數控編程基礎知識入門范文
時間:2023-10-19 16:06:15
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篇1
一、了解學生,培養學生學習興趣
在制定教學計劃之前,要對學生的現有知識基礎及理解接受水平有正確的認識。眾所周知,中職生的理論學習能力相對薄弱,學習習慣、理解能力及注意力差,所以對于理論基礎的講解,應力求淺顯易懂,用通俗的語言,生動的事例來說明問題。
在入門課上,首先和學生討論為什么選擇數控專業,介紹數控專業美好的就業前景,吸引學生的學習注意力。接著講解什么是數控技術,筆者先和他們一起回顧了普通車床的加工過程,之后引入數控技術――就是用計算機的控制技術和普通車床的結合,完成進刀和走刀的自動運行。結合學生感興趣的機器人――也是通過數控技術完成各種動作,通過這個例子學生很容易對數控技術有個清楚的認識。
接下來引入機床的坐標系,講解數控機床如何控制刀具精確運動,完成加工的。學生都知道,在報道汶川大地震時,精確到經緯度的點,還有精確制導導彈襲擊我駐南斯拉夫大使館,準確擊中目標,都是通過地球的坐標系――經緯度。同樣道理,讓數控機床上的刀具準確完成加工軌跡,也是通過建立坐標系精確找點,引出機床坐標系,學生就非常容易理解了。
下個問題是怎么建立坐標系,建立機床本體和控制系統的聯系,即對刀。筆者發現有很多同學甚至學完數控都不清楚為什么要對刀,不了解對刀的重要性。為此,筆者讓學生嘗試不對刀就運行程序,會產生什么后果。結果很明顯,學生就有深刻的認識,以后就不會忘記對刀。通過這種簡單的小嘗試,比單純講解效果好得多。學生入門以后再講解有關的知識就順利得多。
二、知識與技能并重
對數控專業學生的培養目標和今后發展所需的知識及技能水平要有清醒的認識。現階段的培養目標是培養具有吃苦耐勞的職業素質,能夠掌握本專業必需的文化基礎知識和必備的專業理論知識,能夠熟練掌握操作技能,在生產一線從事數控設備的操作、編程、維護等方面工作的中等技術應用人才。通過對部分已就業學生的調查,發現很多學生在就業很短的時間內就跳槽,久而久之脫離了本專業,找不到理想的工作崗位;相反,如果能吃苦耐勞,順利通過實習期,經過一段時間的努力,不但能很好地系統掌握本專業的技能成為技術骨干,還能享受良好的福利待遇和培訓升遷的機會。
目前學生都是90后,吃苦耐勞精神差,但對今后的工作生活有太高的期望值,所以必須要求學生盡可能多的掌握專業知識,學會學習。對《機械制圖》《機械基礎》《公差與配合》《金屬材料與熱處理》等理論課,按照老師要求掌握的基本知識,聯系生活實例,完全消化吸收為自己的東西,構建自己的知識體系。當然對《數控機床編程與操作》《數控銑床編程與操作》《CAD/CAM輔助設計制造》等專業課更要努力掌握。通過實訓,熟練數控加工技能,為盡快地適應工作生活而努力。
三、重視學生學習能力的培養
篇2
關鍵詞:中職;理實一體化;數控;項目教學;實施;策略
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2012)05-0140-02
理實一體化教學是一種創新的教學模式, 特別是基于項目教學法的數控理實一體化教學符合數控技能學習的特點。那么當前中職數控專業項目教學情況如何呢?以下是筆者近年在部分中職學校數控項目教學課堂的所見所聞:
鏡頭一:在韶關地區某職校數控車車間,兩名老師帶著約40多名學生進行數車加工操作。每臺機床有學生6-8人,但實際在工位上認真操作的學生僅2-4人,其他的學生有的東張西望、有的在聊天。
鏡頭二:在某沿海地區一職校的數控銑車間,兩名老師帶著30多名學生進行數銑加工實訓,老師在每臺機床上安排一名學生操作,其他的學生則坐在車間角落的大臺邊上,有的聊天,有的無所事事,只有少數學生在編程。
從上述課堂情況來看,盡管老師布置了學習任務,并極力糾正違反課堂紀律學生的行為,然而卻力不從心,教學效果不盡如人意。實際上當前中職項目教學舉步維艱的狀況非常普遍,教學效果并沒有實質性的提高。
一、中職數控理實一體化項目教學實施難的原因分析
造成中職數控項目教學實施難的原因是多方面的,本文僅從項目的角度予以分析:
1.在實施項目教學時生搬硬套,脫離了中職學生的學情。筆者曾經按項目教學法的描述實施教學:在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生處理:信息收集、方案設計、項目實施及評價,試圖讓學生了解并把握整個過程。然而在實施的過程中卻發現寸步難行,教學效果甚至還不如傳統的實訓教學。因為開展項目教學需要學生具有較強的綜合素質,而大部分中職生在初中階段時就已經“掉隊”,主動學習能力和分析解決問題的能力普遍薄弱,這些學習長期處于被動地位和學習能力不足的學生在學習數控技術這種綜合性的學科時會遇到許多的障礙。這也是為什么項目教學在高職院校開展得熱火朝天、有聲有色,而在中職學校卻不理想的重要原因之一。
實踐證明,如果在實施項目教學時生搬硬套,脫離中職生的實際情況,項目教學很難達到預期效果。
基于上述分析,在項目教學的開始階段應以學生的初始能力情況為依據,先把學生引入門,把他們從初級階段帶入更高的階段,順序漸進的為實施完整的項目教學鋪平道路。
2.現成的項目本身存在先天的不足。項目是知識和技能的載體,項目合適與否直接影響到教學的成敗。目前有不少數控項目教程是由若干個數控加工案例拼湊而成的,其中不少項目本來就不是針對項目教學設計的,存在著先天的不足。在此以某個案例進行分析(如圖1):
該零件圖有外輪廓2個、凹槽1個,在學習外輪廓編程加工內容時(假設5人為1個學習小組),老師講解其中1個外輪廓的編程,僅剩下1個外輪廓留給5個學生,極易滋生濫竽充數的“南郭先生”,出現前述兩幕鏡頭中部分學生沒事干的現象就不足為奇了。可見設計適合小組學習的項目勢在必行。
