基于任务驱动的高职数学课程开发学习情境设计

赵健宝 王洁

摘要文章首先分析了当前社会对数控技术人才的需求和高职数学课程的现状，提出了基于任务驱动的高职数学课程改革的主要思想，并以数控技术专业为例，以数控机床坐标系的建立为载体设计学习情境。

关键词任务驱动课程开发坐标系

中图分类号：G712文献标识码：A

1 数控技术人才需求分析

机械工业教育发展中心做的关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告中指出：随着我国正逐渐成为“世界制造业中心”，数控人才的严重短缺成为全社会普遍关注的热点问题，这已引起中央领导同志的关注，教育部、劳动与社会保障部等政府部门正在积极采取措施，加强数控技术应用型人才的培养。报告中把数控技术人才分为三个层次：（1） “蓝领层”数控技术人才；（2）“灰领层”数控技术人才；（3）“金领层”数控技术人才。其中高职主要培养的是“蓝领层”和“灰领层”数控技术人才，而“灰领层”和“金领层”人才是今后数控技术人才的主要缺口，而这两种类型的人才都应具有良好的数学基础。

2 高职数学课程的现状及原因分析

数学课是高等职业院校理工科、经济管理等学科各专业学生必修的一门重要的基础理论课程。但很多高职高专院校的数学课都是普通本科院校数学课的“压缩饼干”，大多以系统理论知识的讲授为主，没有充分发挥数学课程在整个高等职业教育过程中的基础性和工具性作用，脱离了社会对人才培养的实际要求，不符合职业教育发展的规律。

造成这种现状的原因主要有以下几方面：一是高等职业院校培养的学生毕业后大部分都是做“蓝领层”的工作，对数学的直接需求不多，甚至是没有需求，导致学校在制定教学计划时缩减课时，削弱了数学在高等职业教育中地位和作用。二是数学教师对高职数学教学认识不够全面。数学教师在加强自身专业素养和科研能力的过程中，往往忽略数学教学与相应专业的专业课程学习的联系，缺少与专业课教师的沟通和交流，忽略学生后继发展的学习要求。三是学生认识不到数学在职业学习过程中的作用以及对思维能力的训练和职业能力的培养所发挥的作用，缺乏学习的兴趣和动力。

3 高职数学课程改革的指导思想

本着“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，本次课程开发以一体化课程设计为指导思想，突出学生的能力教育。打破现行的“本科压缩饼干”式的高职高专数学知识体系，充分发挥其“工具性”作用。把课程从以知识讲授型为主变成知识应用型为主；把课程从以理论思维为主变成以能力训练为主；把课程从以知识、概念、定理、逻辑推导为载体变成以完成项目任务为载体。

4 以数控机床坐标系的建立为例来设计学习情境

在讲解空间直角坐标系的建立时，老师可以首先提出本节课要解决的任务：同学们在操作数控机床的时候该如何确定机床的运动方向和移动的距离。带着这个任务进入空间直角坐标系的建立的讲解。

4.1 空间直角坐标系的建立

在空间取定一点O，过O点作三条两两垂直且具有相同长度单位的数轴，分别称为X 轴，Y轴，Z轴，点O称为坐标原点，坐标原点和坐标轴合起来构成空间直角坐标系。各坐标轴正向及顺序符合右手法则，即右手握住Z轴，且拇指指向Z轴的正向，则其余四指从X 轴正向以900转向Y轴正向，如图1所示。

这样，空间内的任一点就与一个有序数组（x,y,z）之间建立了一一对应关系。

4.2 机床坐标系的建立

为了确定机床的运动方向和移动距离，需要在机床上建立一个坐标系，这个坐标系就叫机床坐标系。但是机床坐标系的建立不像纯数学的坐标系的建立那样简单，它要根据机床自身确定坐标原点及坐标轴。

4.2.1 坐标原点的确定

机床坐标系的原点是在机床出厂时，由制造厂家在机床上设置的一个固定点，简称MCS。通常不允许用户改变，它既是机床制造时的基准点，又是数控机床进行加工或位移的基准点。

数控车床的机床原点一般设在卡盘前端面或卡盘后端面的中心（如图2）；数控铣床的机床原点，各个生产厂家不一致，有的设在机床工作台的中心，有的设在进给行程的终点（如图3）。

4.2.2 坐标轴的确定方法

在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴，然后确定X轴和Y轴。

Z轴定义为机床主轴或平行于主轴的坐标轴。如果机床有一系列主轴，则选尽可能垂直于工件装夹面的主轴为Z轴。同时规定刀具远离工件的方向作为坐标轴的正方向。X轴为水平的、平行于工件装夹平面的坐标轴，它平行于主要的切削方向，且以此方向为正方向。Y轴垂直于X、Z坐标轴。Y轴的正方向根据X和Z坐标轴的正方向，按照右手法则来确定通过这样的讲解，学生就能对数控机床坐标系有一个比较清楚的概念，这样他们在专业课涉及到数控机床坐标系的知识的时候就能如鱼得水了，更能深刻体会数学与专业的完美结合。从而更有动力学好数学。

总之，在基于任务驱动的高职数学课程开发的过程中，我们要以任务为主线，以教师为主导，以学生为主体。力求符合高职高专课程评价新标准，即能力目标、任务训练、学生主体。我们要把专业知识渗透到数学教学中来，把理论教学与职业能力的培养相结合，把数学课程构建于一个动态、够用的体系中。

L芑金项目：商丘工学院课程开发项目?010LZ-11）

参考文献

[1]机械工业教育发展中心.关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告[R].2003.

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[3]赵磊.数控机床中坐标系的确定[J].科技信息,2010.31:97.