 一、简表项目简况项目名称基于完整任务生产一线情景数控机床电气控制课
2、程实践教学的研究与实践项目类别A、总体研究B、专业大类C、教学管理D、自选任务是否招标任务否起止年月2008年10月2010年10月项目主持人姓名黄立军性别男出生年月1970.07专业技术职务/行政职务讲师/最终学位/授予国家学士/中国所在学校学校名称杭州万向职业技术学院邮政编码310023电话87171812通讯地址浙江杭州西溪路896号主要教学工作简历时间课程名称授课对象学时所在单位2007.62007.7PLC装置机电05-1机电05-225杭州万向职业技术学院2007.92008.2数控设备故障诊断与维修（教学与实训）机电05-1机电05-2128杭州万向职业技术学院2008.3200
3、8.7数控机床电气控制（教学与实训）机电06-1机电06-2118杭州万向职业技术学院主要教学改革和科学研究工作简历时间任务名称获奖情况2004.92006.9SEK800家庭多媒体布线箱新产品开发2006年获得两项国家专利项目主持单位总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数主要成员不含主持人姓名性别出生年月职称工作单位分工签章黄智男1953.12.26副教授杭州万向职业技术学院成员黄智叶爱娟女19657高级工程师杭州万向职业技术学院成员黄智项目合作单位主要成员总人数高级中级初级博士后博士硕士参加单位数22单位：浙江轻机实业有限公司姓名性别出生年月职称工作单位分工签章吴月仙女高级工程师浙江轻
4、机实业有限公司工厂实景设计单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章单位：姓名性别出生年月职称工作单位分工签章二、立项依据：（任务的意义、现状分析）1本课题的理论价值和实践意义机电一体化是浙江“十一五”重点发展产业-现代装备制造业的支柱技术，需要大量的具有相关职业意识、通晓专业知识、掌握工作技能的生产第一线的专门人才。根据浙江统计局2008年8月统计快讯，在今年全国乃至全省出口增速下滑的情况下，上半年浙江省装备制造业对工业生产增长的贡献近40%。数控机床电气控制是机电一体化、数控机床和电气自动化等专业的一门实践性很强的主干专业课程。是培养学习者具备可编
5、程序控制器应用系统的制造、维修、设计和销售等技能型人才所必需的职业意识、专业知识、工作技能、团队合作和实践经验。 中国多年的高等学术与工程教育经验，对知识传递模式研究已经相对成熟。德国双元制的工学结合模式、美国的社区学院模式、澳大利亚的TAFE证书模式等，均是为解决技能传递而展开的教学方法改革。但有中国特色的高等职业教育的技能传递模式研究还处在探索与研究的阶段。 本研究与实践是基于美国教育专家M戴维梅里尔的五星教学模式的聚焦完整任务，提高教学效率、教学质量与教学效果。同时借鉴教育心理学原理探究性学习理论设计任务呈现、任务目标、任务组织、任务过程、任务评价、任务总结，强化并提高教学效率、教学质量
6、与教学效果。2国内外关于同类课题的研究现状 美国教育专家M戴维梅里尔博士的五星教学模式在理论上已经得到认可，并在初等教育领域如宁波沈家门小学得到良好应用。但在高等职业教育领域尚处于探索与研究阶段，其真正的完整任务教学实证研究无论国外还是国内依然处于探索阶段。借鉴德国双元制的工学结合、任务驱动教学模式的研究在深圳职业技术学院、无锡职业技术学院等高等职业技术学院得到相应良好结果。工学结合对工作技能的传递证明是有效的，但教学效率、教学性价比依然偏低，教学质量及教学效果依然和学习者相关性非常大。三、项目实施方案及实施计划1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题1）、具体改革内容：（1）教材改革：a