3.大班制教學不利于理實一體化項目教學的開展。中職學校班級規模較為龐大,甚至有些學校的數控班人數達到50人以上,由于數控設備成本高、數量有限,再加上師資有限,所以大班制模式下的項目教學的學生參與度偏低、教學管理難度高、教學過程較松散等。
因此,研究如何解決大班制給教學帶來的困難具有重要的現實意義和價值。
4.評價促進學習的作用缺失。評價的目的是為了促進學生學習,但在中職項目教學中并沒有充分體現這一作用。造成評價促進學習作用缺失的主要原因:一是評價內容單一,只重視結果的評價而不關注學習過程的評價,只重視知識技能的評價而忽略職業道德素養的評價;二是評價方式單一,只重視教師對學生的評價而不重視學生的自評、互評,缺乏語言激勵和情感激勵。
二、中職數控一體化項目教學實施策略
針對當前中職數控項目實訓教學實施過程中存在的問題,筆者在教學實踐中進行了一系列探索,采取了以下對策:
(一)以學生的實際情況為依據,分階段開展項目教學。針對中職生初始能力不足、綜合素質欠缺的情況,將數控項目教學分為三個階段:
1.入門階段。這一階段的項目是以學習基礎知識和技能為目標的學習型項目,主要任務是把學生引入門,使學生掌握基本操作技能和編程加工方法等。
2.鞏固提高階段。鞏固提高階段的主要任務是在強化基礎知識和技能的基礎上,進一步培養學生分析問題、解決問題的能力,同時培養學生的團隊協作能力。這一階段的項目依然屬于學習型的項目,但已經具備工作任務型項目的雛形。
3.綜合應用階段。通過前面兩個階段的學習,學生分析問題、解決問題的能力得到了較大提升,也積累了一定的項目學習經驗,此時開展較完整的工作任務型項目教學將水到渠成。
(二)合理設計項目,確保人人有“活”干。根據不同階段的特點合理設計或選擇項目,最基本的條件是要有足夠的工作量,確保人人都有自己的加工任務。在此以我設計的數銑入門階段的凸臺類零件圖為例,說明如何使項目滿足小組學習的需求(圖2):
該零件共有凸臺特征9個,除去1個由老師講解外,剩下8個凸全滿足2-8人小組的分工需求,人人都有“活”干,與之前的圖1相比,圖2明顯更有利于教學。
(三)項目難易程度要適宜,讓人人都能把“活”干好。確定項目時,要根據學生的接受能力把握好項目的難易程度,使學生在付出一定的努力后都能把任務完成。我在實踐中采取以下兩種處理方法:一是先用較容易的項目激發學生的信心,然后再根據學生的學情逐漸調整難度;二是同一個項目中有難度不同的任務,可以兼顧個體的差異。
(四)工種組合實訓是實現大班實訓小班化的有效途徑。大班制的數控實訓,小組人數普遍較多,不利于開展教學,采取工種組合實訓可以實現大班實訓的小班化,例如:數控車銑組合實訓、數控加工與計算機輔助設計制造的組合實訓等。在此以數控車銑組合實訓實施流程圖為例說明具體的實施流程:
(五)發揮評價促進學習的積極作用。評價是項目教學不可或缺的重要環節之一,可以使學生找到成就感,激發他們的學習熱情。評價應該是具體的、全方位的:一是要有記錄學習過程和結果的具體評價指標;二是要充分發揮語言激勵和情感激勵的積極作用,一句鼓勵的話,一個肯定的眼神,就是一個學生進步的臺階;三是集中評價與分散評價相結合;四是技能評價與職業道德評價相結合;五是個體評價要與團隊評價緊密結合,既有教師的評價,也有學生的自評、互評。
三、保證項目教學順利實施需要注意的問題
1.教師必須對教學的全程進行引導、監督和輔導,做到分工到組,包工到人,使項目教學由原來的“粗放型”向“精細化”轉變2.注意轉化“厭學”的學生。每個班級都有“厭學”的學生,厭學表象背后隱藏的是學生學習信心的極度缺乏,要給這些學生“壓”任務并輔導他們完成任務,他們在以往的學習中丟失了信心,就要他們在學習中把信心重新找回來。
四、結束語
我們的項目教學尚處在起步階段,隨著教學改革的不斷深入開展還會有更多的問題和困難出現,只要我們始終堅持朝著提高教育教學質量的方向不斷總結和改進,就一定能克服困難,探索出一條適合學校自身實際的項目教學模式,為社會培養出更多的優秀技術人才。
參考文獻
篇3
關鍵詞:普通車床;一體化;教學模塊
【中圖分類號】 G718 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297(2012)08-0020-01
在過去的普通車床教學中,都是采用的單一的教學方式。例如:單一的學習幾種加工方式,目的只是讓學生學會基本的車床操作,實訓完后,學生基本能夠達到可以獨自操作機床進行最簡單的加工。但是,這樣的技術將被社會淘汰,只有能夠熟練地掌握一些普車典型零件(綜合件)的工藝及車削方法,對以往的教學模式改革的基礎上,同時促進數控實訓教學的發展,才能滿足今天企業的需求,與人才市場接軌。所以,雖然傳統的普車工藝依然是必須掌握的基礎,但是現在它的主要目的是為了數控車床服務,兩者之間是相關聯的技術,是屬于一體化的教學。因此,構建好普通車床和數控車床的一體化的課程實訓教學是關鍵。
一 雙師型教師的培養
雙師型教師,是指既有一定的專業理論知識,又有一定的專業操作技能水平。本文所指的雙師型教師,是既懂得普通車床的實訓教學,又掌握數控車床的一定操作技能,并達到一定的技術等級的一種雙技師型教師。筆者認為:培養方式有以下幾點作為參考:
1.有計劃地安排相關專業教師參加普通車床的操作實踐,提高教師的實踐操作水平。從原有的普通車床實習指導教師中,選取具有一定文化功底和理論知識水平的教師,參與數控加工技術有關知識和技能的培訓。
2.選拔青年教師參加數控車床實訓教學。對普通車床和數控車床的一體化實訓教學內容安排,將其劃分為幾個模塊。讓有不同的教師針對自己擅長的領域對實訓模塊進行重點突破。
3.一次實訓教學完成后,對不同教師的教學內容進行調整,這樣一來,每位教師就可以逐步掌握實訓教學的全部內容。對于要求每位學生完成的模塊,教師以身作則,首先完成。鼓勵年輕教師多下車間,多到公司和工廠學習。以擴展自己的專業技能水平,并了解市場需求,保證自己的教學與社會不脫節。
二 教學模塊的安排
