中等專業學校的教育是以學生就業為導向、能力為本位來組織實施教學的,在進行文化基礎課教學的同時,實施專業理論與專業技能教學,培養有一定專業技能的技術工人。數學作為一門文化基礎課,學生對數學知識的掌握程度不僅直接反映出一個學校的教學質量,也影響到學生專業課程的學習,同時對學生參加工作以后的學習和發展也有很大的影響。因此中等專業學校數學職業模塊教學要緊扣學生所學的專業,即數學職業模塊的教學要突出專業特色,數學職業模塊的教學內容要與學生所學專業知識緊密聯系。本文就機械加工專業的數學職業模塊教學開發與實踐進行初步的探討。
一、機械加工專業數學職業模塊教學的準備階段
中等專業學校的教育需要“雙師型教師”,數學教師不太可能成為“雙師型”教師,但也要求作為中等專業學校的數學教師,不但要鉆研數學知識,還要對學生所學專業的知識有一定的了解。只有了解了相關的專業知識,才能在教學過程中更好地將專業知識融合到數學職業模塊的教學中,為學生專業學習打下基礎。而機械加工專業的數學教師要完成這個教學目標,應做到以下幾點:
1.概括了解機械加工專業的知識
數學教師要經常去聽一些所教專業的理論課程,要具有一定的專業理論知識基礎。要經常請專業教師參與教研活動,了解同步教學內容對數學的要求,向專業教師請教。任教機械加工專業的數學教師需要概括了解機械加工的方法、機械加工中主要的數學處理方法、機械加工過程中數學模型的建立以及數學模型的模式,只有了解這些內容,才能在數學教學中更好地將機械加工專業知識融合到數學教學內容中。
2.積極參與機械加工專業的實訓,多與實訓教師交流
任教機械加工專業的數學教師要從數學課堂走出去,到機械加工教學工廠參與學生的機械加工實習,豐富機械加工專業知識,要經常與實訓教師聯系,了解學生在機械加工專業實訓過程中遇到哪些問題,需要運用哪些數學知識來解決問題,為教學積累素材,這樣有利于豐富數學教學內容,提高教學質量。
3.聯系實際編寫機械加工專業數學職業模塊校本教材
根據機械加工專業實際,編寫適合的數學職業模塊的校本教材,讓學生更好地掌握數學知識,且能更好地運用相關的數學知識解決專業實訓課程中的實際問題。數學職業模塊的校本教材主要內容包括初等代數、平面幾何、三角函數、解析幾何和概率統計及相關的數學計算方法。與機械加工專業相結合,我們將數學職業模塊分為4個一級模塊,15個二級模塊,并且確定了各級模塊的出現頻率和難易程度。
二、機械加工專業數學教學的實施階段
根據機械加工專業教學中的反饋信息,現在的學生往往在實訓過程中出現一些理論方面的欠缺,主要表現為不能靈活運用已掌握的數學知識解決實際問題。針對這個問題我們在實施教學過程中必須調整思路,對癥下藥,注重理論聯系實際,培養學生運用數學知識解決實際問題的能力。
1.以典型工作過程為導向設計情景教學內容
創設機械加工專業實訓的教學情境,把學生引入到解決實訓中所遇到的問題情境中來,讓學生在直觀、感性的環境下進行思考,學會把實際問題轉化為數學問題,建立數學模型,進而用數學的方法解決問題。
以機械加工專業的手動加工中的一個內容設計教學情景,開展教學為例:
【課題描述】
實習車間接到一個訂單,按照圖樣見圖1要求用手動工具加工出50個手錘。
(1)確定一個手錘使用的圓鋼毛坯的尺寸。
(2)制作50個手錘需要工廠購買多長的圓鋼毛坯?
(3)企業要進行成本核算,購買這批毛坯材料需要花費多少錢?
(4)根據零件圖,計算一個手錘材料的利用率。
(5)借助通用公差表確定零件的長度,并計算工件的極限尺寸
(6)計算高速鋼鉆頭鉆孔時的鉆速度。
鉆頭直徑∮8,材料45鋼,要求學生根據已知條件查表計算
拓展:如果是企業大批量生產,考慮到材料的利用率,工廠把毛坯鍛壓成型(圖1),材料的利用率可達95%(氧化層和孔),與手工加工相比,1000個可以節省多少錢?
通過此例題,讓學生借助圖表、查找相關資料和運用立體幾何等多方面的知識來解決實際問題。拓展內容是考慮企業的批量生產實際和提高材料的利用率,以來達到提高設備利用效率、降低成本、獲取最大利潤的目的。
2.產品是教具,工藝手冊是教材,指導師傅是教師
專業背景下的課程實施過程應當是一種開放的教學過程,其教學不再是簡單地向學生灌輸現成的知識,而是向學生提供多種學習方法和學習路徑,讓學生在教學過程中去研究、思考、應用。模擬實訓環境,讓學生身臨其境地進行數學學習和專業訓練,從實訓工廠拿出來的學生的實訓產品就是教學的教具,教材只是解題過程中的工具書即工藝手冊,教師的任務從傳統的“傳道、授業、解惑”等中心性的工作輻射到組織、輔導和咨詢等輔助工作。
3.調整評價機制,建立多元化評價體系
每一次工作任務完成后,先由學生對自己的工作進行自我評估,再由教師進行檢查評分。師生共同討論、評判工作中出現的問題,學生解決問題的方法以及學習行動的特征。通過對比師生評價結果,找出造成結果差異的原因,討論今后完成類似工作的注意事項及改進意見。協同其他教師、實訓師和其他同學,在家長的共同參與下對學生進行整體評價,讓學生能客觀全面地了解自己,體驗成功,看到不足,明確努力方向。建立多元化評價體系,給學生一個全面的評價,給學生嶄新的信心和體驗。
三、機械加工專業數學教學的提高階段
1.角色轉換,學生成為教學內容的主要開發者
學生在掌握了解決問題的基本技能后,應用意識明顯加強,學生會主動把在機械加工實訓時遇到的問題帶到課堂,成為數學課堂教學內容,在老師的幫助和指導下,以小組學習的方式,共同配合來建立數學模型、運用數學方法解決實際問題。
2.引入同伴合作學習,為學生主動參與學習提供方式
學生在合作學習中,為了共同的目標互相幫助,共同分享成功與快樂,同時在矛盾中學會溝通、理解。這樣,既培養學生的情感態度和價值觀,又培養學生的合作能力。
3.教師的工作方式從個人教學的狹小領域走向集體合作
在數學職業模塊的教學中,教師指導的內容不僅涉及本學科的專業知識與技能,還涉及所教學生專業的知識與技能。因此,對大多數教師而言,很難獨自一人很好地完成對學生的指導工作,這就要求教師從個人教學走向與專業教師合作,共同完成數學職業模塊的教學,以取得良好的教學效果。
綜上所述,機械加工專業的數學職業模塊教學讓學生意識到了數學的重要性,提高學生學數學的興趣,改善課堂教學氣氛,課堂教學較輕松,學生學習的自覺性明顯提高,取得了事半功倍的效果。
(作者單位:江蘇省太倉中等專業學校)