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基于STEM理念下的中职数控编程教学实践思考

2021-09-10徐邱林

中学生学习报 2021年7期
关键词:数控编程数控教学STEM理念

徐邱林

摘要:为了适应机械制造业对数控技术应用型人才的迫切需要,数控专业人才的培养模式改革已势在必行,对此,结合实际工作经验,分析了数控教学所面临的问题及原因,从精选教学内容、改革教学方法、提升实训条件、重视师资队伍等方面阐述了数控教学模式的改革。

关键词:STEM理念;数控教学;数控编程;教学模式

1 STEM理念的概述

STEM理念是一种全新的教育形式、一种综合性的教育模式,它代表了科学、技术等方面,并强调和鼓励多领域的有机一体化融合,指导学生使用不同方面的知识和思维模式进行综合性学习,当学生未来面临挑战的时侯,能应用STEM理念解决各项问题。“STEM理念的最终目的是提高学生的工程实践能力和技术创新能力,以此成为拥有竞争力、综合型的创新型人才”

2数控编程教学目前不足

2.1数控专业师资数量不足,素质不高

数控技术在近几年的广泛应用,引起了数控人才的大量需求,同时造成数控专业师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控专业师资严重不足。有许多中职校甚至将原来从事机械类(如车工、钳工等)教学的教师转岗为数控教师。因此,目前特别缺乏熟悉企业生产实际,并能够承担数控教学工作的“双师(教师、工程师)型”专业教师。有的学校从社会上引进了一些工程技术人员充实教师队伍,但是这些人员缺乏教学经验,会做不会教。

2.2课程设置和教学内容不能满足企业需求

我国数控类专业的课程设置近几年虽有所改进,但教学内容仍较陈旧。学生所学到的知识技能与企业的要求尚存在差距。例如,数控加工刀具和工艺的教學还较薄弱。由于部分学校因实训条件所限,仍以理论讲授为主,企业急需的数控机床的编程、操作、维护的培训效果较差。在实践技能培训方面,很多院校把实训重点放在数控机床简单操作上,而对数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修等专业技术能力训练不够。

2.3数控实训设备条件差,数量严重不足

各校实训基地基本上包括以下数控设备:数控车床、数控铣床、加工中心、电火花成型机床、电火花线切割机床等加工设备,以及数控机床典型部件装拆、数控系统调试和维护维修综合实验台。由于每台数控设备非常昂贵,学校购置的设备数量有限,每个学生的独立动手实际操作机会很少,实训效果并不好。这种安排,不能适应普及性,只能给学生作“演示实验”。数控技术是实践性很强的综合技术,没有通过实践体验很难获得良好的教学效果。

3基于STEM理念下的中职数控编程教学实践思考

3.1创设教学情境,激活课堂教学

知识无法独立于情景之外而独自产生。STEM理念下数控编程基础与操作课程的学习是围绕着数控铣削加工中心真实的情境展开的,学生在解决问题的同时不仅能够掌握问题背后所蕴含的知识,也通过对各种问题的解决获得自信心。通过进行STEM理念下的数控编程基础与操作课程,使学生在掌握了知识的同时,还加强了他们的动手能力。STEM理念下的教育强调学生的双手和思想的结合。通过实践,学生不仅可以获得知识的结果,更是在解决问题的过程中获得实践、观察、收集等多方面技能。STEM理念就是在教学过程中,创建与课程相关的最真实的场景,使知识在真实的情境中呈现,以激发学生的认知需求。所以数控编程基础与操作这门课程十分适合运用STEM理念进行教学。

3.2小组合作学习,促进自主探究

STEM理念下的学习模式主要通过团队合作展开教学,这有助于学生之间的讨论想法、解决疑问并交流学习。运用合作学习来改变传统模式下课堂教与学不平衡的的问题,充分加强学生自主学习的兴趣。STEM理念下小组相互合作学习的形式,改善了传统教学中各领域分裂的弊端,能够使学生对于所学习的知识进行整体化把握,理解不同领域知识之间的关系,并很好的进行融合。一方面,这种合作学习突出了学生在学习中的主导地位,提高了教学效果,激发了学生的创造力。另一方面,让教师更方便了解本堂课程中学生的学习情况。在学习过程中学生可以及时的了解别人的观点,综合考虑自己的看法,更容易深入的掌握和理解知识。还有利于培养学生的团队合作精神。

3.3提升学生的理解能力

在STEM理念下进行教学,对提高学生理解能力十分有帮助,更容易让学生充分掌握知识,还有助于加强未来学生在就业时的适应能力。中职学生在数控编程基础与操作课程学习的过程当中一定要拥有自己独立思考的意识,并且需要培养中职学生的实践能力,将思考与动手相融合,真正实现在STEM理念下对数控编程基础与操作课程的把握。把STEM理念贯彻落实在数控编程基础与操作全部课程内。从另一方面来说STEM理念的新型教育方法确实可以加强教师的教学质量、提高教学水平,还可以扩大学生们的视野,提高对知识的掌握,真正学会、学懂知识,并且加强了团队合作意识。

3.4改善学生学习的自主性

在课堂学习中,要“以学习者为中心”,以“以学习者为中心”主要反应是以学生和学生的学习作为中心点,重点培养学习能力。STEM理念格外强调学生进行自主性学习,学生需要通过自己对所学知识点进行自主性的思考和总结,随后尝试运用知识编写程序。在这个过程中教师所应该做的是引导知识而不是灌输知识。学生真正只有通过自身认真思考,才能够了解所学数控编程基础与操作课程的知识真正的意义和用途,并在此基础上设计出符合逻辑要求的编程步骤。而且,学生需要提升创新能力,数控编程基础与操作课程所需要的创新能力并不是来源于灵光一闪,而是通过深入思考、对方法的分析和不断实践得到的。

3.5提升中职数控编程课堂效果

我们可以看出使用STEM理念下的教育可以创新数控编程基础与操作课程课堂活力,而且数控编程基础与操作课程也可以很好的将STEM理念下的科学、技术、工程、数学四大领域充分的展现出来。应用STEM理念将科学、技术、工程、数学等领域充分应用到数控编程基础与操作课程的教学中,当学生遇到困难或者有问题出现的时候,都可以使用STEM理念方法进行解决。STEM理念在为学校和企业培养更多的人才的同时,更是在教育的过程当中让学生树立一个符合自身未来发展的目标及适应未来工作岗位的方向,同时还在培养一种独立思考合作学习的素养,真可谓是一举多得,值得我们去尝试与探究。

结束语

STEM理念中的科学、技术、工程、数学四们领域都具有相似性、融合性、科学性、时代性。故此,STEM理念为认识数控本质以及改革数控编程基础与操作课程提供了一种新视角,在中职数控编程教学中,采用STEM理念,可以提升课堂效果,培养专业的人才。

参考文献

[1]常咏梅,张雅雅.基于STEM教育理念的教学活动设计与实证研究[J].电化教育研究,2018,39(10):97-103.

[2]杨亚平. 整合性STEM教育理念下工程类高职数学教学模式的建构[D].华东师范大学,2016.

[3]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究,2015,21(04):13-22.

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