ПЗ редакция 1. Педагогическая часть Назначение и место учебной дисциплины Программирование обработки для автоматизированного оборудования
 Скачать 184.07 Kb.
|
   
Подготовка высококвалифицированных специалистов имеет важное значение в развитии промышленности и технического прогресса во всех отраслях. Современный уровень техники выдвигает высокие требования к будущему специалисту, который должен обладать не только хорошими практическими навыками и умениями, но и теоретическими знаниями. Учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» в своей основе имеет практическую направленность. Цель его заключается в формировании у обучающихся знаний, необходимых им для эффективного усвоения оборудования с ЧПУ, применяемого на производстве. Преподавание данной дисциплины требует от педагога хороших методических, инженерных знаний, специальной педагогической подготовки, а также знание и применение современных методов обучения. Это и есть важнейшее условие правильного и эффективного планирования процесса изучения дисциплины «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» в целом и каждого отдельного его занятия. На основе квалификационной характеристики специалиста была составлена таблица о тех знаниях и умениях, которыми должен обладать техник (специальность 2-36 0101 «технология машиностроения») подготавливаемых в УО «БГПК» (таблица 1.1) [3]. Таблица 1.1 – Требования к специальным знаниям и умениям техников в УО «БГПК»
Продолжение таблицы 1.1
После изучения учебного плана УО «Борисовский государственный политехнический колледж», где обучающиеся готовятся по учебным специальностям 2 – 36 01 01 «Технология машиностроения» и специализации 2-36 01 01 03 «Технология автоматизированного производства» было определено, что учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» изучается обучащимися на протяжении 3-4 курса обучения. На изучение дисциплины отводится 160 часов, из них: 64 часа – лабораторно-практические занятия, 2 часа – обязательные контрольные работы. Профессиональный компонент рабочего учебного плана включает общепрофессиональный, специальный циклы и цикл специализации[11]. На основе изученного учебного плана была составлена таблица 1.2. Таблица 1.2 – Распределение числа часов дисциплин ПК учебного плана УО «БГПК» по специальности 2-36 01 01 «Технология машиностроения» в %.
Продолжение таблицы 1.2
Продолжение таблицы 1.2
Для более наглядного восприятия результатов анализа таблицы 1.2 построим диаграмму (рисунок 1.1).  – Общепрофессиональный цикл  – Специальный циклРисунок 1.1 – Диаграмма распределения числа часов дисциплин в профессиональном компонентеУО «БГПК», в % Сделав анализ таблицы 1.2 и рисунка 1.1 можно сделать вывод, что на дисциплину «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» учебным планом отводится 172 часов, что составляет 8% от общего числа часов дисциплин профессионального компонента. Дисциплина занимает важное место в системе изучаемых дисциплин ПК при подготовке специалиста. Учебная дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» формирует у учащихся систему достаточных современных знаний. Рассмотрев учебный план, приступаем к изучению учебной программы «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» [4]. Результаты приведем в диаграмме (рисунок 1.2).  Рисунок 1.2 – Диаграмма распределение учебного материала дисциплины по научно-технической общности элементов, в % Таким образом, проанализировав учебный план и построив график, можно увидеть, что большая часть времени приходится на группу «Технология» (61 %), так как содержание учебного материала в основном нацелено на описание процессов применительно к соответствующей специальности и технологии её выполнения, что еще раз подчёркивает направленность дисциплины «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» на формирование у учащихся знаний и умений, необходимых для получения квалификации техник 2-36 01 01 «Технология машиностроения». Итак, проанализировав учебный план и учебную программу УО «БГПК» видно, что дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования» имеет важное значение в подготовке квалифицированного специалиста, т.к. имеет больше всего часов на его изучение. На диаграмме отчетливо видно, что при изучении учащимися дисциплины большая часть учебного материала нацелена на описание процессов применительно к соответствующей специальности и технологии их выполнения 1.2 Дидактический анализ темы «Классификация систем числового программного управления» Общетехнические и специальные дисциплины занимают важное место в подготовке квалифицированных специалистов. По целям и месту в учебном процессе, содержанию, и методам обучения они имеют специфические особенности в сравнении с общеобразовательными дисциплинами. В этой связи необходим дидактический анализ общетехнических и специальных дисциплин на основе дидактического анализа учебных занятий, их содержания, которое в значительной степени определяет организацию и методы обучения, характер учебной деятельности преподавателя и учащихся. Основная цель общетехнических дисциплин, являющихся, как правило, «сквозными» для групп специальностей – раскрытие принципов, лежащих в основе производственных процессов, теоретических основ устройства и работы оборудования, свойств основных материалов, углубление политехнической направленности подготовки квалифицированных специалистов. Задача изучения специальных дисциплин – приобретение обучающимися знаний о системе машин, механизмов, аппаратов, приборов и т.