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数控编程基础入门知识

数控编程基础入门知识

数控编程基础入门知识范文第1篇

关健词: 教学改革 数控加工 课程设置

一、专业改革的背景和依据

1.专业教学改革的社会背景和行业背景

目前,我国正在逐步变成“世界制造中心”,制造业将成为我国经济的主要增长点,保证制造业健康发展的关键是提高市场竞争能力,制造业的信息化是增强市场竞争能力的根基,制造业信息化的基础是数控技术。而在劳动力市场出现了数控技术应用型人才严重短缺的现象,高薪难聘高素质的数控技工已成现实。

2.专业的社会需求分析

我们通过走访学生就业企业和对辽宁地区数十家数控和模具制造企业的问卷调查,初步掌握了辽宁地区数控加工人才的就业岗位和学历结构情况。从中我们可以发现,目前从事数控技术工作的人员,以中职和高职为主,中职毕业生占的比例较大。主要从事一线的数控加工操作,要求掌握数控手工编程及简单的自动编程,更重要的是数控机床的调整和操作。随着社会经济的发展,产品质量要求的不断提高,会有更多的企业希望中等职业学校的毕业生来操作数控设备和进行设备保养。

二、专业教学改革的目标和指导思想

1.教学改革的目标

通过教学改革,建立一个完整的、科学的、有特色的中等职业机械制造人才的教学培养体系。要有一整套教学方案,在整体方案的指导下,分步实施教学工作的具体环节。紧密结合国家职业技能鉴定标准开展教学工作,全面培养学生的综合能力,使学生掌握丰富的理论知识、较强的实践操作能力,并达到中级以上的水平,毕业时可获得中级证书(个别可获得高级证书)。为社会培养出一专多能或一技之长的人才。

2.教学改革的指导思想

进一步加快教育思想与教育观念的变革,全面推进素质教育,深入探索中等职业教育人才的培养模式,努力提高中职人才培养质量,深化教学内容、课程体系和教学方法的改革,培养出有较强的职业能力和较高综合素质的机械制造业生产和管理第一线的应用型人才。

三、专业改革的基本思路

以提高人才培养质量为目的,建立“模块+特长”的新的人才培养模式,根据职业岗位群的要求确定人才培养目标和培养规格,确定以能力为中心来构建理论教学体系和实践教学体系,拓宽基础,注重实践,强化能力训练,加强能力培养,提高综合职业素质,形成“以数控加工为龙头,以职业资格证书为纽带”的鲜明特色,走产学结合的路子,加强校内外实训基地建设和双师型师资队伍建设,为社会培养合格的数控技术实用人才。

四、专业教学改革方案

1.专业培养目标

数控专业是机械制造技术、电子技术与计算机应用技术相结合的专业。培养适应现代制造业需要,德、智、体、美全面发展,具有较扎实的基础理论知识,熟练掌握专业技能,实践能力突出,能在数控技术领域面向数控加工、模具设计与制造、CAD/CAM技术、机电一体化等多个不同方向发展,能在生产第一线从事数控设备的操作、编程、维护及生产组织和管理等方面工作的技术应用型人才。

2.培养计划及可行性论证

(1)设立若干个专门化方向。

中职教育要保持其自身的特色,必须强化专业方向,充分考虑与地方经济的紧密结合。与此同时,为妥善解决学生择业范围广与针对性强这对矛盾,可设以下几个专门化方向:数控机床操作专门化;数控编程专门化;数控设备维修专门化。通过设立专门化方向,可完成有针对性的就业前培训。

(2)重新构建专业课程体系。

中职课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系和“三段式”课程设置体系。对课程进行优化和整合,充分考虑与中职的衔接,坚决避免重复。文化基础知识以“必需,够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个有一定基础、针对性和实用性强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:

第一,将培养目标分解到每一教学模块单元,确定每一教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,应配套的实践教学环节,每一教学模块单元主干课程的内容组成,每一课程要传授的知识、能力及考核学生的方法。

第二,对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。

第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和“启发式”等主动型教学方法。

第四,整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

(3)改革教学方法,使实践教学落到实处。

①改变原有教学模式,将专业理论课与专业实践课同步进行,真正做到理论与实践结合,节约时间与人力。

②加强现场教学,充分利用实操现有设备和计算机模拟数控加工软件,模拟实际进行现场教学,培养学生独立上岗能力。

③增加实物模型,积极采用多媒体教学手段,进行透彻的细小部件的知识分析与讲解。

④在教学中,采用外出参观交流和校外生产实习方式,使教学更贴近市场,让学生多了解社会。

3.主干课程的教学大纲

新编或修订以下主干课程教学大纲:工程制图、机械机械、电工电子技术基础、数控车削加工与编程、数控铣削加工与加工、数控加工工艺学、CAD/CAM。

4.主要教学实践环节的教学大纲

新编或修订以下主干教学实践环节教学大纲:金工实习、数控车削加工与编程、数控中级工考证强化训练、数控铣削加工与编程、特种加工实训、CAD/CAM实训。

5.教材建设规划

在修改主要实践课程讲义的基础上,撰写适合本专业实践教学的实践课程的校本教材并完善实训指导书;在进行专业主干课程建设的基础上,撰写专业主干课的校本教材。

6.师资队伍建设规划

师资建设的主要任务是专业带头人和专业骨干教师的培养和“双师型”师资队伍的建立。现已有三人参加全国数控专业骨干教师培训,二人参加数控机床生产厂家举办的实操培训,有“双师型”教师5人。我们目标是:专职教师6-8人,其中专业带头人2-3人,专业骨干教师3-5人;除此之外还要建立一支相对稳定的兼职教师队伍。