普通車床和數控車實訓教學一體化模塊的安排,是整個實訓訓練的核心內容。只有確定好了最合理的實訓內容與模塊,實習才能起到最大的效果。其中,普通車床實訓訓練為第一階段,使之能夠更好的為數控車床實訓打下基礎。大體可以分為以下幾個模塊:①普車的文明生產、安全操作;②車床系統傳動路線;③車床的維護與保養;④車削的基本知識;⑤車刀基本角度的定義及其初步選擇;⑥典型零件的工藝分析與車削。這六大模塊最終為數控編程與工藝、數控仿真、數控系統、CAD/CAM模塊的教學服務。
從學生實訓水平上考慮,可以將中級職業資格考核為要求,對于普通車床六個模塊的實訓,可以分三個時期進行(初、中、后期)實訓時間可以在8-12周左右,接著安排數控車模塊的實訓為第二階段,最重要的是要讓所有學生都有實訓工位,能夠有充裕的時間來自己進行實際操作。同樣可以分為三個時期進行,實訓時間約12周左右。初期的任務是入門,打下數控車床相關的基礎知識;中期根據學生整體接受情況,進行適當調整;后期可以以一些典型的零部件為實操對象,以學生自練為主,教師進行檢查、輔導,進行模塊的具體應用以及訓練,并且通過一定時間的強化訓練來達到相應的技術等級。而在其中,普通車床典型零件的工藝分析模塊的教學是重點,也是難點,它是數控車床實訓教學的基礎。因此,只有加大普車典型零件的分析及車削的教學,抓住重點,分析難點,針對學生的具體情況來采取有效的方法,循序漸進,而對于比較難掌握的復雜內容,教師可以將難點分解成幾個比較容易理解和掌握的部分,化難為易,層層深入來便于學生掌握,這樣才能保證生產實訓模塊教學的質量。
三 普車實訓為數車實訓服務
在普通車床實訓教學中,突出對學生自身能力的培養,在實訓教學時,讓學生成為教學活動中的主角。充分調動學生的主動性,而教師只作為引路人和答疑者,讓學生在解決教師給出的項目中培養學習能力。在實訓教學的后期,讓學生有更多的自由支配,讓學生學會時間的合理安排和分配,并學會協調與合作。鼓勵和支持學生進行發明和創新。此時,教師可以加大指導有關專業學生課程設計的力度,使學生的理論能夠真正和實訓結合起來,讓實訓服務于課程設計,使學生的設計具有更強的實用性和說服力。通過這些形式的教學改革,學生的技能水平和素質得到提升,使學生在第二階段的數控車床實訓中的編程、仿真、上機、操作等能夠更加的相互融通,訓練內容更通俗易懂,并能在較短的時期內基本掌握,這樣即避免了數控車床實訓單一的教學模式,又降低了學生直接上機操作的難度,可以達到相互補充、相互促進的目的。
四 一體化教學的優勢
普通車床和數控車床的一體化教學體現了教學內容和方法的適用性、針對性,調動了學生學習的內因,使學生想學、樂學,并能學會,提高學校的設備利用率,教學效果也上了一個臺階。同時,由于采用了綜合模塊化的教學課題,學生有充分的學習自由,真正體現了以學生為主體的教學原則,可以調動學生的學習積極性,學生有了興趣,又能學有所得;因為實訓與技能等級考核相關聯,學生實訓后還能通過自己的能力獲得不同的技能等級證書。這樣既達到了實訓的效果,學生又取得了實際的利益,效果比以往的教學模式有了很大的提高。
普通車床和數控車床實訓的一體化教學是是構建中等職業教育新課程體系的必經之路,是職業教育向社會輸送高質量技能型人才的根本手段,它在提高教師素質和技能的同時,也可以為社會培養更多更好的技術人才。
參考文獻
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[2] 謝應善.淺談職業學校數控車實習教學,《甘肅科技縱橫》,2010年第4期
[3] 郝德成.提高數控車削加工教學效果的探討,《東北電力大學學報》,2011年第3期
篇4
通過對這五年來輸出機電數控專業學生的就業情況,就業變動,并和就業企業多方溝通,總結出就業單位如下幾點要求:
(1)必須具備基本的職業道德品質:踏實肯干、吃苦耐勞、誠實守信、上進好學、知恩圖報,忠誠企業,勤奮敬業等。
(2)必須具備基本的生存能力:文字表達能力、計算機應用能力、人際交流能力等。
(3)必須具備本專業的基本能力:能識讀機械圖、能用計算機繪制簡單的機械圖,能從事簡單機械零件加工,掌握鉗工、車工、銑工、電工等基本技能。
而我們的學生,也有中職生普遍的特點,尤其是年齡小,又是剛接觸專業的機械行業,難度在第一學期最大。①學習方面:基礎知識差,學習能力弱,不喜歡讀書,但實訓過程中比較吃苦耐勞,不怕臟不怕累。②在心理方面:好交往、樂操作、重情誼。③存在的主要問題是:缺自信、少責任、欠意志,以及進入職業院校后,因學習方法改變,自己支配時間增多,不知如何管理、控制自我;因學習目標改變,不知道何為積極主動學習,何為自覺和自主學習等。
我們以企業要求為本位,結合本校學生特點,結合現有設備進行課程設置和實訓安排,為適應企業的要求,我們加大實訓的力度,并制訂實訓室嚴格的管理制度:
(1)實訓基地教學的運行管理。首先是實訓教學文件的充實完善和制定。在完善相關實訓和設備及教學管理等各項規章制度的同時,加強宣傳和落實、嚴格檢查、使實踐教學工作有章可循。各項制度流程上墻、設備登記造冊、上賬、實驗教學記錄完整、設備維護報損手續完備。(2)建章立制,使實訓教學、儀器物資、安全等各項管理科學化、規范化。制訂了一系列管理規章制度,嚴格操作規程;為了提高設備使用率和低消耗,實行使用登記,耗材項目管理,維護、保養工作責任制;為了保證設備及人身安全,規定使用大型、貴重和電動機械設備的實訓教師,必須取得相關設備的上崗操作資格;只要有學生在實訓活動,就必須有實訓教師或管理人員在場。
在所有條件具備的情況下,我們的重頭戲就是教學環節了,教師組織教學活動,學生為三年制中專生,在校時間為兩年,分四個學期:
第一學期,由專業課教師進行系統的理論學習,機械專業重中之重的課程為《機械基礎》、《機械制圖》以及學生熟練的識圖、讀圖能力。同時,理論與實踐相結合,進行車工實訓,實訓由簡到難,分階段分項目進行練習。階段性項目練習以工件為載體,真材實料進行,要求學生嚴格遵守操作要求,安全第一,操作第二;嚴格遵守工具使用要求,愛護工具;嚴格按要求進行加工;加工過程中隨時用量具進行測量,逐個檢查達到精度和公差要求,并注意要求每個學生做到。所作單個工件計分,計入期末成績當中。
