基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的高職數(shù)學(xué)課程開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

趙健寶 王潔

摘要文章首先分析了當(dāng)前社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的需求和高職數(shù)學(xué)課程的現(xiàn)狀，提出了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的高職數(shù)學(xué)課程改革的主要思想，并以數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例，以數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的建立為載體設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。

關(guān)鍵詞任務(wù)驅(qū)動(dòng)課程開(kāi)發(fā)坐標(biāo)系

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 數(shù)控技術(shù)人才需求分析

機(jī)械工業(yè)教育發(fā)展中心做的關(guān)于數(shù)控人才需求與數(shù)控職業(yè)教育教學(xué)改革的調(diào)研報(bào)告中指出：隨著我國(guó)正逐漸成為“世界制造業(yè)中心”，數(shù)控人才的嚴(yán)重短缺成為全社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，這已引起中央領(lǐng)導(dǎo)同志的關(guān)注，教育部、勞動(dòng)與社會(huì)保障部等政府部門(mén)正在積極采取措施，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。報(bào)告中把數(shù)控技術(shù)人才分為三個(gè)層次：（1） “藍(lán)領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才；（2）“灰領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才；（3）“金領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才。其中高職主要培養(yǎng)的是“藍(lán)領(lǐng)層”和“灰領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才，而“灰領(lǐng)層”和“金領(lǐng)層”人才是今后數(shù)控技術(shù)人才的主要缺口，而這兩種類型的人才都應(yīng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

2 高職數(shù)學(xué)課程的現(xiàn)狀及原因分析

數(shù)學(xué)課是高等職業(yè)院校理工科、經(jīng)濟(jì)管理等學(xué)科各專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論課程。但很多高職高專院校的數(shù)學(xué)課都是普通本科院校數(shù)學(xué)課的“壓縮餅干”，大多以系統(tǒng)理論知識(shí)的講授為主，沒(méi)有充分發(fā)揮數(shù)學(xué)課程在整個(gè)高等職業(yè)教育過(guò)程中的基礎(chǔ)性和工具性作用，脫離了社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的實(shí)際要求，不符合職業(yè)教育發(fā)展的規(guī)律。

造成這種現(xiàn)狀的原因主要有以下幾方面：一是高等職業(yè)院校培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后大部分都是做“藍(lán)領(lǐng)層”的工作，對(duì)數(shù)學(xué)的直接需求不多，甚至是沒(méi)有需求，導(dǎo)致學(xué)校在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)縮減課時(shí)，削弱了數(shù)學(xué)在高等職業(yè)教育中地位和作用。二是數(shù)學(xué)教師對(duì)高職數(shù)學(xué)教學(xué)認(rèn)識(shí)不夠全面。數(shù)學(xué)教師在加強(qiáng)自身專業(yè)素養(yǎng)和科研能力的過(guò)程中，往往忽略數(shù)學(xué)教學(xué)與相應(yīng)專業(yè)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)的聯(lián)系，缺少與專業(yè)課教師的溝通和交流，忽略學(xué)生后繼發(fā)展的學(xué)習(xí)要求。三是學(xué)生認(rèn)識(shí)不到數(shù)學(xué)在職業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的作用以及對(duì)思維能力的訓(xùn)練和職業(yè)能力的培養(yǎng)所發(fā)揮的作用，缺乏學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

3 高職數(shù)學(xué)課程改革的指導(dǎo)思想

本著“以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則，本次課程開(kāi)發(fā)以一體化課程設(shè)計(jì)為指導(dǎo)思想，突出學(xué)生的能力教育。打破現(xiàn)行的“本科壓縮餅干”式的高職高專數(shù)學(xué)知識(shí)體系，充分發(fā)揮其“工具性”作用。把課程從以知識(shí)講授型為主變成知識(shí)應(yīng)用型為主；把課程從以理論思維為主變成以能力訓(xùn)練為主；把課程從以知識(shí)、概念、定理、邏輯推導(dǎo)為載體變成以完成項(xiàng)目任務(wù)為載體。

4 以數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的建立為例來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境