п., о технологии и организации производства, организации труда, материалах применительно к определённой профессии. При этом у учащихся формируются способности ориентироваться в современном производстве, умения решать конкретные производственные задачи, связанные с выполнением работ, типичных для соответствующих специальностей. Дидактический анализ содержания учебного материала нужен, прежде всего, в учебных целях. Известно, цель и содержание являются основой для выбора форм и методов обучения, структуры урока. Таким образом, необходимость дидактического анализа содержания учебного материала не вызывает сомнения. С его помощью преподаватель может выяснить какие знания (умения, навыки) нужно формировать у учащихся, на какие части следует разбивать учебный материал, чтобы он был логически завершёнными, какие способы изложения материала окажутся более доступными для учащихся. Дидактический анализ содержания учебного материала – процесс, состоящий из нескольких этапов: 1. Анализ учебной дисциплины в целом. В его основе лежит знание преподавателем закономерностей обучения, функций, содержания технических дисциплин при подготовке специалистов. Как правило, такой вид анализа проводится при подготовке преподавателя к учебному году. В ходе этой работы выявляется назначение и место учебной дисциплины в структуре подготовки специалиста, его цели и задачи, возможности воспитания и развития учащихся. 2. Анализ содержания отдельных тем и разделов курса. При этом надо разобраться в его структуре, выделить основные понятия, определяющие специфику данной учебной дисциплины, установить внутридисциплинарные связи (ВДС), междисциплинарные связи (МДС). В результате этого анализа преподаватель определяет базовый уровень знаний и умений в рамках исследуемой темы. 3. Анализ содержания учебного материала при поурочном планировании. В ходе этого анализа преподаватель разрабатывает или подбирает определения, понятия, примеры, факты. Этот этап необходим для обоснованного выбора форм и методов обучения в целом, его результатом является детальный «сценарий» учебного занятия [15, с. 131]. Названые этапы дидактического анализа должны проводиться преподавателем последовательно. Нельзя педагогически верно отобрать содержимое учебного занятия, не зная современных требований, которые предъявляются содержанием тех. подготовки преподавателя, а так же места и задач преподаваемой дисциплины, согласно учебному плану. Для этого следует ознакомиться с программами предметов профессионального компонента учебного плана, выделить те предметы, у которых имеются существенные и непосредственные связи с анализируемым занятием. Если связи между содержанием отдельных дисциплин часто носят опосредованный, косвенный характер, то между специальными дисциплинами они, как правило, непосредственные, прямые: и по логике, и по времени изучения аналогичных тем, и по содержанию учебного материала. Обучающиеся изучают большое количество дисциплин, у них формируются разнообразные знания. Всё это должно восприниматься ими как единый взаимосвязанный комплекс. Однако, учащиеся сами не всегда соотносят знания, полученные на уроках по различным дисциплинам, не устанавливают связей между ними. Они воспринимают и усваивают материал каждой дисциплины в соответствии с той логикой, какую предлагает им учебный материал и преподаватель. Поэтому и необходима целенаправленная работа всех преподавателей (мастеров ПО), на организацию системы продуманных приёмов, которые способствовали бы установлению этих связей в сознании учащихся и охватывали все стороны педагогического взаимодействия на них. Прежде всего, рассмотрим первый этап дидактического анализа. В ходе его выяснилось, что дисциплина «Программирование обработки для автоматизированного оборудования», на которую отводится 160 часа, занимает 8 % от общего числа часов (2758) всех дисциплин общепрофессионального цикла. Проанализируем второй этап дидактического анализа, рассмотрев тему «Классификация систем числового программного управления», которая входит в учебную дисциплину «Программирование обработки для автоматизированного оборудования». В результате изучения этой темы у учащихся должны сформироваться следующие знания: 1. Что собой представляют системы ЧПУ. 2. Классификация систем ЧПУ. 3. Что собой представляют аппаратные системы ЧПУ. 4. Технические характеристики устройств ЧПУ. Произведя анализ данной темы, можно увидеть её связь с другими дисциплинами общепрофессионального цикла. Такими, как «Электротехника с основами электроники», «Информатика», «Информационные технологии» (междисциплинарная сопутствующая связь). В результате усвоения этих дисциплин у учащихся формируются следующие знания и умения: Знания: приемы создания, сохранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ними; - Особенности получения, распределения, преобразования и использования эл.