沈森

摘要：高質(zhì)量的steam（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）教育是增強國家競爭力，為社會發(fā)展不斷培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的重要手段。steam教育充分證明，在學(xué)科交叉和知識融合作用下的教育綜合發(fā)展是社會教育發(fā)展的必然趨勢?；趕team教育理念的教學(xué)包含情境學(xué)習、工程設(shè)計、科學(xué)探究三大核心內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：steam教育理念;職業(yè)院校;計算機課程;教學(xué)

中圖分類號： TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）21-0154-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

在經(jīng)濟新常態(tài)的發(fā)展影響下，增長動力逐漸從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動。這一發(fā)展變化符合我國社會經(jīng)濟的發(fā)展需要，也充分體現(xiàn)了國家對高水平人才資源的一種需求。在激烈的市場競爭環(huán)境下，發(fā)展創(chuàng)新型國家，提升國家人力資源水平是當前教育改革發(fā)展的重要內(nèi)容。計算機課程是中職院校課程教學(xué)的重要內(nèi)容，在 提升職業(yè)院校學(xué)生的技能水平和學(xué)科素養(yǎng)方面起著十分重要的作用。為此，文章結(jié)合steam教育理念的內(nèi)容，就基于steam教育理念的職校計算機課程建設(shè)問題進行策略分析。

1 steam教育理念基本概述

1.1 內(nèi)涵

STEAM是由科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)五個學(xué)科專業(yè)英文單詞的縮寫組成。在發(fā)展的過程中涵蓋了這幾個學(xué)科的基本內(nèi)容。從發(fā)展應(yīng)用實際情況來看，STEAM教育是一種包容性更強的跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育。STEAM教育在中職學(xué)校不僅跨學(xué)科，而且跨專業(yè)。對中職學(xué)校STEAM教育的探索研究，是STEAM教育理念在中職教育教學(xué)中的反映，是在中職教育教學(xué)實踐中付諸STEAM教育理念的一種思考。

1.2特點

第一，跨學(xué)科。知識的學(xué)習是按照學(xué)科來進行劃分的，但隨著社會發(fā)展對人才各方面素質(zhì)和能力培養(yǎng)要求的日益提升，分科教學(xué)開始顯示出其發(fā)展的不適應(yīng)性。在這種情況下，模糊學(xué)科和融合學(xué)科教學(xué)模式成為一種發(fā)展的主流。STEAM教育的出現(xiàn)則是具備鮮明的跨學(xué)科特點。第二，藝術(shù)性。STEAM教育實施會涉及美術(shù)、書法、音樂、社會、語言文字等的人文科學(xué)和社會科學(xué)的人文藝術(shù)，因而在發(fā)展的過程中具備較強的人文性和藝術(shù)性特點。第三，實踐性。STEAM教育在實施的過程中具備一定的體驗性特點， 即在學(xué)生獲取知識之后還需要引導(dǎo)其應(yīng)用所學(xué)的知識來解決實際生活問題。第四，情境性。STEAM教育突出強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生將基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識進行情境化應(yīng)用的能力。即通過科學(xué)構(gòu)建情境教學(xué)模式，使學(xué)生通過情境下互動學(xué)習而獲得更多的知識信息。第五，協(xié)作性。STEAM教育就是使學(xué)生在集體協(xié)作中來進行知識建構(gòu)的教學(xué)模式，在這個溝通協(xié)作的過程中能夠幫助學(xué)生獲取更多的知識。

2 職業(yè)院校計算機課程教學(xué)存在的問題

第一，計算機課程教學(xué)缺乏實踐性。從當前職業(yè)院校計算機課程教學(xué)發(fā)展實際情況來看，教學(xué) 過度注重理論教學(xué)，忽視了對學(xué)生實踐操作的關(guān)注，嚴重束縛了學(xué)生 學(xué)習的積極性和主動性。第二，計算機課程教學(xué)缺乏自主學(xué)習能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。職業(yè)院校計算機教學(xué)工作的開展不僅需要向?qū)W生傳授必要的理論知識，而且還需要對學(xué)生開展必要知識點和實踐操作的教學(xué)，從而在這個教學(xué)中不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新 能力。第三，計算機課程考核方式單一。當前，職業(yè)院校計算機課程教學(xué)采取的一種閉卷形式，考核的內(nèi)容集中在學(xué)生理論知識掌握情況，沒有涉及一定比例的實踐學(xué)習內(nèi)容。第四，教材設(shè)置不合理。從當前職業(yè)院校的計算機教學(xué)發(fā)展實際情況來看，教材的 使用沒有結(jié)合時代發(fā)展變化做出相應(yīng)的調(diào)整，使職業(yè)院校計算機教材內(nèi)容跟不上時代發(fā)展需要，更無法為學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng)提供重要參考支持。