第二學期,開設AutoCAD課程,加強學生繪圖能力和識圖能力,并在學期末考取國家職業技能鑒定的“中級繪圖員”證書。本學期實訓科目增至三門,車工、鉗工和數控。實訓比例側重于車工和鉗工,以此作為數控實訓的最有利的基礎。車工和鉗工實訓課同時進行,學生分成兩組,輪流交換進行車工鉗工的實訓,以合理有效的利用現有的教學資源,使學生都能動起來,教師也有時間和精力對學生進行指導和管理。我覺得這種教學方法值得推崇,能讓學生有更多的機會進行實際操作,并通過實訓內容的轉換使實訓課減少乏味。車工實訓側重于成品工件的加工,在加工中進行項目練習,隨著實訓難度的增加,逐漸加強學生熟練操作能力、精確操作能力和吃苦耐勞能力的訓練。鉗工則側重于安全操作和基本功的練習:劃線、鋸、銼、鉆、鏨等,方法是真材實料直接按要求加工簡單美觀的工件,嚴格進行測量,培養學生要有耐心進行鉗工工件的加工。讓學生記住一句機械行業的話“緊車工,慢鉗工,不緊不慢是電工”。數控則學習數控編程,在普車的基礎上進行簡單工件和簡單工序的加工。數控實訓要求一人一師,至多兩人一師,分組操作和觀摩。學生所有單個工件計分,計入期末成績當中。
第三學期,實訓科目仍然為三門,車工、鉗工進入實質性考證練習階段,加大了訓練的難度和廣度,同時也注重學生的讀圖能力,進一步加強學生準確熟練操作能力。鉗工同時加上銑車操作練習,作為選修課程,部分學生能熟練進行操作。學期末進行中級車工和中級鉗工考證考試工作。數控進一步加深操作難度和學生熟練操作能力,經過兩個學期的數控實訓,學生已經在普車的基礎上準確快速的入門,為第四學期考證打下堅實的基礎。
第四學期,車工鉗工進行實際操作,接當地企業一些實際的加工任務進行熟練程度、行業道德和行業規則訓練,學習刨車及焊工等相關機械操作。本學期側重于數控技能操作,數控實訓比重加大,數控工件難度加大,并在學期末考取中級數控證書。學生所有單個工件計分,計入期末成績當中。因師資投入力度大,實訓課程多,學生考證通過率為98%以上。
篇5
【關鍵詞】機械加工技術;課堂教學;新方法
由于本課程的實踐性較強,沿用“滿堂灌”的傳統教學方法不會收到預期的效果。因此,探索適合本課程的教學新法尤為重要。
一、技能實訓課堂內容模塊化
為使所有學生都能成為技術能手,我們將訓練劃分為單件技能模塊和綜合技能模塊,根據學生實際情況學習和訓練。(1)單件單項技能訓練模塊實訓內容是一系列教學模塊,模塊零件的形狀、尺寸、精度逐步變化,形狀由簡單到復雜,精度由低到高發生變化。一個毛坯,通過形狀、尺寸、精度變化,能多次加工,要求達到的技能標準逐步提高。單件技能訓練要反復操作,達到動作規范、準確、迅速。(2)綜合技能訓練模塊機械零件裝配組合起來才有實用性,機械加工技能也不是孤立的。綜合訓練包括識圖、工藝、加工、裝配、檢驗等方面,通過綜合訓練提升學生全面的技能。綜合技能要達到技術全面,統籌兼顧的要求。
二、課堂組織理論―實踐一體化
以前,我們在教室講授加工理論,在車間進行技能實踐,兩種課型在不同時間、不同地點分開進行,一部分教師講理論,另一部分教師指導實訓,理論和實踐不同步,甚至嚴重脫節。理論課上講的內容實訓當中也許用不到,理論得不到驗證,理解不夠深刻。實訓要用到的理論知識,理論課上沒講到,實訓進度上不去。這些因素都影響到學生知識、技能的提高。現在,車間專門開辟出一塊理論學習區,在學習區內擺設課桌和講臺,把理論課搬到車間去講,車間就是教室,邊講理論邊實踐,理論和實踐結合得緊密了。一方面,學生可以及時印證理論、檢驗自己的設計思想是否正確。另一方面,對于實踐操作中遇到的問題,積極查找解決原理和辦法,并將其記錄下來。
三、過程管理精細化
篇6
關鍵詞 高等職業教育 單片機 教學方法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.10.046
The Exploration of SCM Teaching in Higher Vocational Education
SONG Qiushi, FENG Bokai
(College of Mechanical and Electronic Engineering of Jang Zhen Heze University, Heze, Shandong 274000)
Abstract Higher vocational education as an important part of higher education in China, aimed at cultivating application talents with senior professional and technical ability. SCM curriculum as a basis for the application of highly specialized courses in many professional direction of higher vocational education plays an important role. Combined with the current development situation and defects of SCM teaching, SCM Teaching methods are described and discussed in terms of stimulating and guiding interest, changes in teaching object, optimize curriculum structure, reform of assessment methods.
