基于STEM理念下的中職數(shù)控編程教學(xué)實(shí)踐思考

徐邱林

摘要：為了適應(yīng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的迫切需要，數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)模式改革已勢(shì)在必行，對(duì)此，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析了數(shù)控教學(xué)所面臨的問(wèn)題及原因，從精選教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、提升實(shí)訓(xùn)條件、重視師資隊(duì)伍等方面闡述了數(shù)控教學(xué)模式的改革。

關(guān)鍵詞：STEM理念;數(shù)控教學(xué);數(shù)控編程;教學(xué)模式

1 STEM理念的概述

STEM理念是一種全新的教育形式、一種綜合性的教育模式，它代表了科學(xué)、技術(shù)等方面，并強(qiáng)調(diào)和鼓勵(lì)多領(lǐng)域的有機(jī)一體化融合，指導(dǎo)學(xué)生使用不同方面的知識(shí)和思維模式進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)，當(dāng)學(xué)生未來(lái)面臨挑戰(zhàn)的時(shí)侯，能應(yīng)用STEM理念解決各項(xiàng)問(wèn)題。“STEM理念的最終目的是提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和技術(shù)創(chuàng)新能力，以此成為擁有競(jìng)爭(zhēng)力、綜合型的創(chuàng)新型人才”

2數(shù)控編程教學(xué)目前不足

2.1數(shù)控專業(yè)師資數(shù)量不足，素質(zhì)不高

數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用，引起了數(shù)控人才的大量需求，同時(shí)造成數(shù)控專業(yè)師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控專業(yè)師資嚴(yán)重不足。有許多中職校甚至將原來(lái)從事機(jī)械類（如車工、鉗工等）教學(xué)的教師轉(zhuǎn)崗為數(shù)控教師。因此，目前特別缺乏熟悉企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，并能夠承擔(dān)數(shù)控教學(xué)工作的“雙師（教師、工程師）型”專業(yè)教師。有的學(xué)校從社會(huì)上引進(jìn)了一些工程技術(shù)人員充實(shí)教師隊(duì)伍，但是這些人員缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，會(huì)做不會(huì)教。

2.2課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不能滿足企業(yè)需求

我國(guó)數(shù)控類專業(yè)的課程設(shè)置近幾年雖有所改進(jìn)，但教學(xué)內(nèi)容仍較陳舊。學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)技能與企業(yè)的要求尚存在差距。例如，數(shù)控加工刀具和工藝的教學(xué)還較薄弱。由于部分學(xué)校因?qū)嵱?xùn)條件所限，仍以理論講授為主，企業(yè)急需的數(shù)控機(jī)床的編程、操作、維護(hù)的培訓(xùn)效果較差。在實(shí)踐技能培訓(xùn)方面，很多院校把實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)單操作上，而對(duì)數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等）、模具設(shè)計(jì)、數(shù)控自動(dòng)編程、數(shù)控機(jī)床機(jī)電設(shè)計(jì)與聯(lián)調(diào)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)、維修等專業(yè)技術(shù)能力訓(xùn)練不夠。

2.3數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件差，數(shù)量嚴(yán)重不足

各校實(shí)訓(xùn)基地基本上包括以下數(shù)控設(shè)備：數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機(jī)床、電火花線切割機(jī)床等加工設(shè)備，以及數(shù)控機(jī)床典型部件裝拆、數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)維修綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。由于每臺(tái)數(shù)控設(shè)備非常昂貴，學(xué)校購(gòu)置的設(shè)備數(shù)量有限，每個(gè)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手實(shí)際操作機(jī)會(huì)很少，實(shí)訓(xùn)效果并不好。這種安排，不能適應(yīng)普及性，只能給學(xué)生作“演示實(shí)驗(yàn)”。數(shù)控技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合技術(shù)，沒(méi)有通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)很難獲得良好的教學(xué)效果。

3基于STEM理念下的中職數(shù)控編程教學(xué)實(shí)踐思考

3.1創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激活課堂教學(xué)

知識(shí)無(wú)法獨(dú)立于情景之外而獨(dú)自產(chǎn)生。STEM理念下數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程的學(xué)習(xí)是圍繞著數(shù)控銑削加工中心真實(shí)的情境展開的，學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)不僅能夠掌握問(wèn)題背后所蘊(yùn)含的知識(shí)，也通過(guò)對(duì)各種問(wèn)題的解決獲得自信心。通過(guò)進(jìn)行STEM理念下的數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程，使學(xué)生在掌握了知識(shí)的同時(shí)，還加強(qiáng)了他們的動(dòng)手能力。STEM理念下的教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的雙手和思想的結(jié)合。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生不僅可以獲得知識(shí)的結(jié)果，更是在解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得實(shí)踐、觀察、收集等多方面技能。STEM理念就是在教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)建與課程相關(guān)的最真實(shí)的場(chǎng)景，使知識(shí)在真實(shí)的情境中呈現(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需求。所以數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作這門課程十分適合運(yùn)用STEM理念進(jìn)行教學(xué)。