энерги, а так же применяемое оборудование; Процессы, методы поиска, сбора, хранения и обработки информации. Умения: создавать информационные модели в различных областях деятельности; разрабатывать и эксплуатировать Электрические и электронные системы и устройства; применять средства вычислительной техники для поиска, сбора, хранения и обработки информации. Можно увидеть, что такая тема дисциплины, как «Общие сведения о ПУ производственными процессами в машиностроении» является предшествующей темой (внутридисциплинарная предшествующая связь). Поэтому, чтобы усвоить тему «Классификация систем числового программного управления» учащиеся должны изучить и данную тему дисциплины. [13, с.34]. При изучении этой темы у учащихся формируются следующие знания и умения: Знания: общие сведения об автоматизации производственных процессов; особенности автоматизированной подготовки данных и программирования на ЭВМ. Умения: подготавливать исходные данные при разработке управляющей программы; составлять, вводить и редактировать управляющие программы. В свою очередь тема «Классификация систем числового программного управления» влияет на усвоение последующей темы дисциплины «Принципы наладки автоматизированного оборудования» (внутридисциплинарная перспективная связь).     Предшествующая внутридисциплинарная связь Перспективная внутридисциплинарная связь Сопутствующие междисциплинарные связи Рисунок 1.3 – дидактический анализ темы «Классификация систем ЧПУ» В результате усвоения данной темы у учащихся формируются следующие знания и умения: Знания: особенности наладки станков с ЧПУ. Умения: производить наладку приспособлений и установку режущего инструмента. Для более наглядного представления связей сформирована схема (рисунок 1.3). Итак, в ходе анализа темы «Классификация систем числового программного управления» были установлены её междисциплинарные и внутридисциплинарные связи, что способствует более глубокому усвоению учащимися учебного материала 1.3 Логическое структурирование учебного материала темы Логическая структура учебного материала – один из видов проектной деятельности преподавателя при подготовке к учебному занятию. Успешность этой деятельности во многом определяется его умением выявить структуру учебного материала. Учебный материал можно рассматривать как некоторую систему, обладающую определенной структурой. Логическая структура учебного материала представляет собой совокупность понятий, утверждений и логических связей между ними. Понятия и утверждения составляют носитель структуры, а логические связи - отношения, придающие этому множеству определенную структуру. Говоря о логической структуре учебного материала, мы имеем в виду отношения, которые существенны и необходимы в дидактическом аспекте, а некоторые понятия и утверждения считаем элементарными и не включаем в логическую структуру. Под логической структурой учебного материала понимают систему внутренних связей между понятиями и суждениями, входящими в данный отрезок материала. Различают глобальные и локальные структуры. Если изучаются взаимосвязи разделов учебной дисциплины, целых дисциплин или отраслей знаний, то решается задача выявления глобальных структур. Этими вопросами преподаватель занимается на этапе перспективной подготовки к занятиям при анализе учебного плана, тематического плана программы учебной дисциплины и содержания отдельных тем. При поурочном планировании объектом изучения являются только локальные структуры, рассматривающие систему внутренних связей между понятиями и суждениями, входящими в относительно небольшие фрагменты учебного материала, ограниченные содержанием всего урока или его части [12, с. 22]. Исходя из сущности логической структуры учебного материала, можно выделить два существенных аспекта логического анализа: 1) выделение новых понятий и утверждений, определяющих содержание учебного материала; 2) выделение тех связей и отношений, в которых находятся эти понятия и утверждения между собой (внутренних связей), а также с другими понятиями и утверждениями (внешних связей). Изучение структуры учебного материала и её анализ на основе только простого перечисления понятий, входящих в тему, невозможны. Поэтому возникает необходимость построения модели, отражающей последователь-ность, подчиненность, соподчиненность понятий, входящих в материал, их непротиворечивость и закономерность, связи между ними. Наиболее применимым способом моделирования является логическая структура – изображение её в виде графа. Граф – это система отрезков, соединяющие заданные точки, которые называются – вершинами. В вершины графа помещаются понятия или суждения заданного фрагмента учебного материала. Отрезки соединяющие вершины, называются – рёбра, их показывают в виде векторов, выражающих связь между понятиями и последовательность их введения в учебный процесс. Подобное изображение логической структуры учебного материала – называют структурно-логической схемой [12, с. 87]. В практической деятельности преподавателя встречаются случаи, когда один и тот же материал в разных учебниках излагается с разной степенью детализации. Это определяет различие построенных на их основе структурно-логической схем. Определение количественных характеристик этих схем позволяет преподавателю выделить наиболее простой вариант изложения материала. К таким характеристикам структурно-логических схем относят: число вершин, ребер и замкнутых контуров, ранг структурной схемы и среднюю степень ее сложности. Под рангом схемы понимают число ребер, связывающих последнюю вершину графа с наиболее удаленной от нее» [12, с. 30-31]. Средняя степень сложности структурно-логической схемы определяется из равенства p= 2m /n, где m – число ребер-связей, n-число вершин-понятий и суждений. Рассчитав, получаем p=2*14/8=1,75 – средняя степень сложности [14, с. 20]. В структурно-логическую схему