Key words higher vocational education; SCM; teaching method
高等職業教育旨在培養具有某一特定職業或職業群所需的技能和知識的人才。高等職業教育作為我國高等教育的重要組成部分,在近些年來得到了突飛猛進的發展。發展有特色的高等職業教育必須緊緊把握“以市場為需求,以就業為導向,培養輸送高素質、高技能應用型人才”的基本思路。
單片機課程作為一門實用性非常強的專業課程,是工業自動化發展的重要理論基礎,也在高職教育的很多專業方向中扮演著非常重要的角色。隨著計算機技術的不斷發展和企業自動化程度的不斷提高,單片機技術已經廣泛應用于儀器儀表、家用電器、航空航天、智能設備及過程控制等領域,同時也為相關人才提供了廣泛的就業前景。①高等職業教育中單片機課程的教學可以為那些從事電子產品、機電一體化產品的開發與生產的相關企業,培養具有單片機應用產品設計、分析、調試和制作能力的實踐型人才,同時也對相關專業學生職業崗位能力培養和職業素質養成起主要支撐作用。
傳統的單片機教學主要以教師為中心,實踐教學形式單一,與實際應用聯系不緊密。教師主要以講授為教學手段,對單片機的硬件結構及工作原理進行講解。學生需要充分掌握單片機的指令系統和匯編語言程序設計,雖然匯編語言更有利于學生透徹的掌握單片機原理,但是匯編語言難學難記,且對于硬件結構掌握程度要求很高;對于系統擴展和設備的講解,大多以理論方法為主,卻很少有可行性的分析和實現。實踐教學方面,大多以單片機實驗箱為實驗平臺,而開設的也多為驗證性實驗。②這種實驗教學往往導致學生只重實驗結果,而輕視硬件設計、軟件調試等過程,不能充分培養學生的應用能力、開發技巧、產品創新能力。
由于教學對象的改變,傳統單片機教學方法已經不再適用于高等職業教育模式。高等職業教育旨在培養具有高級技師才能的人才,更注重的是技能的掌握和實踐動手的能力。傳統的單片機教學更注重理論的探討,而輔助以實踐教學,無法使學生得到充分鍛煉,也勢必使高等職業教育的初衷大打折扣。本文針對以上問題,對高等職業教育中單片機課程的教學方法和手段做了以下探討。
1激發學習興趣,注重引導教學
單片機課程本身是一門應用性和實踐性很強的課程,同時單片機技術又與實際產品開發密切聯系不可分割。③利用一些生動的創新作品來演示給學生,提出問題,驅動學生思考,從而引導學生探索實現的方法,引入學習的內容。
在上課初期,通過實例的形式給學生展示整個單片機產品的開發過程。從產品可行性分析與調研,明確產品各項功能,確定產品性能指標, 到查閱技術資料,設計方案的論證和優化,再到選擇元器件,軟硬件的設計與調試到最終產品定型與測試,技術文件編制。每一個環節以講述和多媒體相結合的方式,把單片機產品開發的流程展現給學生,讓學生知道單片機可以做什么?如何轉化成產品?學習單片機是為什么?結合職業化教育手段,讓學生充分認識到,學習單片將來可以從事哪些方面工作?從而以職業為目標,以興趣為導向,激發學生學習的興趣和意向。
2關注教學對象,優化課程體系
高等職業教育有別于學歷教學,教學重點在于培養有一種或多種專業技能的高級人才。高等職業教育中,大部分學生對邏輯性較強的理論知識不太適應,而學習的目的更多為求得一份工作。對于理論環節的學習過程積極性不高,而更善于形象思維,動手能力較強,適合在做中學。
這些特點就要求單片機教學的過程中,做到有的放矢。以項目的形式為學生提供若干個產品設計題目,讓學生在了解單片機開發過程的基礎上選擇一個自己感興趣的設計題目。在教學過程中,要不斷引導學生親自嘗試的興趣和勇氣,培養學生動手的能力和技巧;同時不斷跟進理論知識的講授,對原有的教學環節進行重新劃分。要把實踐環節和理論課程密切結合起來,把實驗實踐和設計實踐相結合,把計算機模擬設計和實際應用設計相結合。從而實現興趣驅動,理論引導,實踐為主,理論為輔,讓學生能夠知道單片機可以做什么,怎么做,怎么做得更好,又能夠知道必要的為什么,是什么。
3 合理選擇教材,把握課程精髓
由于單片機自身的特點,單片機課程教學的內容除了它本身的硬件結構和軟件系統之外,往往還會與數電和模電技術、測試技術、控制理論、C語言基礎等一些基礎知識有所交叉。對于高職的學生來說,普遍電子電路知識欠缺,編程語言基礎薄弱,對單片機的學習,需要有大量的知識儲備,采用傳統的匯編語言的單片機教材,理論知識要求過高,不宜于高職學生的學習,效果不理想。而對于教師的講授也會導致了一定的困難,從而出現了學生難學,老師難教的局面。為使高職學生能盡快掌握單片機的應用知識和技能,降低學習門檻,從眾多的教科書中挑選一本適合高職學生學習的內容豐富全面,又能夠通俗易懂,理論知識完整又能夠注重實踐應用的單片機教材,就顯得十分必要。
而對于任課教師而言,要實現由“教教材”到“用教材”,要把教材中的內容吸收和精煉,同時又能從精髓中觸類旁通,擴展思路,最終把教材中的內容通俗易懂地傳授給學生。而不能照本宣科地教給學生,內容固化死板,也就失去了教師在傳授知識中的意義。正如我國著名教育家葉圣陶先生所說:“教材只能作為教課的依據,要教得好,使學生受益,還要靠教師的善于運用”。合理選擇教材和自如運用教材缺一不可。對于單片機課程來說,屬于應用型課程,對于單片機教學來說,更注重的是實踐教學,那么單片機教材精髓的挖掘和知識擴展就更為重要。教師在教學中不能完全照搬照套教材內容,束縛在教材所提供的學習材料中,而要在深入研究教材的基礎上,對教材進行多角度分析,深入挖掘教材內容的多重價值;同時還要拓展相關學科的知識,比如電子技術,比如傳感器技術,等與單片機教學密切相關的知識,在教學過程中給學生以啟發,以加深學生對先前學科的印象,實現單片機教學過程中的系統性和完整性。
4 緊抓學科前沿,明確教學目的