7.实训场地建设目标与规划

数控编程基础入门知识范文第2篇

【关键词】高职教育;理念;数控技术专业课程设置;课程开发;课程模块化

随着我国市场经济的快速发展,经济全球化趋势日益增强,国际产业分工进行新一轮的调整,许多发达国家和跨国公司进一步将向我国转移,我国已成为世界制造工厂。数控技术是集机械、电子,计算机等学科于一体的新兴学科,广泛应用于制造业,数控技术的发展对人才的知识、能力、素质提出了新的要求。在此背景下,“十万年薪招聘数控操作人才”的广告屡见不鲜,来自人才市场和企业的用人信息也表明,社会对高质量数控专业人才的需求量很大。

从近年数控专业毕业生的数量上看,已超过企业的需求,不会出现供需失衡问题,问题在于供非所求。高职院校培养出的所谓高技术人才达不到企业要求。之所以出现这种状况,原因在于高职院校数控专业的培养目标、定位、课程设置与开发不尽合理。可见,数控专业课程设置与开发是当前亟待解决的问题。

高职院校大多是由独立设置的职业大学、成人高校及中等专业学校升格而成,专业和课程的设置参照普通高校同专业制定或简单压缩而成,没有体现职业教育特点,对社会和企业的影响力不大、吸引力也不强,不适应学生择业和企业用人观念的变化。

职业技术教育课程的设置和开发应围绕培养高技能应用型人才,围绕培养适应岗位要求的能力素质和较高品德修养、人文素质、文化基础知识等内容进行,并且能够满足企业的需求。以服务于社会为基点,以企业需求为生存发展的基础,以满足市场需求为导向,设置、调整、开发职业教育课程。

一、数控专业课程体系的设置与开发

(一)先进的教育理念是深化教改的先导

1.职业教育是指使受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。

2.“使无业者有业,使有业者乐业”。(黄炎培语)联合国教科文组织《关于职业教育的建议》:“为就业做准备的职业教育,应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础”。

3.职业教育办学方针:以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的改革发展道路。培养高素质﹑实用性专门人才。

4.职业教育办学模式:要从单一的学校资源办学转向构建一个开放的,汇集使用各种资源的开放平台。即融入产业、行业、企业、职业和实践等要素的多元化、开放的办学模式。

5.人才培养模式:——校企合作,工学结合,顶岗实习。

学习的内容是工作,通过工作实现学习。

6.职业教育教学模式:职业教育要实施融“教、学、做”为一体的教学模式。“做中教才是真教,做中学才是真学”。

(二)专业设置

以市场需求为导向,以职业岗位(群)的设置为依据,以产业链的延伸发展为依托,学校围着市场转,专业围着产业转,人才培养围着需要转。

(三)课程改革的理念

——突出高等、职业、五年一贯

——从知识﹑能力﹑素质三个维度构建人才培养方案

——坚持校企合作,工学结合

——考虑两个“系统”

系统的能力培养:将实验、实训、实习到最后的顶岗实习系统化设计。

系统的基础知识培养:根据不同的专业发展要求,精心设计基础课程,为学生未来发展打好基础(实质上是一个体系下的两个方面的融通——理论联系实际)。

二、数控专业建设方向

(一)数控专业设置为三个专门化方向

高职教育要保持自身特色,要考虑与企业发展相结合,妥善解决学生择业范围广与企业用人针对性强的矛盾。数控技术专业可设以下三个专门化方向:

1.操作型:要求操作者熟练掌握机床操作,编程的相关知识,有扎实的数控加工基础和工艺知识,掌握夹具、刀具、量具知识以及加工程序的校正和修改,能检测排除简单的机床故障。

2.维修型:维修人员应具有较高的机械、电子、计算机学科知识和整体分析、诊断能力,掌握机床传动原理,控制原理,数控装置原理以及气、液压系统的控制原理及相应的检测、维修方法。

3.编程型:编程人员应十分了解数控设备的具体编程,要有扎实的数控加工工艺知识和丰富的实践经验,不但要掌握手工编程、自动编程的技能,还要会使用一至两套计算机编程软件,具备数控加工工艺编制的优化能力。

(二)重新构建专业课程体系

高职课程体系设置应从职业教育的特点入手,按职业岗位的要求培养必需的知识和能力。以知识应用为主线,能力培养为核心,对专业课程进行优化和整合,系统科学地构建课程体系。避免使专业理论知识走向简单化、大幅降低理论水平的极端。在构建专业课程知识平台时,要以宽口径专业课程设置为平台,形成综合化的专业课程模块、有针对性的技能知识专门化模块。针对不同岗位的用人要求,将不同的综合化专业课程模块和专门化模块进行组合,形成有差异的人才培养模式。

1.综合化专业课程模块

(1)机械基础方面:机械制图和CAD或CAXA,包含公差与配合及测量,工程力学,机械设计基础,金属材料与热处理内容。主要培养有关机械工程的初步知识和能力;

(2)控制工程基础:包含电工电子技术,机床电器控制PLC,液压与气动传动等内容,培养机械控制的相关知识和能力;

(3)机械制造基础:包括金属切削机床,切削原理与刀具,机械制造工艺和机床夹具,培养机械制造工艺和设备的知识和能力。

(4)计算机应用:包括微机原理、编程、微机接口技术、数控原理与系统,培养计算机方面的知识和能力。

(5)传感器技术:主要包括检测各种物理量传感器的种类、原理和应用。

(6)数控技术基础:包括数控机床、数控编程、数控机床调试与维修,培养综合应用能力和实践能力。

(7)专门化技能模块:该模块设立三个专门化方向,结合企业的人才需求,有针对性地完成技能训练和就业上岗前的培训。应在学校统一指导下,系统介绍说明各专门化模块课程的情况、要求、方向,由学生自愿报名,选择进入某个专门化组。每个专门化组下还可独立设置子课题方向,如操作型可分为数控车、数控铣、加工中心等子课题组,同时,各子课题可以互相交叉,力求知识技能全面,突出重点,强调技能熟练。