3 基于steam教育理念的職校計算機課程建設(shè)

3.1 實現(xiàn)教材重組設(shè)計，為基于steam教育理念的教學(xué)提供基礎(chǔ)支持

基于steam教育理念的教材包含程序設(shè)計、機器人、物聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容，由此可見，職業(yè)院校計算機課程的安排和社會發(fā)展需求相適應(yīng)，涵蓋的內(nèi)容也和人們的社會生活息息相關(guān)。? ? 因此，為了能夠更好地強化學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)，教師可以將三個獨立的學(xué)習內(nèi)容在steam教育理念的作用下融合在一起。讓學(xué)生通過程序設(shè)計的學(xué)習更為全面的了解計算機操作程序結(jié)構(gòu)、執(zhí)行過程、語句編輯表達等內(nèi)容，之后還能夠借助電腦單片機來進一步體驗簡單程序編寫的應(yīng)用，并在傳感器、控制器、執(zhí)行器的作用下來打造簡單的機器人裝置設(shè)置，實現(xiàn)各類知識學(xué)習的融會貫通。

為了能夠加強這些系統(tǒng)知識，職業(yè)院校在開展計算機教學(xué)的時候可以引入開源系統(tǒng)Arduino，在該系統(tǒng)的作用下來為問題的解決提供重要支持。從實際應(yīng)用情況來看，開源系統(tǒng)Arduino是基于開放源代碼的有USB接口的SimpleI/O接口板，在使用 時候能夠為師生提供開放的開發(fā)環(huán)境，在可視化編程插件的作用下完成積木化編程操作。通過這一系列的操作流程能夠幫助學(xué)生更好的理解各個知識點之間的關(guān)聯(lián)問題。

3.2 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

在steam教育理念的作用下實現(xiàn)對以往信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。這種優(yōu)化具體表現(xiàn)在將信息技術(shù)學(xué)科內(nèi)容和其他學(xué)科的學(xué)習內(nèi)容結(jié)合在一起。為了能夠更好地達到這一發(fā)展目的，需要職業(yè)院校信息技術(shù)教師和其他學(xué)科的教師密切溝通，在原有的信息技術(shù)課程內(nèi)容中額外補充一些貼近學(xué)生實際生活的內(nèi)容，強化信息技術(shù)學(xué)科和其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)。比如在學(xué)習編程內(nèi)容的時候，教師可以以計算機科學(xué)教學(xué)為主，在其中融入藝術(shù)類、工程類學(xué)科。

3.3 創(chuàng)新課程教學(xué)活動

和傳統(tǒng)以教材為基本媒介的知識學(xué)習不同的是，計算機課程在開展課程的時候需要應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)和一些移動終端設(shè)備。為了能夠提升課堂教學(xué)成效，教師需要在充分利用這些設(shè)備的情況下創(chuàng)新以往的課程教學(xué)活動。基于steam教育理念的計算機課程教學(xué)可以采用以參與真實活動為主、知識講解為輔的教學(xué)方式，并通過多媒體課件的設(shè)計、知識問答游戲、小組競賽等方式來更好地開展活動。

3.4 創(chuàng)新應(yīng)用科學(xué)的教學(xué)方式

在職業(yè)院校計算機教學(xué)的時候教師可從模仿制作開始，在模仿制作中提升學(xué)生舉一反三的學(xué)習能力。比如在開展《Arduino創(chuàng)意智造入門》中有關(guān)LED燈亮和滅的控制學(xué)習中，教師可以結(jié)合職業(yè)院校學(xué)生的學(xué)習特點采取啟發(fā)式教學(xué)方式，從循環(huán)閃爍LED、按鈕控制LED、光控LED等環(huán)節(jié)安排學(xué)生自主完成學(xué)習。這種教學(xué)方式充分體現(xiàn)了以生為本的教育思想，在這個過程中還能夠培養(yǎng)學(xué)生積極探究和勇于實踐的自主學(xué)習能力。在LED燈亮和滅的控制學(xué)習中學(xué)生還能夠體會怎樣從前例體驗中獲取經(jīng)驗，能夠?qū)崿F(xiàn)對所學(xué)知識的有效遷移和綜合應(yīng)用，在提升學(xué)生解決實際生活問題的同時培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維。