7、)按照熟悉到不熟悉原则：降低学习者的进入门槛，减少学习者的畏难情绪；b) 按照具体到抽象学习原则：由具体观察建立感知，激发学习者的学习兴趣。而后逐步进入思维并不断实施总结，巩固学习者的学习成果；c)按照整体到部分再回归整体原则：让学习者先概观学习内容，建立学习者的学习目 的。然后逐步分任务掌握学习内容，最后再回归整体。通过这样一个完整循环，让学习者知其然，亦知其所以然；d） 按照单纯到复杂原则：通过单纯易理解的学习内容呈现，保持住学习者的学习兴趣，然后逐渐深入，促进学习者的学习积极性并激发学习者的成就感和主动性。（2）教学方法改革：a) 任务合作自学法：班级自愿形成46人的学习者小组。其中安排
8、12个学习积极、主动、乐于助人、学习效果好的学习者为骨干，推动整个小组共同学习；b) 实物教学法：利用学院自制的积木式电气控制实训装置作为教学载体，让学习者直接感受所学知识的应用方向；c) 任务驱动教学法：设计积木式电气控制实训装置装置的使用、拆解、装配、连接、调试等任务过程，使学习者完整掌握电气控制系统的多个方面；d)学习型组织教学法：应用学习性组织理论，设计合理的学习性组织教学单位与组织结构，促进组织内成员意识、知识与技能的获得。 （3）教学手段改革：a）情景教学法：建立完全拟合生产车间的教学场景，并贯穿6S现场管理方法，使学习者建立职业习惯；b）探究教学法：在任务操作过程中，设计从成本、
9、环保、效率、安全等角度考虑时，探究优化过程；c）多媒体教学：使用FLASH技术开发相应的动画演示视频，让学习者对学习内容有直观的了解与理解；d）实践教学法：让学习者动手参与到积木式电气控制实训装置的使用、拆解、装配、连接、调试等任务过程；e) 知识迁移法：在整个电气控制系统的装配、调试过程中，理解系统的完整性，明了团队合作的木桶理论与发展理论；f）个性教学法：在每个任务操作过程中，根据学习者不同的兴趣点安排相应任务的子任务；（4）课程教学目标改革 a）职业意识目标：在任务教学过程中，通过情景化教学，逐步培养学习者的职业意识。 b）专业知识目标：在情景化教学过程中，通过任务教学，逐步培养学习者建
10、立对本专业的国家技术规范、国家标准、企业标准相关知识。 C）工作技能目标：通过完整任务情景化教学，培养学习者一线动手工作意识与能力。2）改革目标:（1) 完成完整任务，达到教学目标的完整任务教材编写；（2） 完成任务过程的企业化管理模式的学习组织文件编写；（3） 完成企业化管理、车间生产一线的学习情景设计。3）拟解决的关键问题：（1） 教材内容组织编写中，以完整任务为原则，分任务组织专业知识内容；（2） 教材结构规划编写中，以完整任务为原则，与情景呼应的职业意识培养内容，需要贯穿在整个教材中；（3） 课程教学计划中，要具有能直接指导教学的教学组织、教学方法、教学手段、教学环境等可执行的教学文件
11、；（4） 企业化管理模式的学习组织设计；（5） 企业化管理、车间生产一线的学习情景设计；（6） 车间生产一线的实践设备的开发与制造。（7） 讲授教学方式下学习者素质与学习效果相关性较强，希望通过本项目研究能降低相关性。2.实施方案、实施方法、具体实施计划（含年度进展情况）及可行性分析本课题主要以组织研究、完整任务实践研究和任务操作研究为主，辅以问卷调查、文献研究法等。1）课题准备阶段（2009年1月2009年3月）2）课题的研究和实践阶段（2009年3月2010年6月）（1）把课题分成多个研究小组，主要分为组织架构设计、完整任务设计、任务操作流程设计、车间生产一线情景设计、学习型企业化车间管理