職業教育肩負著使學生快速掌握一項和多項技能,并能夠盡快實現社會職業價值的重任,其要掌握的知識和技能必然是社會當前所最需求的。譬如數控機床的廣泛應用,使老式機床的操作技能就遠不及數控技術和技能更有學習價值。對于單片機日新月異的發展,在單片機教學過程中,普遍還是以51單片機為學習對象,進行入門學習。所以教師在教學過程中必須做到緊抓學科發展,教授學生最有用的,最需求的技能和知識。比如目前的51單片機很少擴展外部rom和ram,對于外部存儲器的擴展以及引腳信號的使用就可以以了解的形式講授;而對于新加入的一些結構,比如I2C接口,目前應用非常廣泛,而在入門級51里面并沒有涵蓋,可以進行詳細講解。鼓勵學生多關注有關單片機發展的前沿信息和技術,在課題設計過程中,提倡創新思維和新技術的應用,做到以市場需求為導向,以實踐教學為核心,以就業任職為目的的教學理念。
5 重視學習過程,改革考核模式
在單片機的學習中,更重視的是產品設計的方法步驟和每一個環節的實現,而傳統的卷面考試很難充分反映一個學生真實的動手能力。對于單片機的教學,不能以一概全,學而知天下的時代已經不再。各式各樣的單片機,結構各異的控制器,不可能每一種都專門學習。在單片機教學中更多地要重視能力的培養,使學生具備獨立完成一個簡單設計的能力。④對單片機就其職業特點而言,在學生以后從事的相關工作中,會遇到各式各樣的單片機,很多時候需要他們去查閱資料,去動手設計和實現而很少需要死記硬背一些東西。那么,單片機課程對于學生的考核也要放眼未來,由重視考核結果轉變為重視考核過程,以技能考核為主,知識考核為輔。對學生加強技能考核,有利于提高學生在整個課程學習過程中的主動性,也有利于學生以后的職業發展。
6校企相互合作,構建開放實驗
堅持以學為本,學以致用的原則,舉辦形式多樣,內容豐富的第二課堂活動,鼓勵學生積極參與各種產品設計大賽,以激發學生的競爭意識,在比賽中既能鍛煉了技能又能鍛煉了心理素養,實現德才兼備的教學目標。構建開放型實驗室平臺,為學生的第二課堂活動提供必要的設備和技術支持,讓學生在學習之余能夠得到技能的鍛煉和擴展,給那些有想法的同學一個付諸行動的機會。
積極通過各種途徑與校外企業的合作,將實踐課題和企業的發展方向和生產工藝結合起來。可以聘請企業技術人員直接到學校進行講座,拓展學生的視野;與企業相結合,在企業建立實驗平臺,利用企業已有的生產設備,讓學生能夠在掌握一定技能的基礎上,在企業得到實踐操作技能培訓。校企合作有助于提高等職業教育中的職業化程度,提高了學生學習的目的性,激發學生的學習動機,有利于學生在培訓結束后隨即投入工作。
注釋
① 居瑋.單片機教學改革探析[J].中國校外教育,2010.
② 宋莉.單片機教學改革嘗試[J].企業導報,2012.
篇7
文/李俊
摘?要:許多著名高校都在網絡上公開了部分課程的教學視頻,這讓各地仰慕名校大師,卻無法親臨現場的學子們受益匪淺。微課是網絡公開課的一種衍生,通常是圍繞單一知識點進行的視頻講解。職業教育和技工教育不缺名校、名師,網絡技術上也不存在很大的困難,但網絡上職教方面的公開課和微課少之又少。本文就網絡公開課和微課的必要性、開設途徑、課程內容等進行了論述。
關鍵詞 :職業教育?網絡公開課?軟實力
職業教育和技工教育不缺名校和名師,網絡技術上也不存在很大的困難,但網絡上職教方面的公開課和微課少之又少。筆者認為,從技能型院校發展趨勢來看,要想提高職業教育在社會的認可度和知名度,進而增強自身軟實力,除了加強宣傳外,還要大膽展示。宣傳和展示的平臺正是日益發達的網絡媒介,最具前景和效果的當屬網絡公開課和微課。
一、職業教育開設網絡公開課和微課的必要性
1.教學的目的
網絡公開課是由一堂堂完整的課組成的,在網絡上以視頻的方式呈現。每一網的計算機,都可以成為課堂的一分子,它使教學在不限地點、不限時間的廣義課堂中進行。
微課是網絡公開課的一種衍生,主要針對單一的知識點(重點或難點)進行視頻講解。微課的內容更精煉,時長一般為5~8分鐘;表現方式更豐富,除了授課視頻外,還有動畫、音樂等多媒體輔助手段。微課是剪輯和加工過的網絡公開課,非常適合單個知識點學習、核心片段演示、知識摘要、教學反思等。
2.宣傳的目的
俗話說:“外行看熱鬧,內行看門道。”宣傳手冊再精美,廣告辭藻再華麗,都不如師傅親自露兩手。筆者曾經在培訓班上看過一個類似微課的視頻,是關于德國DMG數控加工中心的,電腦全程控制,將一塊圓柱金屬加工、磨削成一個完整的工件。整個過程讓人震撼不已,不少數控專業老師都投以羨慕的眼光。沒有煽情的廣告語,但DMG公司達到了很好的宣傳目的。
美國斯坦福大學的人工智能研究處于世界領先水平,其公開課中展示的各種機器人讓人印象深刻,吸引了很多對該領域有濃厚興趣的學者前往交流。
由此可見,網絡公開課和微課在宣傳方面的作用不可低估。職業院校可以通過這一渠道打響自己的品牌。
3.展示的目的
今后,國家將以購買服務的方式資助職業院校,學生的數量決定了學校的辦學規模和發展前景。很多職業院校已經開始打造各種優勢專業作為宣傳重點,但如何體現學校豐富的教學資源、雄厚的師資力量?光靠吆喝是行不通的,場地和設備簡介只是文字游戲,網絡公開課和微課才是最好的展示手段。
筆者曾前往南方某大型汽修學校交流,綜合實訓樓下停放了十幾臺實習用汽車,宣傳欄中介紹了各種教學成果,硬件投入讓人感覺“高大上”。但全程參觀下來,筆者認為該校那位長期從事汽車行業、在4S店有著豐富經驗的老師傅講授的一堂公開課,更讓人印象深刻。
4.交流的目的
職業院校或校企經常舉行教學與技術方面的交流,但大都局限在會議室與演播廳。即使是省、市級公開課,也是很短的時間和較少的內容,因為學校有所顧慮,太頻繁地上公開課會影響正常的教學秩序。
目前,提倡一體化教學模式,強調理論與實踐相結合,這是一個值得深入探討的課題。各職業院校不妨將有特色的一體化教學,以網絡公開課和微課的形式,在同行中進行展示,各兄弟院校可以邊觀摩邊學習,取長補短。這種交流不受時間和空間限制,隨時隨地進行,效果會更好。
5.傳播的目的
筆者認為,學生不該被限制在學校的范圍內,尤其是在信息時代,互聯網將地球變成了村落,學校與學生的距離不再受地理位置的限制。
在傳統教學模式下,有相當一部分半工半讀的學生,因為工作緊張,很難堅持回到學校繼續自己的學業。網絡公開課和微課可以讓這些學生在虛擬課堂中與在校生一起學習,在工作的同時盡量不落下課程進度,何樂而不為?