3.5 實現(xiàn)創(chuàng)意教學(xué)，將學(xué)生的設(shè)想變成現(xiàn)實

在2017年的時候，蘇州提出了禁止在市區(qū)燃放煙花的規(guī)定，在這種情況下怎樣幫助人們尋找既環(huán)保又充滿智慧的喜慶活動方式成為教育需要關(guān)注和思考的問題。 在問題提出之后學(xué)生之間展開了廣泛 的討論和交流，有的學(xué)生說可以在四旋翼無人機的“肚”下放置一個空投箱，在飛機飛行到一定高度的時候可以通過遙控來使其在指定的區(qū)域內(nèi)投放彩紙片，這樣充滿了趣味。之后提出了制作無人機空投箱的SREM實驗項目。在項目實施的過程中教師首先引導(dǎo)學(xué)生將任務(wù)分解為箱體的制作、智能化控制、裝飾美化等階段開展。其次，組織學(xué)生根據(jù)自己的喜好來選擇工作任務(wù)。在“無人機空投箱”遇到問題的時候教師和學(xué)生一起對這部門進行圖解分析，按照功能和任務(wù)將其進行細分，包含主控、驅(qū)動、通信、供電等模塊，讓學(xué)生結(jié)合多學(xué)科知識并參考之前學(xué)習的物聯(lián)網(wǎng)知識、無線射頻識別技術(shù)、校本教材程序算法案例等來將復(fù)雜的問題變得簡單。

3.6 成效評價，夯實steam教育理念的實施效果

不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式下僅僅注重學(xué)習結(jié)果的教學(xué)評價模式，采用試卷測試的評價方式能夠更為全面、客觀、具體的評價學(xué)生的學(xué)習成效。為了能夠更好地提升基于steam教育理念的職業(yè)院校課程教學(xué)效果，在教學(xué)之后就教師需要對教學(xué)情況開展必要的評價，具體包含學(xué)生在steam教育理念影響下的課堂教學(xué)學(xué)習到了怎樣的知識，提升了怎樣的學(xué)習能力。在對學(xué)生學(xué)習情況進行評價的時候教師可以選擇理論聯(lián)系實際的方式來對學(xué)生的學(xué)習情況進行評價。比如以“無人機空頭箱”項目開展為例，教師對學(xué)生學(xué)習的評價會根據(jù)所學(xué)習內(nèi)容的不同而相互區(qū)別。 在制定學(xué)習任務(wù)完成之后，教師可以為學(xué)生予以60%比例的總分判定，剩下的40%總分比例評價作為考核學(xué)生對其他各個階段學(xué)習任務(wù)的情況了解。通過科學(xué)的評價評分比例安排能夠有效激發(fā)學(xué)生在有分工的情況下更好地掌握各類學(xué)習知識和學(xué)習技能。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過科學(xué)的規(guī)劃、多學(xué)科技術(shù)的融合應(yīng)用、工程化小組合作學(xué)習和算法的建模打造能夠更好地發(fā)揮出steam教育理念在職業(yè)院校計算機課程教學(xué)中的應(yīng)用成效，在這個過程中不僅提升了學(xué)生的知識能力水平，而且也更好的培養(yǎng)了學(xué)生的情感態(tài)度和思想價值觀，是落實計算機學(xué)科核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，達到了事工半倍的教學(xué)成效。

參考文獻：

[1] 劉云， 王健. 基于steam教育理念的高校計算機課程建設(shè)與改革[J]. 軟件導(dǎo)刊（教育技術(shù)）， 2017（10）：77-78.

[2] 曹榮軍. 基于專業(yè)群的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程建設(shè)[J]. 教育與職業(yè)， 2017（24）：97-102.

[3] 李喆. 基于慕課環(huán)境下的混合式教學(xué)課程建設(shè)與實踐——以“計算機類網(wǎng)絡(luò)通識教育課程”為例[J]. 科技視界， 2018， 242（20）：87-88.

[4] 方雯， 李振華， 余坤. 基于steam教育理念的“配電網(wǎng)自動化技術(shù)”教學(xué)探究[J]. 新課程研究（中旬刊）， 2017（8）：70-71.

[5] 祝智庭， 雷云鶴. steam教育的國策分析與實踐模式[J]. 電化教育研究， 2018（1）.

[6] 張玲. 職業(yè)學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程建設(shè)的策略分析[J]. 江蘇科技信息：科技創(chuàng)業(yè)， 2010（12）：87-88.

[7] 王留博， 崔成. 談職校計算機專業(yè)課程設(shè)置問題與對策[J]. 科學(xué)大眾（科學(xué)教育）， 2014（2）：119-119.

【通聯(lián)編輯：唐一東】