2.实训教学的设置

合理设置实践教学高职数控技术专业实践教学由基本技能训练、专业技能训练和专业岗位实习三部分组成。

(1)基本技能训练是实践教学的基础。可通过课程实训、课程实验、课程设计等形式完成,具备对设备、材料、工具、量具、装配等工作认知使用的基本技能。

(2)专业技能训练是模拟任职岗位进行的系统训练,按照岗位应具备的能力安排训练内容,目的明确,针对性强。如数控车床专业技能操作实训内容包括必须掌握数控车床操作、加工的工艺过程,加工基准的确定原则,机械原点,加工原点与编程原点的相互关系,加工参数的设定,观察加工状态与调整切削要素关系的能力,补偿值的修正与测量方法等,以及数控车床的检验、调试与维修,生产组织与质量管理等。

(3)专业岗位实习是实践教学体系的最后一个环节。学生通过顶岗实践,获得岗位技能,在实践中发现自己的不足和今后的努力方向,及早了解社会,加强劳动观念,增强竞争意识,锻炼自己的心理素质。

细化技能培养目标,分阶段实训传统的专业课教学方法往往停留在课堂教学上,教学效果不尽如人意。应该在讲授专业课时,根据授课内容进行分阶段模拟实训,将技能训练贯穿到整个专业课的教学过程中。如将数控车、数控铣、加工中心等理论与操作相对应进行细化,边学理论边实践,循序渐进,以达到培养目标。

最后借用“1221”观念实施教育教学,即:

“1”——一个开放的平台。汇集使用各种资源的开放平台。

“2”——两个系统。一个是培养学生实践动手能力的系统,另一个是培养学生可持续发展能力的基础知识的培养系统。

“2”——两个证明学生能力和水平的证书。一个是学历证书,一个是职业资格证书。

“1”——把学校办成一个终身学习的基地。

数控编程基础入门知识范文第3篇

关键词:微机原理;施教对象;讲授艺术

中图分类号:G64文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)04-0016-03

1 引言

“微机原理与接口”课程(以下简称“微机原理”)一直作为高等院校电类各专业、计算机专业、机械设计制造及自动化、机电一体化、过程装备与控制、化工仪器仪表等工科专业必修的课程之一(电类为专业基础课)。近年,随着计算机技术、微电子技术的飞速发展,微机及其相关的技术以超常的速度跟进,新技术新设备层出不穷,使得微机原理课程的内容越来越多;另外,计算机及其相关产品越来越多地冲击着人们的工作方式和生活方式,高等院校中越来越多的理工科专业要求开设微机原理(计算机硬件基础)课程。然而,正是微机原理课程教学内容量大, 教学对象面广,各类专业的学生基础差别较大,使得非计算机、非电专业的学生感到抽象难学;另外,部分学校课程名称及授课内容较混乱,如同是微机原理课程,有的班级上80X86,有的班上8051(多为机械专业等非电专业,建议课程名称应统一为“微机原理及接口技术”和“单片机原理及应用”);第三,在教学时数上课时差别教大,多为:计算机专业: 60―80学时;电类专业:60―75学时;机械类专业:40―50学时;第四,基础知识差别大:计算机专业有先导课“计算机系统结构”、“计算机组成原理”,还有平行开设的“汇编语言程序设计”;电类专业有模电/数电等先导课程;其他理工类专业(如机械类专业)却只有仅仅是把电路分析、模拟电路、数字电路、电机学、变流技术等整合为一门课的电工学,以及“计算机应用基础”。可见有限学时下微机原理课程要在不同施教对象中按照“厚基础、宽口径、重应用”的宗旨,因材施教并非一件易事。

此外,由于计算机硬软件技术发展很快,而且硬件新技术、汇编语言新版本大多和原有的基础技术一脉相承,所以有些老师觉得讲授最新的更好,而有些老师则认为还是讲授基础性知识好,两者难于统一。

本课题研究小组经过大量的研究实践,在本校教学中大胆进行改革,把“微机原理与接口”课程(“计算机硬件基础”)分成3~4个授课层次(如A、B、C、D类)分别制定出不同的教学大纲来执行,因材施教,各取所需。

2 在计算机专业中把握好整体与个体、取与舍的辩证关系

微机技术的发展使得微机原理课程包罗了太多的内容:除了指导委员会确定的七个基本知识单元(微处理器、存储器、指令系统、输入和输出、I/O接口技术和微机应用系统)之外,32位、64位CPU内部结构及多级流水线工作原理、虚地址下的寻址过程、高档CPU新增指令及MASM32汇编语言语法规范(乃至WIN32编程等)、段页存贮管理及芯片组、总线标准(EISA、PCI、USB等)等新内容也不能不涉及。