12、设计、企业化学习型组织评价设计等研究。（2）课题研究分为若干个研究阶段，即“以问题为中心”研究阶段、“激活”研究阶段、“展示”研究阶段、“应用”研究阶段、“整合”研究阶段、教学模式研究阶段等。（3）研究主要采用学习型企业化组织研究、完整任务研究和任务操作流程研究为主，在操作方式上采用整体局部整体的研究策略。一是在对教师进行理论培训后先对“五星教学模式”及首要教学原理有一个整体的认识，然后把理论指导下的教学设计与现状教学设计进行对比研究，初步剖析现在教学设计中存在的主要问题；二是进行局部研究，让教师提供每个阶段大量的案例片断，然后进行总结提炼，研究相关的教学策略；再进行课堂实践操作，对组织、流程
13、、任务等进行有效性论证。三是在阶段研究的基础上再进行整体的研究，提炼出新课程有效教学模式，并进行实践；同时，再次与现状教学设计进行对比研究，通过课堂教学设计实践来论证原来教学设计中存在的问题，以及新的教学模式的有效性。并进行相关的教学过程分析研究和教师能力提高的研究。（4）通过理论与实践相结合，分阶段与整合相结合等方式不断将研究推向深入。3）总结、评估阶段（2010年6月2010年12月）（1）总结、评估，形成成果，并撰写结题报告。（2）申请结题鉴定。（3）成果宣传推广。（4）课题继续深化研究。3.项目预期的成果和效果（包括成果形式、实施范围、受益学生数等）1）成果形式：（1）制订出符合现代高
14、等职业学院学生特点、教学目标与教学结果的教学方案，并加以实施。（2）制定出数控机床电气控制课程的教学文件（包括：教学计划、教学大纲、完整任务设置、考核方法、考核标准、评价标准）。（3）在总结该研究任务的基础上，完成研究报告和总结报告。（4）在初步完成课题基础上，申请省级精品课程；（5）在国内二级核心期刊等级以上杂志上，发表教学改革研究论文2篇。2）实施范围：（1）首先在本院应用工程系机电一体化专业08级学生。总计178人范围内实施（2）课题实施过程中，可应用于本院应用工程系机电一体化专业09级学生。总计180左右人范围内实施（3）课题实施过程中，可应用于本院应用工程系机电一体化专业10级学生。
15、总计200左右人范围内实施（4）在将来的机电一体化专业学生均可适用完整任务实践教学方法。4.本项目的特色与创新之处1）通过完整任务设计，使学习者对学习内容有比较清晰的应用方向与使用场合的概观了解，同时促进学习者掌握专业知识与工作技能的兴趣与热情；2）通过企业化生产车间一线的组织结构，构建学习者学习型组织。在学习专业知识与技能的同时，强化对生产一线的组织结构与作用的认识与理解并培养职业意识；3）通过企业化车间生产一线情景设计，提高学习者在职业场合的职业意识；4）通过由简到繁的完整系统呈现、由浅入深的专业知识讲授、循序渐进的任务项目驱动、深入实际的技能实践训练、工厂情景的行为规范历练等活动，达到培
16、养学习者掌握电气控制系统的兴趣、巩固学习者的专业知识，培育学习者的职业素质，锻炼学习者的工作技能，激发学习者的创新意识，强化学习者的合作意愿，激励学习者的自我驱动。四、教学改革基础1.与本任务有关的教学改革工作积累和已取得的教学改革工作成绩1） 2007年12月7日积木式电气控制实训装置科研项目通过杭州万向职业技术学院审核并立项为院级重点科研项目。为完整任务车间一线情景实践教学奠定了实践条件。2） 2008年2月，参加并学习由学院组织邀请宁波职业技术学院戴士宏教授的项目教学的培训学习班。3） 2008年3月参加由上海商学院与杭州万向职业技术学院合作组织的“实践型课程”改革培训和实施的项目。学习
