基于STEM创客时代背景下，跨学科育人实践的研究

陈有添 曾珂 李学军

目前，笔者所在的顺德区正围绕工业智造的课题，许多产业面临升级的压力，学校的职业教育面临为地方产业提供大量的具有跨学科综合素养人才的社会背景下，本文将结合科创项目《一种新型椭圆规》的实践，从四方面诠释笔者基于学校层面如何开展STEM科创活动培育具有工匠精神技能人才的实践与研究。

一、营造STEM创客育人环境，是培育工匠的首要条件

目前育人环境存在的问题及应对策略：

（1）STEM教育务必领悟何为工匠，正视不足，大胆改革与创新

人才的培育应杜绝急功近利、心浮气躁等现象。严重影响着学生安心学习、钻研业务的品质。我们在教育教学当中，要注重转变学生的观念，要使学生认识到，工匠精神对他们成长成才的重要性。

（2）育工匠精神，师者需具匠心

为人师表要加强师德与匠心建设。要想使学生具有工匠精神，老师首先要有匠人的精神，勇于探究与专研的教师，言传身教中培育学生思想观念认识的转变。

二、基于STEM科创项目《一种新型椭圆规》，服务育跨学科人才的实践

1、 1.项目能基于中职生的知识背景下，选取具备生活问题性的原则

相当多的老师采取信手画椭圆的办法，信手画椭圆不能体现数与形相结合的教学理念，不利于培养学生科学探究过程，而《一种新型椭圆规》能导出生活问题，激发学生的探究与实践。

2、 2.该项目具有日常生活的数理实践性，容易获得过程科学性知识

本发明是针对人们在描绘椭圆图形时没有常规的工具使用，为了能快速描绘标准的椭圆图形，我们以圆规的制作原理为依据，以椭圆定义为理念，运用逻辑推理方法，经多次尝试实体运作发现。两等距且轨迹互相垂直的动点到另一动点的距离等于定长的轨迹也是一个椭圆，运用这一发现调整等距的两点间的距离及两动点到另一动点间的距离，其轨迹就是不同的椭圆。

3、 3.该项目通过非学科的碎片教学，培育学生在实践过程中获取知识

基于项目的开发，可以培養学生思考实践，作为专业教师需要构建“慕课”培育学生专研的工匠精神。

4.基于中职生出彩的角度，项目设计具有推广应用性

（1）基于学生社会能力的培养

本发明是一种实用绘制图形的常规工具，对于广大的中小学可称是一种简单而不可缺少的助手，对专业制图人士帮助更明显，故有广阔的市场开发潜力。椭圆规是中学数学教学中不可缺少的教具之一。但这种教具在市场上不易买到。为了解决教学中的急需，作者自行设计制作了椭圆规。用此椭圆规不但能画任意大小和扁平程度不同的椭圆，而且能作教具来讲述椭圆的定义，效果都比较好。

（2）基于学生基础学科应用能力的培养

本项目选用椭圆，是基于数学是科学大门的钥匙，忽视数学必将伤害所有的知识，因为忽视数学的人是无法了解任何其他科学乃至世界上任何其他事物的。更为严重的是，忽视数学的人不能理解他自己这一疏忽，最终将导致无法寻求任何补救的措施。

三、科创作为一种实践活动，是辅导员运用STEM育人具有重要意义

笔者通过与校本专业的结合，极大的培育的学生多方面的能力。例如：笔者将该理念应用在数控加工上，对接地区优质企业布龙斯包装机械设备有限公司的五金配件的加工，培育了一批具有数学思维的具有工匠精神的蓝领人才。

四、运用《一种新型椭圆规》的模型，培育中职生数控加工工程技术综合能力效果明显

1.通过基于《一种新型椭圆规》的实践过程，通过数控加工的过程发现：学生分析零件图能力极大的提高了，例如学生通过椭圆规模型的学习图一，将椭圆的中心偏移到工件坐标系原点，既能满足椭圆方程又能以O点为编程基准。并且轻易的通过椭圆规的分析图样找到X方向的偏移量为0，Z方向的偏移量为-33.71。这一点作为以往的数控专业教师的痛点得到了较好的解决。

2.通过椭圆规对样板的绘制，让学生更加容易编制与读懂流程图二的结构可以更加直观的理解编写如下的数控加工数据定位的程序。

#10=28.71（z轴起始值）

WHILE #10 GE [0]（判断Z自变值有没有到达终止值0）

#11=30/42*SQRT[42*42-#10*#10]（X轴变量）

#12=#10-33.71（Z轴变量）

G01 X[2*#11] Z[#12]（椭圆车削）

#10=#10-0.05（自变量Z每一次减少0.05mm）

五、结语与期望

基于STEM创客时代背景下，跨学科育人实践的研究，要改革课程模式，要重点培养学生独立思考的能力，提升他们自信心和责任感，这也是工匠精神所要求的。专业课里面，要重点提升学生专业技能方面能力的培养和对精湛技艺追求精神的培养，开展一些课程当中设置工匠精神的考核点来考核学生的工匠精神，也可以让学生走进我们校企合作的企业，现场感受企业文化，以及企业工人对工作、对岗位的那种执着追求精神。在校园文化里，可以营造一些崇尚劳动光荣、技能宝贵的氛围，让学生在耳濡目染中积淀出工匠精神。

作者在撰写本文过程中，非常高兴学校的专业教师积极参与STEM的育人实践，将本人的理念通过专业教学的实践，诠释十九大“产教融合、校企合作”培育工匠精神做出了具有时代脉络的育人新成果。