基于STEM創客時代背景下，跨學科育人實踐的研究

陳有添 曾珂 李學軍

目前，筆者所在的順德區正圍繞工業智造的課題，許多產業面臨升級的壓力，學校的職業教育面臨為地方產業提供大量的具有跨學科綜合素養人才的社會背景下，本文將結合科創項目《一種新型橢圓規》的實踐，從四方面詮釋筆者基于學校層面如何開展STEM科創活動培育具有工匠精神技能人才的實踐與研究。

一、營造STEM創客育人環境，是培育工匠的首要條件

目前育人環境存在的問題及應對策略：

（1）STEM教育務必領悟何為工匠，正視不足，大膽改革與創新

人才的培育應杜絕急功近利、心浮氣躁等現象。嚴重影響著學生安心學習、鉆研業務的品質。我們在教育教學當中，要注重轉變學生的觀念，要使學生認識到，工匠精神對他們成長成才的重要性。

（2）育工匠精神，師者需具匠心

為人師表要加強師德與匠心建設。要想使學生具有工匠精神，老師首先要有匠人的精神，勇于探究與專研的教師，言傳身教中培育學生思想觀念認識的轉變。

二、基于STEM科創項目《一種新型橢圓規》，服務育跨學科人才的實踐

1、 1.項目能基于中職生的知識背景下，選取具備生活問題性的原則

相當多的老師采取信手畫橢圓的辦法，信手畫橢圓不能體現數與形相結合的教學理念，不利于培養學生科學探究過程，而《一種新型橢圓規》能導出生活問題，激發學生的探究與實踐。

2、 2.該項目具有日常生活的數理實踐性，容易獲得過程科學性知識

本發明是針對人們在描繪橢圓圖形時沒有常規的工具使用，為了能快速描繪標準的橢圓圖形，我們以圓規的制作原理為依據，以橢圓定義為理念，運用邏輯推理方法，經多次嘗試實體運作發現。兩等距且軌跡互相垂直的動點到另一動點的距離等于定長的軌跡也是一個橢圓，運用這一發現調整等距的兩點間的距離及兩動點到另一動點間的距離，其軌跡就是不同的橢圓。

3、 3.該項目通過非學科的碎片教學，培育學生在實踐過程中獲取知識

基于項目的開發，可以培養學生思考實踐，作為專業教師需要構建“慕課”培育學生專研的工匠精神。

4.基于中職生出彩的角度，項目設計具有推廣應用性

（1）基于學生社會能力的培養

本發明是一種實用繪制圖形的常規工具，對于廣大的中小學可稱是一種簡單而不可缺少的助手，對專業制圖人士幫助更明顯，故有廣闊的市場開發潛力。橢圓規是中學數學教學中不可缺少的教具之一。但這種教具在市場上不易買到。為了解決教學中的急需，作者自行設計制作了橢圓規。用此橢圓規不但能畫任意大小和扁平程度不同的橢圓，而且能作教具來講述橢圓的定義，效果都比較好。

（2）基于學生基礎學科應用能力的培養

本項目選用橢圓，是基于數學是科學大門的鑰匙，忽視數學必將傷害所有的知識，因為忽視數學的人是無法了解任何其他科學乃至世界上任何其他事物的。更為嚴重的是，忽視數學的人不能理解他自己這一疏忽，最終將導致無法尋求任何補救的措施。

三、科創作為一種實踐活動，是輔導員運用STEM育人具有重要意義

筆者通過與校本專業的結合，極大的培育的學生多方面的能力。例如：筆者將該理念應用在數控加工上，對接地區優質企業布龍斯包裝機械設備有限公司的五金配件的加工，培育了一批具有數學思維的具有工匠精神的藍領人才。

四、運用《一種新型橢圓規》的模型，培育中職生數控加工工程技術綜合能力效果明顯

1.通過基于《一種新型橢圓規》的實踐過程，通過數控加工的過程發現：學生分析零件圖能力極大的提高了，例如學生通過橢圓規模型的學習圖一，將橢圓的中心偏移到工件坐標系原點，既能滿足橢圓方程又能以O點為編程基準。并且輕易的通過橢圓規的分析圖樣找到X方向的偏移量為0，Z方向的偏移量為-33.71。這一點作為以往的數控專業教師的痛點得到了較好的解決。

2.通過橢圓規對樣板的繪制，讓學生更加容易編制與讀懂流程圖二的結構可以更加直觀的理解編寫如下的數控加工數據定位的程序。

#10=28.71（z軸起始值）

WHILE #10 GE [0]（判斷Z自變值有沒有到達終止值0）

#11=30/42*SQRT[42*42-#10*#10]（X軸變量）

#12=#10-33.71（Z軸變量）

G01 X[2*#11] Z[#12]（橢圓車削）

#10=#10-0.05（自變量Z每一次減少0.05mm）

五、結語與期望

基于STEM創客時代背景下，跨學科育人實踐的研究，要改革課程模式，要重點培養學生獨立思考的能力，提升他們自信心和責任感，這也是工匠精神所要求的。專業課里面，要重點提升學生專業技能方面能力的培養和對精湛技藝追求精神的培養，開展一些課程當中設置工匠精神的考核點來考核學生的工匠精神，也可以讓學生走進我們校企合作的企業，現場感受企業文化，以及企業工人對工作、對崗位的那種執著追求精神。在校園文化里，可以營造一些崇尚勞動光榮、技能寶貴的氛圍，讓學生在耳濡目染中積淀出工匠精神。

作者在撰寫本文過程中，非常高興學校的專業教師積極參與STEM的育人實踐，將本人的理念通過專業教學的實踐，詮釋十九大“產教融合、校企合作”培育工匠精神做出了具有時代脈絡的育人新成果。