如果仍然仅以8086CPU来讲授,对计算机软件、计算机应用专业学生来说,未免过于落后,因为8086CPU和现用的Pentium相比,至少已经淘汰了三代;另外,对计算机专业学生来说,他们已经学习了先导课“计算机系统结构”、“计算机组成原理”,“计算机”和“80X86微机”二者是整体与个体、一般与特殊的关系,并且一般还有与“微机原理”同步开设的“汇编语言程序设计”(一般开设顺序多为:汇编语言微机原理接口技术[单片机应用]),因此,在有限学时下,象数制、原码、补码加减原理、ALU原理、16位汇编语言等部分完全应从简处理,而应重点讲授80386/80486/Pentium内部结构及工作机理、存贮管理技术(包括段页式存贮管理、Cache原理与访问管理、虚拟存贮管理)、I/O接口及外设接口(硬、软盘驱动器接口、网络与通信接口、打印机接口等)、芯片组技术,总线标准与接口技术(ISA、PCI、USB等)等,尤其是8086/8088时代的接口芯片多数已淘汰,新的芯片组在结构和功能上已与早期芯片具有本质区别,所以将原来侧重芯片的内部结构改为侧重芯片应用是必由之路。这样才符合“厚基础、宽口径、重应用”的培养目标。当然,计算机专业的“微机原理”教学大纲的制订绝对不是孤立的,比如32位汇编语言和Win32编程如果在“汇编语言程序设计”大纲中要求掌握的话,“微机原理”大纲就可另辟重点。

3 在电类各专业中把握好一般到特殊、基础与应用的辩证关系

“微机原理与接口”是电类各专业处于核心地位的专业基础课,本专业的学生在此之前有些虽没有学过“组成原理”、“系统结构”等课,但诸如汇编语言、中断、定时与计数技术、存贮器扩展、串并口扩展、总线标准等都是后备课如“单片机原理与接口”、“计算机控制”、“可编程控制器PLC”、“DSP数字信号处理”等课(电类专业一般为:微机原理及接口技术 60―80学时单片机原理及应用40―60学时)以及日后从事科研所必需的,尤其是“单片机原理与接口”和“计算机控制技术”的学习必须以“微机原理及接口技术”奠基。

事实上,从“微机原理”到“单片机原理”是一般到特殊的关系,“单片机原理”是“微机原理”的后补课程,两门课都是实用性很强的课程,学好了微机原理,单片机原理是稍学即会。象微机原理中的地址、寄存器、锁存器、控制字、堆栈、中断、定时与计数技术等概念可在单片机原理课程学习中直接应用;但是,工业过程控制中用的更多的是单片机控制和PLC控制(即使象网络控制、现场总线控制其终端实现也一般用单片机或PLC控制),所以和单片机共有的汇编语言、CPU结构原理,存储器扩展、并/串行口扩展、总线、LED及键盘的接口等内容的讲述要不厌其烦,举一反三,而前述的计算机专业所侧重的高档CPU的段页式存贮管理、Pentium结构及芯片组、硬、软驱接口、MASM32及Win32编程技术等虽不能不提,但应适当从简,不要让学生感到既多又杂,抽象难学,甚至出现畏难情绪,要知道,基本原理部分如果不理解透彻,单片机应用及计算机控制系统的学习就无所适从,而且直接影响着毕业设计的质量。

4 在非电、非计算机理工类专业中把握好基本原理与一般原理、开与合的辩证关系

由于微机(单片机、PLC)作为智能化机电产品的大脑与心脏,在超精密加工、数控机床、机电一体化、机器人技术中有着日益广泛的应用,使得微机原理(有的学校开设微机原理课,但实际讲授内容为“单片机原理”)也成为机电一体化、过程装备等机类专业学生必修的一门课程,但是在授课过程中我们明显感到两点:第一,学生与微机相关的基础知识薄弱,因为他们仅仅是把电路、模电、数电、电机学、变流技术等整合成一门电工学去学的,触发器、译码器、计数器、存储器等知识中的部分,甚至全部内容都是蜻蜓点水、点到为止,没有深入学习;第二,在机械类专业中“微机原理”课程学时很有限,一般在40-50学时之间;基于上述原因,学过两周该课的大多数同学反映,该课抽象难懂,神秘莫测。所以一开始应把数制及典型单元电路的原理讲清楚以揭开CPU的神秘面纱;要有重点有选择地讲清其原理,如门控电路及控制字,一位ALU的结构、传统CPU取指令和执行指令的过程、步骤。另外,对机械类专业学生来讲,他们掌握单片机原理可能比8086原理更重要,所以在8086原理讲完后,最好花几个课时介绍8051等单片机,8051和80X86同为Intel公司的拳头产品,汇编语言助记符十分相象,有了80X86作基础,作比较,学8051很轻松;这也是开与合的关系。开是发散,由8086发散到8051单片机;合是聚集,机类学生计算机原理仅此一门,8051不能不聚到中去讲,但8086是基础,是主要讲授对象,8051单片机是应用,要讲究适度,开是放的开,聚是收得拢,百变不应离其宗。

5 在文、管、法等文科专业中把握好深入与浅出的辩证关系

学习的目的是为了应用,而计算机是一个工具,对这个工具的原理应该多少懂一些,这是这类学生的目的所在,正是由于汇编语言课深奥枯燥,大家才喜欢使用可视化的高级语言及其编程工具,所以这类专业的“微机原理与接口”一般更名为“计算机硬件技术基础”。对这类专业学生不要大讲特讲80X86宏汇编语言程序设计、CRT显示控制编程等较深内容,只有有的放矢,深浅适度,才能调动学生的积极性,激起学生的求知欲,从而收到相得益彰的效果。浅是表达,深是理解;浅是弄懂,深是探求;浅是深的必要前提,深是浅的必然深化。要按照“培养既精通本专业知识,又能应用计算机知识,解决实际问题的复合型人才”计划来培养,让缺乏基础知识的学生由浅入深,循序渐进地学习和学习计算机原理,掌握基本知识,更要掌握一些实用知识如芯片组技术、USB接口、PCI、AGP总线、EIDE、SCSI标准等,要配合实物与实验帮助学生从感性知识上升到理性认识。

