STEM教育模式在中职汽车专业科学教育的实践

时间:2022-10-28 08:30:05 来源:网友投稿

摘要:随着工业和信息化部、发展改革委、科技部關于印发《汽车产业中长期发展规划》的通知的出台,承载众多科技元素的汽车产业面临着新的发展趋势。中职汽车专业承担着培养具有相关设备的操作、维护技能,具有专业技术的综合应用能力和一定的工作创新精神,面向生产、建设、管理第一线需要的、具有良好的职业道德的高素质多技能并有明确职业岗位定位的中级技能型人才的任务,如何在平时的中职汽车专业课程教学中传播科学思维和进行科学实践,我们进行了大胆的探索与实践。通过一系列的科学思维培养,利用STEM教育模式在科学实践、科技发明等项目中的实践,加强与机械、电子、计算机等专业相关学科的融合,积极把学生的作品和实践项目进行推广,从而从多方面提升学生的创新思维与科学实践能力,提升学生的科学素养。

关键词:汽车专业;科学教育;探索;实践

一、 中职汽车专业学生创新思维能力培养与开发的重要性

创新就是根据一定的目的,调动已知的信息,产生新颖的思想,获得新颖成果的活动过程。创新思维是反映事物本质属性及其内、外在有机联系的、具有开拓意义的、可以物化的高级思维活动。江泽民同志曾经说过,“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林。”中国著名的心理学家林崇德教授认为,创造性的实质就是人先对知识高度概括,而后集中而系统的迁移,进行新颖的组合分析。孩子的概括性越高,则创造性越突出;知识系统性越强,则创造性越突出;迁移性越灵活,则创造性越突出;注意性越集中,则创造性越突出。

创新性教学重视学生的学习过程和思维过程,强调学生通过自己的思维、操作来获得知识,提高思维能力,优化思维品质。其终极目标是促进学生素质的全面发展。创新性教学强调教学中要尊重学生的主体地位,重视学生的参与,在参与中发挥和培养学生的独立性、主动性和创造性,教师在课堂教学中,要把探索的时空和实践的机会最大限度地还给学生,让学生在自主探究、主动实践的数学活动中发现和获取真知。探究学习即从实践领域或现实生活中,选择研究的主题,在教学过程中,创设一种学习的情境,通过学生自主、独立地发现问题,实现、操作、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展。特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和过程。

随着国家《汽车产业中长期发展规划》的通知的出台以及能源革命和新材料、新一代信息技术的不断突破,汽车产品加快向新能源、轻量化、智能和网联的方向发展,汽车正从交通工具转变为大型移动智能终端、储能单元和数字空间,乘员、车辆、货物、运营平台与基础设施等实现智能互联和数据共享。互联网与汽车的深度融合,使得安全驾乘、便捷出行、移动办公、本地服务、娱乐休闲等需求充分释放,用户体验成为影响汽车消费的重要因素。

二、 STEM教育模式在汽车专业科学教育项目中的运用

好的科学教育实践活动离不开科普教师运用正确的教学方法,好的教学方法离不开一个好的教学模式。通过不断的探索与实践,STEM教育模式能很好地满足中职汽车专业科技教育的要求,它能有效地帮助教师在科学研究过程的不同阶段对学生进行指导,并对相应的教学步骤提供详尽的描述。科普教师在STEM教育模式的帮助下指导学生进行科学、技术、工程学和数学的实验研究,能有效的帮助学生构思和完成科学研究项目。STEM教育模式,把科学素养、技术素养、工程素养和数学素养的整体培养进行了大胆的实践,汽车专业科技教育的传播与实践可以很好地借鉴该教育模式。

中职汽车专业的课程教学过程其实就是一个科学技术传播的过程,学生通过对汽车各组成及及其零部件的原理及结构的学习,为学生后期进行企业进行零部件的制造或维修打下一定的基础。但是在实际的教学过程中,中职学生的动手能力较强,在零部件的拆卸过程中能很好地完成教学任务,但是在装配过程中就极容易出现问题。以汽车自动变速器(01M)为例,学生的装配的过程中,由于对自动变速器原理及工艺流程不熟悉,出现装配失败、间隙过大或过小、着车实验动力传递不均等故障或现象。究其原因分析,中职学生普遍缺乏对科学的探究精神和基本的科学学习素养。

三、 中职汽车专业专业课程的渗透与融合

汽车在整个设计和生产的过程中,涉及机械原理、动力学、工程学等相关知识,随着新能源汽车、智能网联汽车和先进节能汽车的发展,传统的汽车专业课程及教学理念已经不能满足学生的继续学习能力发展,加强与机械、电子、计算机等专业相关课程的融合已经成为中职汽车专业科技教育实践的发展方向。以新能源汽车为例:新能源汽车主要涉及动力电池与电池管理系统、电机驱动与电力电子总成、电动汽车智能化技术、燃料电池动力系统、插电/增程式混合动力系统和纯电动力系统等,近几年来,电动汽车已经在国内大中城市得到广泛的应用,需要大量的熟悉电动汽车的制造与维修人员从事生产和服务。而传统汽车专业教学内容没有涉及,因此,加强与学校电子专业学科教师的联系,共同在科学教育实践的过程中进行学科的渗透与融合,从而更好地促进学生对科技知识的学习与运用能力。智能网联汽车的研发与普及必须使学生掌握计算机、光纤技术、物联网等相关知识。先进节能汽车涉及机械工程、液压原理、新技术的设计和改造等相关知识,所以,作为中职汽车专业的科技教学人员,应该积极加强同相关专业的联系,把相近或相关学科进行渗透和融合,从而更好地促进中职汽车专业学生学习科学技术的能力和提高学生的科学素养的养成。

四、 整合社会资源,提高社会的参与性

加强汽车专业实训室建设,改革学校创新型人才培养模式,加强校企、校校合作机制,强化学生的职业技能培训,搭建普通教育与职业教育的交流平台,着力培养具备科学探究精神和科学素养的技艺精湛的中高级技能人才。发挥行业组织优势,密切跟踪产业发展动态,开展专题调查研究,及时反映企业诉求,充分发挥连接企业与政府的桥梁作用。鼓励行业组织完善公共服务平台,协调组建行业交流及跨界协作平台,开展联合技术攻关,推广先进管理模式,培养汽车科技人才。整合社会资源,提高社会的参与,共同促进中职汽车专业学生的科技创新思维与科技实践能力。

总之,培养具有科学素质、人文素质和相关心理品质的汽车中高级技能人才的道路还能长。我们的广大科学教师和科技辅导员应根据学生的现实情况,不断地优化汽车专业的科学教育内容,创新科学教育方法,不断地让学生在任务和实践中开展多种多样的探索,培养学生爱科学、学科学的好习惯,在科学的道路上且行且思,不断进步。

参考文献:

[1](美)达西·哈兰德.STEM项目学生研究手册[S].北京:科学普及出版社,2013.8.

[2]佘云富.浅谈中职学生创新能力的培养[J].科技创新导报,2012.17.173.

作者简介:

许波,四川省宜宾市,四川省兴文县职业技术学校。

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