在講解空間直角坐標(biāo)系的建立時(shí)，老師可以首先提出本節(jié)課要解決的任務(wù)：同學(xué)們?cè)诓僮鲾?shù)控機(jī)床的時(shí)候該如何確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)的距離。帶著這個(gè)任務(wù)進(jìn)入空間直角坐標(biāo)系的建立的講解。

4.1 空間直角坐標(biāo)系的建立

在空間取定一點(diǎn)O，過(guò)O點(diǎn)作三條兩兩垂直且具有相同長(zhǎng)度單位的數(shù)軸，分別稱為X 軸，Y軸，Z軸，點(diǎn)O稱為坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸合起來(lái)構(gòu)成空間直角坐標(biāo)系。各坐標(biāo)軸正向及順序符合右手法則，即右手握住Z軸，且拇指指向Z軸的正向，則其余四指從X 軸正向以900轉(zhuǎn)向Y軸正向，如圖1所示。

這樣，空間內(nèi)的任一點(diǎn)就與一個(gè)有序數(shù)組（x,y,z）之間建立了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4.2 機(jī)床坐標(biāo)系的建立

為了確定機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和移動(dòng)距離，需要在機(jī)床上建立一個(gè)坐標(biāo)系，這個(gè)坐標(biāo)系就叫機(jī)床坐標(biāo)系。但是機(jī)床坐標(biāo)系的建立不像純數(shù)學(xué)的坐標(biāo)系的建立那樣簡(jiǎn)單，它要根據(jù)機(jī)床自身確定坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸。

4.2.1 坐標(biāo)原點(diǎn)的確定

機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn)是在機(jī)床出廠時(shí)，由制造廠家在機(jī)床上設(shè)置的一個(gè)固定點(diǎn)，簡(jiǎn)稱MCS。通常不允許用戶改變，它既是機(jī)床制造時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)，又是數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工或位移的基準(zhǔn)點(diǎn)。

數(shù)控車床的機(jī)床原點(diǎn)一般設(shè)在卡盤(pán)前端面或卡盤(pán)后端面的中心（如圖2）；數(shù)控銑床的機(jī)床原點(diǎn)，各個(gè)生產(chǎn)廠家不一致，有的設(shè)在機(jī)床工作臺(tái)的中心，有的設(shè)在進(jìn)給行程的終點(diǎn)（如圖3）。

4.2.2 坐標(biāo)軸的確定方法

在確定機(jī)床坐標(biāo)軸時(shí)，一般先確定Z軸，然后確定X軸和Y軸。

Z軸定義為機(jī)床主軸或平行于主軸的坐標(biāo)軸。如果機(jī)床有一系列主軸，則選盡可能垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。同時(shí)規(guī)定刀具遠(yuǎn)離工件的方向作為坐標(biāo)軸的正方向。X軸為水平的、平行于工件裝夾平面的坐標(biāo)軸，它平行于主要的切削方向，且以此方向?yàn)檎较颉軸垂直于X、Z坐標(biāo)軸。Y軸的正方向根據(jù)X和Z坐標(biāo)軸的正方向，按照右手法則來(lái)確定通過(guò)這樣的講解，學(xué)生就能對(duì)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系有一個(gè)比較清楚的概念，這樣他們?cè)趯I(yè)課涉及到數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系的知識(shí)的時(shí)候就能如魚(yú)得水了，更能深刻體會(huì)數(shù)學(xué)與專業(yè)的完美結(jié)合。從而更有動(dòng)力學(xué)好數(shù)學(xué)。

總之，在基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的高職數(shù)學(xué)課程開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，我們要以任務(wù)為主線，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體。力求符合高職高專課程評(píng)價(jià)新標(biāo)準(zhǔn)，即能力目標(biāo)、任務(wù)訓(xùn)練、學(xué)生主體。我們要把專業(yè)知識(shí)滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中來(lái)，把理論教學(xué)與職業(yè)能力的培養(yǎng)相結(jié)合，把數(shù)學(xué)課程構(gòu)建于一個(gè)動(dòng)態(tài)、夠用的體系中。

L芑金項(xiàng)目：商丘工學(xué)院課程開(kāi)發(fā)項(xiàng)目?010LZ-11）

參考文獻(xiàn)

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