6 在讲授艺术上要把握好雅与俗、庄与谐、形象与抽象的关系

(1)恰当的应用俗语是提高学生理解能力的必要手段,“雅”是指用专业语言,用词规范,语句缜密,“俗”是口语,具有通俗易懂,亲切自然,比如,微机原理中的“总线”就是计算机系统中的“信息高速公路”,CPU总线浮空,就是该段“高速公路”关闭。

(2)工科“微机原理”也要讲求“庄”与“谐”,“庄”是庄重、严肃,“谐”是诙谐、幽默,庄谐并用,寓庄于谐,让学生在轻松愉快的气氛中接受知识,但“庄”与“谐”的应用要适度。比如,“二级控制模块DMA请求总线使用权”是“中层领导向最高层领导申请”,因为“DMA控制器有总线控制权,所以不是处于最底端;又如 “伪指令和指令相比不产生机器代码,不占据存储单元、起管理作用”可说成“伪指令是指令的后勤管理员”。

(3)提高学生形象思维能力也是课堂教学中帮助学生理解的重要手段,形象的比喻及严密的逻辑性语言可以触类旁通,帮助理解。例如,“间接寻址”是寄存器中放的是存贮单元的有效地址,按该地址便能找到操作数,可以这样理解,“张三要找李四,但只有王五有李四住址”,所以张三找到王五也就找到了李四,这是间接找法。

7 结 语

总之,在有限学时下,对于包罗了太多的内容的“微机原理”课程,我们一定要针对不同的专业对象,把握好几个辨证关系,合理地制定适合于该专业的教学大纲,而不应把一个相同内容的大纲强加到所有的专业;另外,讲课是一门艺术,在语言艺术上,熟能生巧,这是笔者讲授“微机原理”多年的深刻体会。

参考文献:

[1] Intel公司.IA-32 Intel Architecture software Developer’s Manual,volume1:Basic Architecture[Z].

[2] 陆慎,等.事实求是地制定教学计划[J].广西工学院学报,1999(8).

[3] 富春岩,王皓杰,等.非计算机专业研究生计算机教学的研究[J].计算机教育,2006(3):8.

[4] 王克义.非计算机专业“微机原理”课程的改革实践与研究[J].计算机教育,2005(11).

[5] 仇玉章.32位微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2004.

[6] 郑学坚.微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2002.

[7] 周明德.微型计算机系统原理及应用(第四版)[M].北京:清华大学出版社,2004.

投稿日期:2006-08-07

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数控编程基础入门知识范文第4篇

关键词: ; 程序设计; 阶段式教学法; 课程改革

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2014)10-71-02

Application of phase teaching method based on program design course reform

Wang Huadong

(School of Computer Science and Technology, Zhoukou Normal University, Zhoukou, Henan 466001, China)

Abstract: The program design is a theoretical and practical course. It is difficult to learn and use. The traditional models and methods can no longer meet the requirement of the software industry. The teaching system in the college based on phase teaching method is introduced. The content of phase teaching method and material teaching design scheme is expatiated. The practice shows that programming ability and comprehensive capabilities of students have been improved effectively.

Key words: ; program design; phase teaching method; course reform

0 引言

程序设计是我校软件学院开设的一门重要课程,它全面介绍了的基础知识和使用开发网络应用程序的技术和方法。该课程具有很强的理论性、实践性和实用性,通过课程学习可以提高学生的就业能力[1]。由于该课程理论性比较强,学生初学时不好入门。课程各章节的知识点比较分散,缺乏系统性和完整性,从而导致学生不能理解各知识点相互之间的关联,不能学以致用,与企业对人才的能力要求有较大的差距。那么,如何激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,如何帮助学生理解所学知识,使其能够理论联系实践,将所学知识融会贯通,如何使毕业生达到企业岗位需求的能力等等,这些都是教学需要考虑的问题。笔者应用阶段式教学法对程序设计课程进行了研究与实践,并取得了良好成效。

1 阶段式教学法

阶段式教学法是以培养学生综合素质为目的提出的一种符合计算机专业特色的教学方法。这种方法将整个教学过程分为三个阶段。第一阶段称为知识学习阶段,目的是使学生掌握必要的理论基础知识,为后续阶段的教学打下基础。第二阶段称为案例实训阶段,使学生能够将分散的知识联系在一起,增强对知识的理解,学会对知识的应用。第三阶段称为项目实战阶段,通过具体项目的开发,增强学生的实践动手能力以及创新开拓能力,完成学生在学校学习和在实际工作之间的能力与知识的衔接。如图1所示。

[第2阶段 案例实训][第1阶段 知识学习][第3阶段 项目实战]

图1 阶段教学法示意图

1.1 知识学习阶段

基础理论知识部分采用传统方法讲授语法知识,使学生牢固掌握概念和基础知识,同时可以配合一些小的实例演示帮助理解。

1.2 案例实训阶段

有了第一阶段的基础,学生已经掌握了一定的理论知识,这时需要配合具体实例来加以理解理论知识,因而,本阶段主要采用案例教学法,以设计型实验方式开展。案例教学法对授课教师提出更高的要求,所选择的案例要有针对性、代表性、实用性等特点,这需要授课教师对课程的整体内容进行深入地分析和整合,将原教材的内容设计成若干个大模块,每个大模块是一个相对独立的主题内容,要求学生应用所学的多种理论知识及技术,实现主题功能。

