基于任務驅動的高職數學課程開發學習情境設計

趙健寶 王潔

摘要文章首先分析了當前社會對數控技術人才的需求和高職數學課程的現狀，提出了基于任務驅動的高職數學課程改革的主要思想，并以數控技術專業為例，以數控機床坐標系的建立為載體設計學習情境。

關鍵詞任務驅動課程開發坐標系

中圖分類號：G712文獻標識碼：A

1 數控技術人才需求分析

機械工業教育發展中心做的關于數控人才需求與數控職業教育教學改革的調研報告中指出：隨著我國正逐漸成為“世界制造業中心”，數控人才的嚴重短缺成為全社會普遍關注的熱點問題，這已引起中央領導同志的關注，教育部、勞動與社會保障部等政府部門正在積極采取措施，加強數控技術應用型人才的培養。報告中把數控技術人才分為三個層次：（1） “藍領層”數控技術人才；（2）“灰領層”數控技術人才；（3）“金領層”數控技術人才。其中高職主要培養的是“藍領層”和“灰領層”數控技術人才，而“灰領層”和“金領層”人才是今后數控技術人才的主要缺口，而這兩種類型的人才都應具有良好的數學基礎。

2 高職數學課程的現狀及原因分析

數學課是高等職業院校理工科、經濟管理等學科各專業學生必修的一門重要的基礎理論課程。但很多高職高專院校的數學課都是普通本科院校數學課的“壓縮餅干”，大多以系統理論知識的講授為主，沒有充分發揮數學課程在整個高等職業教育過程中的基礎性和工具性作用，脫離了社會對人才培養的實際要求，不符合職業教育發展的規律。

造成這種現狀的原因主要有以下幾方面：一是高等職業院校培養的學生畢業后大部分都是做“藍領層”的工作，對數學的直接需求不多，甚至是沒有需求，導致學校在制定教學計劃時縮減課時，削弱了數學在高等職業教育中地位和作用。二是數學教師對高職數學教學認識不夠全面。數學教師在加強自身專業素養和科研能力的過程中，往往忽略數學教學與相應專業的專業課程學習的聯系，缺少與專業課教師的溝通和交流，忽略學生后繼發展的學習要求。三是學生認識不到數學在職業學習過程中的作用以及對思維能力的訓練和職業能力的培養所發揮的作用，缺乏學習的興趣和動力。

3 高職數學課程改革的指導思想

本著“以應用為目的，以必需、夠用為度”的原則，本次課程開發以一體化課程設計為指導思想，突出學生的能力教育。打破現行的“本科壓縮餅干”式的高職高專數學知識體系，充分發揮其“工具性”作用。把課程從以知識講授型為主變成知識應用型為主；把課程從以理論思維為主變成以能力訓練為主；把課程從以知識、概念、定理、邏輯推導為載體變成以完成項目任務為載體。

4 以數控機床坐標系的建立為例來設計學習情境

在講解空間直角坐標系的建立時，老師可以首先提出本節課要解決的任務：同學們在操作數控機床的時候該如何確定機床的運動方向和移動的距離。帶著這個任務進入空間直角坐標系的建立的講解。

4.1 空間直角坐標系的建立

在空間取定一點O，過O點作三條兩兩垂直且具有相同長度單位的數軸，分別稱為X 軸，Y軸，Z軸，點O稱為坐標原點，坐標原點和坐標軸合起來構成空間直角坐標系。各坐標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轉向Y軸正向，如圖1所示。

這樣，空間內的任一點就與一個有序數組（x,y,z）之間建立了一一對應關系。

4.2 機床坐標系的建立

為了確定機床的運動方向和移動距離，需要在機床上建立一個坐標系，這個坐標系就叫機床坐標系。但是機床坐標系的建立不像純數學的坐標系的建立那樣簡單，它要根據機床自身確定坐標原點及坐標軸。

4.2.1 坐標原點的確定

機床坐標系的原點是在機床出廠時，由制造廠家在機床上設置的一個固定點，簡稱MCS。通常不允許用戶改變，它既是機床制造時的基準點，又是數控機床進行加工或位移的基準點。

數控車床的機床原點一般設在卡盤前端面或卡盤后端面的中心（如圖2）；數控銑床的機床原點，各個生產廠家不一致，有的設在機床工作臺的中心，有的設在進給行程的終點（如圖3）。

4.2.2 坐標軸的確定方法

在確定機床坐標軸時，一般先確定Z軸，然后確定X軸和Y軸。

Z軸定義為機床主軸或平行于主軸的坐標軸。如果機床有一系列主軸，則選盡可能垂直于工件裝夾面的主軸為Z軸。同時規定刀具遠離工件的方向作為坐標軸的正方向。X軸為水平的、平行于工件裝夾平面的坐標軸，它平行于主要的切削方向，且以此方向為正方向。Y軸垂直于X、Z坐標軸。Y軸的正方向根據X和Z坐標軸的正方向，按照右手法則來確定通過這樣的講解，學生就能對數控機床坐標系有一個比較清楚的概念，這樣他們在專業課涉及到數控機床坐標系的知識的時候就能如魚得水了，更能深刻體會數學與專業的完美結合。從而更有動力學好數學。

總之，在基于任務驅動的高職數學課程開發的過程中，我們要以任務為主線，以教師為主導，以學生為主體。力求符合高職高專課程評價新標準，即能力目標、任務訓練、學生主體。我們要把專業知識滲透到數學教學中來，把理論教學與職業能力的培養相結合，把數學課程構建于一個動態、夠用的體系中。

L芑金項目：商丘工學院課程開發項目?010LZ-11）

參考文獻

[1]機械工業教育發展中心.關于數控人才需求與數控職業教育教學改革的調研報告[R].2003.

[2]李娟,孔林生.基于工作過程的高職數學課程改革方案設計[J].蕪湖職業技術學院學報,2010.12(2):74-76.

[3]趙磊.數控機床中坐標系的確定[J].科技信息,2010.31:97.