3.2小組合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)自主探究

STEM理念下的學(xué)習(xí)模式主要通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作展開教學(xué)，這有助于學(xué)生之間的討論想法、解決疑問(wèn)并交流學(xué)習(xí)。運(yùn)用合作學(xué)習(xí)來(lái)改變傳統(tǒng)模式下課堂教與學(xué)不平衡的的問(wèn)題，充分加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。STEM理念下小組相互合作學(xué)習(xí)的形式，改善了傳統(tǒng)教學(xué)中各領(lǐng)域分裂的弊端，能夠使學(xué)生對(duì)于所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行整體化把握，理解不同領(lǐng)域知識(shí)之間的關(guān)系，并很好的進(jìn)行融合。一方面，這種合作學(xué)習(xí)突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主導(dǎo)地位，提高了教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力。另一方面，讓教師更方便了解本堂課程中學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生可以及時(shí)的了解別人的觀點(diǎn)，綜合考慮自己的看法，更容易深入的掌握和理解知識(shí)。還有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.3提升學(xué)生的理解能力

在STEM理念下進(jìn)行教學(xué)，對(duì)提高學(xué)生理解能力十分有幫助，更容易讓學(xué)生充分掌握知識(shí)，還有助于加強(qiáng)未來(lái)學(xué)生在就業(yè)時(shí)的適應(yīng)能力。中職學(xué)生在數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中一定要擁有自己獨(dú)立思考的意識(shí)，并且需要培養(yǎng)中職學(xué)生的實(shí)踐能力，將思考與動(dòng)手相融合，真正實(shí)現(xiàn)在STEM理念下對(duì)數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程的把握。把STEM理念貫徹落實(shí)在數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作全部課程內(nèi)。從另一方面來(lái)說(shuō)STEM理念的新型教育方法確實(shí)可以加強(qiáng)教師的教學(xué)質(zhì)量、提高教學(xué)水平，還可以擴(kuò)大學(xué)生們的視野，提高對(duì)知識(shí)的掌握，真正學(xué)會(huì)、學(xué)懂知識(shí)，并且加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

3.4改善學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性

在課堂學(xué)習(xí)中，要“以學(xué)習(xí)者為中心”，以“以學(xué)習(xí)者為中心”主要反應(yīng)是以學(xué)生和學(xué)生的學(xué)習(xí)作為中心點(diǎn)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力。STEM理念格外強(qiáng)調(diào)學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)，學(xué)生需要通過(guò)自己對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行自主性的思考和總結(jié)，隨后嘗試運(yùn)用知識(shí)編寫程序。在這個(gè)過(guò)程中教師所應(yīng)該做的是引導(dǎo)知識(shí)而不是灌輸知識(shí)。學(xué)生真正只有通過(guò)自身認(rèn)真思考，才能夠了解所學(xué)數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程的知識(shí)真正的意義和用途，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出符合邏輯要求的編程步驟。而且，學(xué)生需要提升創(chuàng)新能力，數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程所需要的創(chuàng)新能力并不是來(lái)源于靈光一閃，而是通過(guò)深入思考、對(duì)方法的分析和不斷實(shí)踐得到的。

3.5提升中職數(shù)控編程課堂效果

我們可以看出使用STEM理念下的教育可以創(chuàng)新數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程課堂活力，而且數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程也可以很好的將STEM理念下的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四大領(lǐng)域充分的展現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)用STEM理念將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域充分應(yīng)用到數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生遇到困難或者有問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候，都可以使用STEM理念方法進(jìn)行解決。STEM理念在為學(xué)校和企業(yè)培養(yǎng)更多的人才的同時(shí)，更是在教育的過(guò)程當(dāng)中讓學(xué)生樹立一個(gè)符合自身未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)及適應(yīng)未來(lái)工作崗位的方向，同時(shí)還在培養(yǎng)一種獨(dú)立思考合作學(xué)習(xí)的素養(yǎng)，真可謂是一舉多得，值得我們?nèi)L試與探究。

結(jié)束語(yǔ)

STEM理念中的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四們領(lǐng)域都具有相似性、融合性、科學(xué)性、時(shí)代性。故此，STEM理念為認(rèn)識(shí)數(shù)控本質(zhì)以及改革數(shù)控編程基礎(chǔ)與操作課程提供了一種新視角，在中職數(shù)控編程教學(xué)中，采用STEM理念，可以提升課堂效果，培養(yǎng)專業(yè)的人才。

參考文獻(xiàn)

[1]常詠梅，張雅雅.基于STEM教育理念的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)證研究[J].電化教育研究，2018，39（10）：97-103.

[2]楊亞平. 整合性STEM教育理念下工程類高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式的建構(gòu)[D].華東師范大學(xué)，2016.

[3]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開放教育研究，2015，21（04）：13-22.