1.3 项目实战阶段

学习过程的最终目的是完成知识的构建。要使教学效果得到保证,就必须有相应的检验方法。项目实战是由学生以某种任务驱动为目的,自主搜集材料,采用分组、协作学习的形式进行实战[2]。对于本阶段的实战,采用跟实际项目开发接轨的思路,毕竟学生毕业后要将所学应用到实践中,因而在学习阶段就开始让他们积累开发项目的实战经验。实际开发项目需要经历需求分析、总体设计、模块详细设计、系统测试、系统完善与维护等几个阶段。在具体实战中教师也按照这种程序来要求学生,要求他们写出相应的项目计划书、设计报告等。通过项目实战,学生可以巩固课堂上的教学案例知识,并在案例基础上对知识进行重构,达到构建新知识的目的。学生是知识意义的主动建构者,但这并不表示可以忽视教师的作用,相反,教师的作用更为关键,是课堂教学实践的引导者、组织者和共同学习者。

2 教学设计方案

2.1 教学内容设计

以我系软件学院为例,程序设计课程包含68个理论课时和34个实验课时。其中实验课时主要用来进行阶段性实训,项目实战也可安排在实验课或课余时间,具体课程内容安排及实训强化阶段题目设计如图2所示。

第1阶段 认识理论知识 第2阶段 实训

[教学题目\&教学内容\&\&实训题目\&实训要求\&1 Web开发技术概述\&介绍开发技术的基本概念和特点。\&1 登录模块\&配合常用服务器控件及验证控件,制作具有注册与登录功能的模块。\&2 应用程序基础\&讲述了C#语言的程序设计基础。\&3 网页设计\&主要介绍常用的服务器控件。\&2 学生信息管理模块\&综合操作学生信息,包括查询、插入、删除、更新等常见操作。\&4 网站安全与验证\&讲述验证控件和成员角色管理。\&5

数据库编程\&Web数据库应用程序设计的基本方法及常用数据源控件和数据绑定控件。\&3 新闻模块\&巧妙利用用户控件实现多种类型新闻的管理。\&6 用户控件与自定义服务器控件\&讲述用户控件和自定义控件的设计和使用方法。\&7 文件与流处理\&介绍关于文件和目录处理、I/O流读写等操作。\&4 文件管

理器\&应用文件和目录操作技术制作常见的树形文件管理器。\&8

性能与配置\&介绍调整和配置应用程序的方法。\&]

图2 课程组织设计方案图

2.2 实战项目设计

为使学生掌握程序设计所需的知识与技能,按照从初学者到专家的职业成长规律及认知规律,设计了三个实战项目,项目的选择从简单到复杂,从单一到综合[3]。

2.2.1 “图书管理系统”

“图书管理系统”是第一个实战项目(简称项目1),按照认知规律,在此项目中有意安排基础性的内容(标准控件Label、Button、TextBox、HyperLink、DropDownList等;数据绑定控件DataList、Repeater、DropDownList等;验证控件ValidationSummary、RequiredFieldValidator等)。由于此项目是学习后续知识的出发点,因此有意设计了一些陷阱,让学生发现此项目中存在的一些缺陷,如果这些陷阱、缺陷能被学生一一发现,会留在学生的记忆深处,如果能将这些陷阱、缺陷在后续两个项目用新知识、新技术加以改进,相信新知识、新技术也将深刻地留在学生的记忆深处。例如:在“图书管理系统”所有页面对应的代码中都用到数据库连接语句(SqlConnection con=new SqlConnection();) 及DataList、DropDownList、Repeater 等绑定控件的函数ECDropDownList()、GetNewsTypeList(),这些代码及函数在该项目中反复出现,这一缺陷在后面两个项目中可用建立公共类的方法加以克服。另外,在“图书管理系统”后台设计的所有页面中要增加任一个功能,在后台设计的所有页面中每一个页面都要相应增加,这也是一个缺陷,这一缺陷在后面两个项目中用“母版页”新技术能够加以克服。在此项目中,有意在后台编码和前台编码阶段反复多次对Repeater 控件进行编程,而且有意设计成在多次重复过程中都提出新的要求,从而在多次重复的过程中既达到复习的目的,又对同样的Repeater 控件有新的、更高的认知,从而达到举一反三的目的,同时为后面两个项目中学习GridView 打下坚实的基础。

2.2.2 “火车订票系统”

火车订票系统是实战项目2,仍然按软件开发的五个工作过程序化程序设计的知识点,但由于篇幅所限,这里只介绍编码工作过程涉及的知识点。在后台编码工作任务中,学习“母版页”新技术克服项目1中存在的弊端,并在“母版页”中用到新的TreeView、Menu、SiteMapPath导航控件代替HyperLink控件,并学会使用站点地图SiteMap控件,使用SiteMapNode构造SiteMap。另外,在前台和后台的页面中大量使用GridView控件读取、控件绑定超链接、控件编辑列,使用CommanField列编辑数据、使用BoundField列显示数据、使用CommandField列选择数据、使用HyperLinkField列链接数据、使用CommanField列删除数据、使用ButtonField列灵活操作数据、分页浏览数据;并且要求学生比较该控件与项目1中的Repeater控件的异同。在学会“母版页”新技术使用后,让学生体会用户控件的重用性特点;学会Web.Config文件配置数据库的连接,同时体会在Web.Config文件配置连接数据库的好处。

2.2.3 “在线考试系统”