與此同時,社會上一些技能型人才,若在本校的網絡公開課和微課中有所學、有所獲,這對擴大學校的影響力也有積極的促進作用。
二、職業教育網絡公開課和微課現狀
1.缺乏技術和經驗
在國外著名大學的影響下,國內重點院校近幾年為加強宣傳,也制作了一些網絡公開課,但數量不多,毀譽參半。相比資金雄厚的重點院校,職業院校在沒有專業制作公司的技術指導下,很難制作出效果滿意的網絡公開課。
在微課方面,因為內容較有針對性、視頻時間不長,可以通過軟件,例如,camtasiastudio或flash,制作簡單的PPT視頻或FLASH動畫,并在后期進行配音和配樂。眾所周知,學生注意力集中的時間只能持續10分鐘,一個能抓住人眼球的視頻,除了內容要精煉、有趣外,還要有恰到好處的畫面特效。這些后期加工的技術和經驗都是職業院校制作網絡公開課和微課最缺少的。
2.缺乏信心和熱情
網絡公開課和微課是新生事物,最近幾年才逐漸發展并風靡全球。這是一個慢熱的過程,帶來的效益不可能馬上突顯。很多職業院校的領導和一線老師沒能足夠重視它,同時,也缺乏一定的信心,認為職業學校能力有限,達不到像名校那樣的制作效果。
沒有動力,自然就沒有熱情,其實,對于職業教育而言,雖然不能達到名校那樣的學術高度,但也有自己的優勢,就是職業技能,我們培養的對象是藍領工人,有自己清晰的定位和標準。
3.缺乏設備和人力
很多職業院校沒有專門的攝影器材,也缺少專業的后期制作團隊。如果拍攝制作出來的網絡公開課、微課畫質和音質效果不好,將很難得到觀眾的認可。
而且,網絡公開課和微課是要到互聯網上的,除了需要功能強大的服務器外,還必須有電信部門提供的足夠網速的網絡帶寬,這對資金和人力都很緊張的大部分學校的網絡中心而言,是個不小的壓力。
4.缺乏方向和動力
筆者曾經和一些職業院校的領導、老師交流過,他們對網絡公開課和微課很感興趣,但不明白該如何著手,不知道網絡公開課和微課應選擇哪些內容,有怎樣的標準,如何等。目前,兄弟院校也沒有足夠的案例可供參考,誰也不敢做第一個吃螃蟹的人,害怕無功而返。
事實上,網絡公開課和微課在高等教育領域雖然有趨于平靜的態勢,但已經催生出一種新型模式,讓傳統教育和遠程教育相輔相成,共同發展。職業教育在這一領域還沒有太多的建樹,從創新的角度出發,也是大有作為的。
三、職業教育適合網絡公開課和微課的課程
1.基礎性課程
美國麻省理工學院的算法公開課得到很多計算機專業學生的青睞,這是因為該校請來了在眾多知名IT企業擔任顧問、有著豐富算法經驗的專家前來授課。算法只是計算機基礎性課程,之所以得到如此重視,是因為大樓拔地起,離不開堅實的地基。學好基礎課程,是學生擁有扎實基本功的關鍵。很多大型企業面試應聘者時,考核最多的也是本專業的基礎知識。而專家不僅可以居高臨下地看待問題,還有豐富的工程經驗供學生參考。
職業院校一定要重視基礎性課程,打造這方面優質的網絡公開課和微課,實際上就是向社會表明學校擁有扎實的專業師資力量,基礎性的學科在這里能夠得到充分的支持和保障。
2.體現學校特色的課程
筆者所在的院校,化工檢測和食品安全專業是粵北地區唯一實現了從培訓到認證的優勢專業。當前,食品安全問題是社會關注的重點,大到各質檢部門,小到菜市場檢驗室,都對這方面的技術人員長期保持著旺盛的需求。
學校有很好的辦學條件,但還是有很多家長不了解該專業到底是做什么的,不知道孩子學這些就業形勢好不好。筆者經常跟該專業系領導、老師建議,跟當地電視臺合作,結合食品安全和營養檢測,打造部分網絡公開課和微課,在增進家長了解的同時,也能在本地區范圍內起到很好的宣傳作用。
3.當前熱門的課程
前段時間,網絡上關注“你幸福嗎?”這一話題,電視臺也在街上隨機采訪路人,問其幸福感如何。哈佛大學一直是哲學、心理學領域的領先者,恰好在那段時期開設了一門與幸福感相關的積極心理學課程,馬上占據了該校最受歡迎網絡公開課的榜首位置。
隨著安卓手機和平板電腦的市場占有率越來越高,安卓應用開發也成了當前IT行業發展的熱門方向。安卓開發使用了Java這一編程語言,同期,麻省理工學院開設的Java公開課得到了Google公司資深工程師的推薦,迅速成為眾多想入職Google公司的工程師和學子們的“寶典”。這也反映了名校網絡公開課與大型企業之間存在著微妙的關系。
如今,動漫制作、3D打印等也是比較熱門的領域,但很多有志在這方面有所作為的學生卻無從下手。學校可以順應這方面的發展形勢,打造入門級別的網絡公開課和微課,讓學生看到方向,看到目標,找到為職業發展導航的燈塔。
4.職業技能大賽項目
職業技能大賽每年都在如火如荼地進行,除了公開的少量圖片和文字新聞外,很少能看到整個比賽過程的視頻。筆者認為,職業技能大賽體現了該專業領域的最高水平,很有必要將賽前準備、比賽過程和結果記錄下來,供各職業院校師生參考學習。
既然中國的美食可以拍成《舌尖上的中國》,為什么職業技能大賽不能拍成《雙手上的中國》呢?這樣學校無需太多的資源投入,就能讓社會各界關注技能型人才的成長,為職業技能大賽錦上添花。
四、職業教育適合網絡公開課和微課的視頻
1.課堂教學過程視頻
職業院校可以將一些具有代表性的理論課教學錄制下來,和大部分名校公開課一樣,就在日常教學中進行錄制。一方面,體現了網絡公開課的現場感和真實性;另一方面,也體現了學校對教學質量的一種自信。