17、英国BTEC课业组织的整套教学思路与实现方法。3） 2008年6月参与浙江省省级2008年度高校精品课程数控加工工艺、编程与实训操作的项目准备、实施。学习并掌握了省级精品课程的导向。4） 2008年6月参与机电设备维修与管理专业方向的学院人才培养计划的制定。5） 2008年8月参加由浙江大学现代制造工程研究所组织的数控机床装调与维修培训班。2.学校已具备的教学改革基础和环境，学校对任务的支持情况（含有关政策、经费及其使用管理机制、保障条件等，可附有关文件），尚缺少的条件和拟解决的途径1）学校已具备的教学改革基础和环境近几年来，学院紧紧围绕国家关于高职教育的方针与政策，大力推进教育教学改革，在专
18、业调整、课程设置、教学计划修订、教学内容、教学手段和方法改革等方面已经进行了许多工作，奠定了良好的基础。尤其是2004年在引入香港理工大学的办学模式以来，学校加大了对教学改革研究的支持力度，制定了一系列措施推动全校教学和实训的改革，规定了将教学研究项目与科研项目同等对待，对教学成果实行重点奖励和扶持。总之，我校具备了较为深厚的教学改革基础和良好的教学改革环境。2）学校对项目的支持情况在制度保障方面，学校制定了科研项目管理办法、教、科研成果奖励办法和教学科研基金实施细则。在经费支持上，学校规定按本项目进行1：1的配套经费。另外，学校一直重视教学改革和教学研究工作，将为本项目的实施提供计算机网络、
19、环境、制度和后勤保障支持。3）尚缺少的条件和拟解决的途径本项目的研究规模较大，内容较多，所面临的问题是现今高等职业教育工学结合的共性问题，同时还有着解决目前高职高专学生学习目标不明确、专业方向应用不清楚、学习内容与就业目标不匹配的普遍困饶的现实意义。希望省教育厅能按所需费用批准此项目，使我们在高职高专的数控机床电气控制课程改革项目能顺利进行，并按预期方案和目标进行实施及顺利完成。 3.申请者和任务组成员所承担的教学改革和科研任务情况1）黄立军主持上海一开电气集团有限公司2004年度上海市青浦区新产品开发项目SEK800家庭多媒体布线箱，并于2006年通过青浦区科委组织的验收。2）黄立军主持杭州
20、万向职业技术学院2007年度院级重点科研项目积木式电气控制实训装置。3）黄立军主要参与了城市轨道交通职业教育的人才培养模式、能力定位和课程体系改革与实践科研课题。4）黄立军主要参与了高职院校实行工学结合模式的实验研究科研课题。5）黄立军参与了基于PLC的大型构件压力实验机电液伺服力控制系统设计课题研究，并以第二作者身份在浙大二级期刊煤矿机械杂志发表课题论文。6）黄智主笔杭州万向职业技术学院机电一体化技术专业数控方向的人才培养方案的制定。7）叶爱娟主要参与的2001年“分离机械零件特征信息抽取机制及应用”项目获杭州市科技进步三等奖。8）叶爱娟主要参与的2003年“基于互联网的机械零件特征信息抽取
21、和配置设计技术与工具”项目获浙江省科学技术二等奖。五、经费预算支出科目（含配套经费）金额（元）计算根据及理由合计1.参加培训研讨会议3000.00学习并正确理解最新教学成果2.参加培训研讨会议差旅费3000.00住宿，等3. 邀请行业专家研讨5000.00验证最新教学应用模式效果4. 购买相关书籍1000.00掌握组织构成、学习性组织等最新组织性学习理论。掌握情景学习理论、效能学习，学习激励、教育心理学等最新学习理论等。5. 自制相关设备20000.00生产实践教学设备6. 发表论文4000.00版面设计7.鉴定费3000.00课题鉴定8.其他1000.00劳务费、市内交通、查询费等六、主持人所在学校意见 公 章 学校领导签字 年 月 日七、教育厅专家组评审意见 负责人（签字） 年月日八、教育厅审批意见 （盖章） 主管部门领导签字：年 月 日