该项目是实战项目3,仍然按软件开发的五个工作过程序化 程序设计的知识点,但由于篇幅所限,这里也只介绍编码工作过程涉及的知识点。项目3“在线考试系统”是项目1“图书管理系统”和项目2“火车订票系统”的综合。项目1“图书管理系统”可以在线新书的通告,项目2“火车订票系统”为客户在线订票奠定基础,在此基础上增加考试题型、增加考试科目的题库,然后抽取相应考试科目的试题,为学生在线考试做好准备,所以项目3“在线考试系统”的关键是前台学生考试页面及代码的设计,而在这页面的设计过程中,安全性及可靠性是这一项目的设计重点,所以利用Response 输出信息、利用Request获取页面输入、利用Server获取服务器信息、利用Application共享数据、使用Global.asax文件、利用Session共享数据、利用Session验证用户是关注的重点。正是由于项目3 是项目1和项目2的综合,所以使用样式和主题来美化项目3的整个页面也是项目3应关注的内容(样式表CSS、为所有页面指定主题、为特定页面指定主题、为特定控件指定主题、动态指定主题和外观)。

实战以三个逐层递进的项目贯穿整个实训过程,由图书管理系统、火车订票系统、在线考试系统等三个项目来组织实训,将职业行动领域的工作过程融合在项目训练中。本实训的教学目标是通过这三个项目的学习完成本课程的实训任务,进一步熟悉软件开发的“需求分析”、“软件设计”、“编码”、“测试”、“部署与维护”这五个工作过程。通过三个项目的学习将软件公司新人的“岗前培训”、“试用”、“转正”前移到学校,从而使学生在校期间就积累程序设计经验及项目经验。这样的学习过程可以使学生养成诚实、守信、吃苦耐劳的思想品德,养成善于动脑,勤于思考,及时发现问题的学习习惯;培养善于与软件开发团队成员间的良好沟通,与不同部门的同事团结协作的意识和能力;养成规范的软件代码编写习惯。

3 结束语

文中介绍了阶段式教学法的教学体系,阐述阶段式教学法的内容及具体设计方案。应用阶段式教学法可以激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,帮助学生理解所学知识,使其能够理论联系实践,将所学知识融会贯通,使学生的综合素质与企业要求“零距离”[4]。本课改对现代职教理念作了有益的探索,有利于提升软件技术专业课程教学质量,促进软件专业技术水平的整体提高[5-6]。

参考文献:

[1] 康 晶,王爱民,葛彦强,葛文英,周宏宇.基于阶段教学法的

Web程序设计课程改革[J].计算机教育,2010.16:35-36

[2] 王宏,吴文虎.清华实践教学“赛课结合”新思路[J].计算机教育,

2010.7:10-12

[3] 李淑珍,李晓宾.网页设计与制作课程在不同阶段的不同教学方法探[J].

软件导刊,2012.7(4):138-139

[4] 王文静.中国教学模式改革的实践探索――“学为导向”综合型课堂

教学模式[J].北京师范大学学报,2012.1:18-24

[5] 朱香卫,张建,朱锋,熊福松.基于工作过程的软件技术专业核心课程

开发的创新与实践[J].计算机时代,2010.12:41-42

数控编程基础入门知识范文第5篇

关键词:Labview;课程设计;教学实践

中图分类号:TP311.56 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)27-0139-02

一、引言

虚拟仪器是基于通用计算机平台的仪器及测量技术。它突破传统电子仪器以硬件为主体的模式,让用户可以在计算机平台上根据需求定义和设计仪器的测试功能,使得使用者在操作计算机时,如同是在操作一台自己设计的测试仪器。虚拟仪器由硬件和软件两部分组成。虚拟仪器中硬件的主要功能是获取外界的被测试信号,而所获得的信号则需要通过软件的控制来实现数据采集分析等功能,并将其集成到命令环境中。因此,测试软件是虚拟仪器技术的核心组成部分。用户在虚拟仪器开发环境下,可以根据自己的需求来设计个性化的仪器和系统,实现“软件就是仪器”。

Labview(Laboratory virtual instrument engineering workbench)是NI公司于1986年推出的一个功能强大的图形化的虚拟仪器开发环境,至今已有将近30年的历史。Labview作为数据采集和仪器控制软件的标准,广泛应用于工业界、学术界和研究性实验室,是目前国际上应用最为广泛的虚拟仪器开发环境之一。使用者可以根据不同的测试任务,在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件,实现仪器控制、数据采集、数值分析及数据显示等多种复杂的任务。Labview适用于Windows、UNIX、Mac等多种操作系统平台,可以增强用户构建自己的科学和工程系统的能力,提供实现仪器编程的便捷途径。

Labview作为一种程序开发环境,可以实现与一般计算机语言相似的功能,但是Labview与其他计算机语言存在着显著的区别,即其他计算机语言一般采用基于文本的语言产生代码的方式,而Labview使用的是图形化的编辑语言即G语言来编写程序,产生的程序是框图的形式。作为NI设计平台的核心语言,Labview一般用于开发测量或控制系统。该环境可以集成、快速构建各种应用所需的所有工具,能够在不需要记忆语句结构的前提下快速地进行编程,有助于工程师和科学家提高生产效率和不断创新。在很多理工科高校的非计算机专业学生的培养计划中,都会安排Labview语言的专业课程,但由于该课程并不是计算机专业的必修基础课程,相关的教学讨论也较为缺乏,因此笔者仅就Labview课程教学中所遇到的一些问题和积累的部分经验做一些探讨。

二、Labview课程的教材选择

本课程选用陈锡辉编著的《Labview 8.2 入门与精通》,作为本课程的教材。该教材与其他Labview教材相比有几个优点:首先,它由浅入深、较为全面地讲述了Labview的相关知识点。该书分为“基础篇”和“高级篇”两部分,适应教学的需要。由于本课程在课时安排上只有32个学时,而真正的授课时间只有16个学时,仅能讲授比较基础的部分。该书的“基础篇”共有14章,包括从编程界面介绍到子VI的调用等内容,在授课时应以前11章的内容为主,让学生明确要掌握的知识。其次,该教材在知识点的安排上有一定的侧重点,并不是一味地追求知识点的全面,而是有重点地讲授一些比较常用的知识点,其他不太常用的知识点则采用相对较少的篇幅。作为授课教材来说,其性价比较高。