當然,課堂紀律方面需要師生很好地進行配合,授課內容可在教學大綱的范圍內靈活變化,錄制視頻也可相應地進行調整。
2.實習或實驗過程視頻
一體化教學離不開實習,這也是職業教育的特點,學生必須習得一技之長。實習或實驗過程的錄制,目的是讓學生也能夠做到理論聯系實踐,加快對新知識的掌握和升華。
實習或實驗過程的視頻錄制需要提醒學生:一是實習安全問題,二是視頻用途僅供學習與參考。
這是因為在實習場地有足夠的設備、完善的規章制度保證學生的安全,但在現實環境中,為了避免學生模仿視頻進行危險實驗,必須再三強調實習的安全問題,提醒學生,視頻僅供學習與參考,嚴禁在沒有專業人士指導的情況下進行危險操作。
3.職業技能大賽參賽視頻
職業技能大賽是各職業院校間的強強對決,過程十分精彩,值得場外師生觀摩學習。學校如果能將團隊的賽前準備、競賽的整個過程進行錄制,將是一件相當有意義的事情。一方面,可以在日常教學中融入這些內容;另一方面,在網絡公開課和微課中,也能很好地體現學校的專業技能水平。
筆者所在學校的PLC編程曾獲得全國技能大賽第六名,在筆者的協助下,幾位參賽老師在賽后對競賽過程進行了補錄,并在日常教學中作為微課進行回放,取得了良好的反響。
4.教學成果展示與答辯視頻
人力資源和社會保障部每年都會舉辦國家級、省級教學成果評選,其中不乏優秀的創新發明和專利產品。在評審這些教學成果時,會集中進行展示與答辯,這一過程也是相當精彩的,讓人受益匪淺。
筆者參加了第九屆廣東省職業技能培訓和技工教育教學成果評審的答辯現場會,參賽選手們精心準備了幻燈片進行演示,從教學成果的設想、設計,再到具體的實踐和應用,無不體現了選手們靈感與技術相結合的閃光點。這一過程如果以網絡公開課和微課的形式錄制下來,將是非常不錯的教學和宣傳視頻。
5.校企合作或交流視頻
校企合作很好地體現了“雙元制”職業教育的精髓,學校與企業合作,訂單式培養學生,使學校培養出來的技能型人才更貼近市場。在這種合作體制下,筆者經常看到老師帶領學生到企業進行短期實習。
筆者認為,可以與企業協商,將學生實習過程中有價值的部分錄制下來,以網絡公開課和微課的形式出去,在增進社會對校企合作內涵了解的同時,也宣傳了企業環境和企業文化。
另外,到企業進行交流活動也可以錄制下來,讓沒去參觀的師生,也能從視頻中學到相關知識。
6.杰出校友的訪談視頻
看過TED之類的大講堂的人都知道,這些視頻云集了名人名言,思想觀點百花齊放,很是精彩。校友是社會聯系母校的又一特殊群體,杰出校友的訪談,一方面可以使社會產生共鳴;另一方面對在校生也是一種鼓勵。
斯坦福大學公開課請來了扎克伯格談Facebook的創業過程,從大學生涯到創業初期,再到事業成功的整個過程,他都談了自己的經歷和感想。這對已經工作、即將工作或尚未工作的IT人士都很有啟發。
五、網絡公開課和微課的制作
1.購買相關設備和服務
要制作出效果滿意的網絡公開課和微課,需要專門的攝影器材;視頻的存儲需要性能強大的服務器;互聯網的訪問需要電信部門提供足夠網速的帶寬。這些前期準備需要一定的資金投入。
筆者粗略估算了一下,一臺清晰度較高的專業攝影機,加上一些輔助攝影器材,需要幾萬元的投入,而后期制作普通電腦就能實現。存儲服務器可以選用一臺,當然也可以由幾臺構成服務器集群。網絡技術發展迅猛,百兆、千兆光纖已經相當普遍,支持幾千人同時訪問服務器不存在技術問題。
當然,要做到大型視頻網站的訪問量是不可能的,需要投入的成本也太過昂貴,學校可以與專業的視頻網站合作,借助它們的平臺視頻。
2.聘請專業的制作公司,培養本校制作團隊
在制作網絡公開課和微課的前期,可能需要專業公司的指導,對視頻制作中期和后期的加工等方面給予幫助。如果本校有廣告設計專業的老師,或在這方面有一定經驗的老師,可以兼任這方面的工作,學校給予適當的補貼。
一些與當地電視臺有合作的職業院校,不妨利用這一資源,打造職業技能與社會關注點相結合的公開課和微課,在合作的過程中,培養本校老師和制作團隊。
3.借鑒他人經驗,及時回收觀眾反饋意見
他山之石,可以攻玉。高等教育領域的公開課和微課進行得很成功,方法也很成熟,職業院校完全可以觀摩和借鑒。總而言之,一定要辦得有自己的特色,有清晰的定位和標準,不能完全照搬,否則就失去了職業教育固有的特色。
網絡公開課和微課如何上得更好,內容怎樣調整更合適,最終達到什么樣的效果,對上述這些可以通過建立相應的問卷調查機制,及時回收學生的反饋意見。
俗話說得好:“摸著石頭過河。”邊做邊改,邊改邊做,不怕不會,不怕做不好,就怕還沒開始,只要邁出第一步,就是成功的一大步。
六、小結
打造一流的網絡公開課和微課,增強自身軟實力,才能建造職業教育的優勢“航母”。目前,很多職業院校的校園網功能還不完善,網絡公開課和微課更是很多一線老師眼中的雞肋。筆者認為,從國家對職業教育的重視、社會對技能型人才的認可這一發展趨勢來看,職業院校應當做到未雨綢繆,勿以利小而不為,不要錯失職業教育發展、轉型和創新的大好時機。
參考文獻:
[1]孫文斌.國外名校“網絡公開課”在國內運用的研究與啟示[J].中國遠程教育,2013(19).
[2]宮天然.美國名校網絡公開課的啟示與借鑒[J].首都師范大學學報,2011(6).