включаются не все выделенные поня-тия. Состав их зависит от первоначального уровня знаний учащихся. Построение структурно-логических схем представляет собой один из приемов отбора и систематизации учебного материала, реализующий принципы научности, систематичности, и последовательности обучения, доступности, наглядности. Можно сделать вывод, что логическое структурирование учебного материала помогает преподавателю глубже понять содержание материала, последовательность выделения основных понятий, оценить их значимость. В приложении А приведена структурно-логическая схема по теме «Классификация систем числового программного управления», которая изображена на листе формата А1. Анализируя данную схему можно увидеть, тема «Классификация систем числового программного управления» «разбивается» на такие фрагменты как «классификация систем ЧПУ по числу потоков информации», «классификация систем ЧПУ по уровню технических возможностей», «по принципу используемого привода», «по способу ввода управляющих программ», «системы на базе микро ЭВМ», «аппаратные системы ЧПУ», «характеристики систем ЧПУ». Именно в этой последовательности у учащихся будут формироваться знания по данной теме. Данные фрагменты возможно будет использовать и как основу содержания отдельных уроков. Так же понятия данной схемы можно выделить как «Исходные», «основные», «вспомогательные» и «завершающие». В данном случае понятие «классификация систем ЧПУ» является исходным. Основными понятиями являются: «классификация систем ЧПУ по уровню технических возможностей», «классификация систем ЧПУ по уровню технических возможностей», «по способу ввода управляющих программ», «системы на базе микро ЭВМ». Вспомогательные понятия раскрывают суть (описывают) основные понятия (на схеме указаны тонкими стрелками). Таким образом можно сделать вывод, что все понятия схемы последовательны, что немаловажно для усвоения материала и функционально зависимы друг от друга. 1.4 Дидактическое обоснование типа учебного занятия, форм, методов и средств обучения В УО существуют различные формы организации занятий. Основной исторически сложившейся формой организации занятий является урок . Урок – это законченный отрезок учебной работы, на протяжении которого осуществляется решение определённой учебной задачи, поставленной преподавателем. Урок содержит в себе элементы деятельности преподавателя и соответствующую им деятельность учащихся. Каждый урок является составной частью системы уроков по отдельной теме и курсу в целом. Между уроками темы должна быть осуществлена тесная логическая связь по содержанию изучаемого материала [1,с.30]. У каждого преподавателя или мастера ПО возникают, естественно, вопросы: как учить, как вести процесс обучения, как добиться сознательного и прочного усвоения учащимися материала, как формировать устойчивые знания, умения и навыки. Эти и подобные им вопросы будут успешно решены, если преподаватели и мастера ПО к каждому конкретному уроку подберут наиболее эффективные методы и средства его проведения [8, с.48]. При проведении учебного занятия на тему «Классификация систем числового программного управления» был использован комбинированный тип урока. Так как, комбинированный тип урока даёт возможность обобщения и систематизации знаний учащихся, установления междисциплинарных связей, активизации мышления у учащихся, стимуляции их творческих способностей, повышения интереса к дисциплине. При изучении данной темы, был применён комбинированный урок состоящий из нескольких этапов: 1) Организационная часть – проверка готовности учащихся к занятию, сообщение темы занятия. 2) Актуализация опорных знаний – учащимся задаются вопросы по уже пройденному материалу. 3) Сообщение нового учебного материала. 4) Закрепление нового материала – учащимся задаются вопросы по новому материалу. 5) Заключительная часть – учащиеся задают какие-либо вопросы, выдаётся домашнее задание. При проведении занятия был применён словесный и наглядно-демонстрационный методы обучения (рассказ, беседа, демонстрация учебных плакатов и электронных слайдов). Словесные методы применяются при формировании теоретических и фактических знаний и при решении всех других задач обучения. К словесному методу обучения можно отнести: - рассказ - используется для систематического, логически последовательного изложения мастером производственного обучения учебного материала; - беседа – преподаватель беседует с учащимися, ведёт обсуждение. Достоинством данного метода является то, что с помощью него преподаватель может активизировать и контролировать внимание учащихся. Из наглядных методов на уроке была применена демонстрация плакатов по учебному материалу и показ электронных слайдов на тему «Системы ЧПУ», что позволяет учащимся иметь более точное представление об изучаемой теме. В качестве технических средств обучения (ТСО) на занятии был использован мультимедиа проектор. Благодаря использованию ТСО, учебный материал становится более доступным, а сам процесс обучения более привлекательным для учащихся. Использование разнообразных методов и средств, при обучении обеспечивает эффективное восприятие учебного материала учащимися с разнообразными способностями и характером мыслительной деятельности, а также активизируется познавательная деятельность учащихся. 1.5 Разработка учебно-планирующей документации к учебному занятию | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||