三、Labview课程的教学安排

作为一门可视化的编程语言,Labview除传统语言中常用的数据类型、运算符、变量、常量等基本量之外,控件的操作占了很大的比重,这也是其与传统的C语言等程序设计语言的区别与优势。作为一门专业课,总学时数为32个,考虑到要给学生安排上机时间,所以一般课堂上的教学学时为16~18个。整体学时数偏少,不可能在一个学期将一门语言的所有内容学完,因此在教学时主要偏重于基础部分的讲授。

该课程的授课对象为大学三年级的学生。在大学基础课的教育中,他们大多接触过C语言的基本的程序设计,具有一定的基础,培养了一些编程的思想,因此,在教学时,除了讲授Labview的基础知识,还要让学生体会到Labview与传统语言的一些区别,可以运用实例做讲解。在实例的选取方面,第一节课可以选用一些较为经典的案例,激发学生对课程的兴趣。如教材第一章中,作者选择性地介绍一个曾经参与过的正负电子对撞机二期工程谱仪慢控制系统。该系统拥有丰富的主界面元素,可以实现强大的功能。通过介绍这一系统,让学生对Labview有个初步的了解。当然,由于该例子是Labview在高新科研项目方面的应用,学生可能没有切身的感受。故可以引入与学生学习生活较为密切的一些实例,如科学计算器等,丰富他们对Labview的认识。

由于学生具有一定的C语言编程的基础,而在Labview的教学过程中也会不可避免地用到C语言。举例来说,教材第五章讲到公式节点文本编程语言的实现,而公式节点的文本编程语言的语法就与C语言非常接近,如会用到C语言里常用的变量声明赋值语句、结构语句等。在讲授这一章时,可以将Labview与C语言配合起来进行讲解,通过比较同一程序的两种不同表达形式,总结两者的优缺点。采用对比教学的方式,可以使学生领会到G语言图形编程不同于文本语言的特点:采用数据流的形式可以直观地表达整个程序的结构,但在实现复杂算法方面却不如文本编程语言简洁易懂。

作为一门面向对象的计算机语言,Labview中控件种类比较繁杂,函数种类也很多,应用较为灵活。在引入现代化教学手段之后,可以通过PPT演示,其优点是信息量较大,可省去板书时间,但同时由于展示的内容较多,演示速度较快,容易使学生跟不上教学进度,难以消化教学内容。因此,在讲授各种控件和函数时,必须有所侧重。

四、Labview课程的上机教学

在上机时,遵循“一人一机”的原则,可采用以学生上机练习为主、教师演示操作为辅的授课模式。学生在温习知识点的同时,能够把看到的和听到的内容有机地结合起来,这样可以提高学生的理解能力,加快课程内容的消化。一门计算机语言课,学生只凭听和看不可能掌握好所学的知识,重点是上机和课后的演练。只有通过多练习,才有可能掌握课程内容。

在实际的上机教学过程中,我们发现Labview课程容易遇到下列一些问题:(1)不同格式的数据输入端和控件输出端连在一起,导致连线错误。遇到这样的问题,应引导学生将Labview的数据格式用控件接线端颜色来区分,而不是机械地照搬控件帮助中的数据格式说明。(2)输入控件与输出控件的混淆。这说明学生对输入和输出的控件属性不太熟悉,须强调输入和输出控件在形式上的区别,强调通过程序面板上控件接线端子的箭头指向来区分输入和输出属性,并举出相应的错误例子以做示例和讲解。(3)找不到所需的控件。这样问题的出现表明学生对前面板和后面板的控件不熟悉,需要多加练习来更正和提高编程速度。

在上机教学过程中,还需要注意不同电脑里安装的Labview版本有可能不一致,这会给学生操作时带来一些困扰。如在调用子VI部分,在Labview 2012版本中,子VI连接端子和图标是并列显示在前面板右上角的,而在Labview 8.2版本中,子VI的连接端子需要右击前面板上右上角的图标,选择“显示连接端子”才能显示出来。在课堂演示时,一般均采用Labview 2012版本。但无论在课堂讲授或是在上机教学时,都不应忽视版本问题可能给学生上机操作带来的困难。在课堂讲授相应的部分时,应该经常提醒学生8.2版本与2012版本存在的区别,在上机时注意区分,以适应不同版本的编程环境。

五、Labview课程的考核

课程的考核是一门课教学的重要环节,是检验教学成果的重要指标。由于计算机课程的特殊性,在对学生进行考核时应结合平时成绩和上机考试两部分来进行考评,这样最终成绩才能综合性地反映学生的掌握水平。一般来说,平时成绩占30%,主要考查学生的出勤率,以及在平时的上机课程中是否主动积极地完成教师布置的任务,是否有独立思考的能力等。期末上机考试成绩占总成绩的70%,主要考查学生对基础知识的掌握,以及用所学知识独立编程的能力。

六、总结

教学方式的探讨需要教师不断地进行总结、交流,以有所提高。目前我们主要以课堂讲授与上机互动相结合,注重培养学生的实际操作能力,让他们学会编写核心程序的步骤和思考问题的方法,通过各种实例来调动学习主动性,激发学生对Labview编程学习的热情和兴趣,培养思考能力以及解决问题的能力,以期达到一举多得的效果。

参考文献:

[1]解明芳,王鸿钰.虚拟仪器[J].仪表技术,1998,(5).

[2]陈思,黄亚宇.虚拟仪器技术概述[J].机电产品开发与创新,2007,(3):51-53.