黃朝陽

摘? 要：結(jié)合STEAM國內(nèi)外教育教學現(xiàn)狀與發(fā)展，以應用型本科機械類專業(yè)為研究對象，基于新工科高校人才培養(yǎng)要求，探索機械類專業(yè)STEAM教育路徑及教學策略。圍繞目標體系設(shè)計、課程資源平臺建立、STEAM教學系統(tǒng)開發(fā)、實踐平臺構(gòu)建、導師庫建設(shè)、評估標準等一系列途徑，完善機械專業(yè)STEAM人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)多學科的融會貫通開展教學。引導學生探索求知學習，將專業(yè)人才培養(yǎng)由單純的技能型人才培養(yǎng)向復合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 機械專業(yè);STEAM教育;路徑策略

Abstract： Combined with the current situation and development of steam education at home and abroad， this paper takes the application-oriented undergraduate mechanical major as the research object， and explores the steam education path and teaching strategy of mechanical major. Focusing on a series of approaches such as target system design， curriculum resource platform establishment， STEAM teaching system development， practice platform construction， tutor library construction， evaluation standards， etc.， the STEAM talent training model for machinery majors has been perfected to achieve multidisciplinary integration and continuous teaching. Guide students to explore knowledge-knowledge learning， and transform the cultivation of professional talents from the cultivation of purely skilled talents to the cultivation of compound and innovative talents.

Keywords： mechanical major; STEAM education; path strategy

一、STEAM教育教學現(xiàn)狀與發(fā)展

STEAM教育是一種超學科的教育理念，是涵蓋科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學多學科融合的綜合教育[1]。它支持學生以學科整合的方式認識世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界，培養(yǎng)學生解決問題的創(chuàng)新能力[2]。

西方國家的STEAM教育歷經(jīng)多年的探索，已形成了成熟的理論基礎(chǔ)。STEAM教育最早起源于美國，由美國弗吉尼亞理工學院學者Georgetta Yakman提出，在原有的STEM教育基礎(chǔ)上增加了Arts，將STEAM教育歸結(jié)為一種以數(shù)學為基礎(chǔ)，通過工程和藝術(shù)來解讀科學、技術(shù)的教育理念。STEAM教育理念提出以來，在理論界與教育界產(chǎn)生了較大反響。以美國、英國、德國為代表的的國家，在STEAM教育方面走在了全球前列。在《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》中，關(guān)注STEAM教育，采用實踐、跨領(lǐng)域概念與學科核心概念三個維度衡量STEAM人才的技能狀況，強調(diào)實施“STEAM國家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略”，關(guān)注STEAM教育師資隊伍建設(shè)、重點學校建設(shè)、創(chuàng)新合作、配套支持體系建設(shè)等。美國國家科學院委員會在報告中也明確指出，推動STEAM教育在中小學實施，擴大STEAM專業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)范圍，提升中小學生的STEAM素養(yǎng)。在英國制定的2004-2014“科學與創(chuàng)新投資框架”及新的發(fā)展戰(zhàn)略十年規(guī)劃中，均強調(diào)將文化創(chuàng)意融入到STEAM教育中。2017年英國教育部在教育規(guī)劃中再次圍繞STEAM教育提出了包含國家頂層設(shè)計、各界協(xié)同參與、設(shè)立STEAM科目、成立STEAM創(chuàng)新基地等15種STEAM教育路徑，用以培養(yǎng)高端STEAM人才。德國政府以囊括信息、數(shù)學、藝術(shù)、技術(shù)、自然的MINT教育體系為支撐，利用覆蓋學前階段、基礎(chǔ)教育階段、職業(yè)教育階段及高等教育階段的教育規(guī)劃促進STEAM教育發(fā)展。德國在各州文教部長聯(lián)席會議（KMK）中，發(fā)布了關(guān)于數(shù)學、自然科學、技術(shù)教育的提議，在提議中明確指出，應以STEAM教育為導向，依托跨部門合作、提供全國性的MINT教育培訓、教師MINT教育培訓、科學競賽、建設(shè)“校園與企業(yè)實驗室”等項目培養(yǎng)STEAM人才。此外，日本、韓國、新加坡等國也紛紛開始了STEAM教育的研究，形成了有本國特色的STEAM教育模式。

國內(nèi)STEAM教育，吸納國外的先進經(jīng)驗，進行西方STEAM教育的本土化探索[3]。按照研究內(nèi)容的不同，國內(nèi)學者在STEAM教育層面的探討集中在以下幾個方面：一是STEAM教育的應用價值研究，一些學者在研究STEAM理論時，通常將STEAM的價值歸納為學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、增強跨學科教學的交叉與融合、改善傳統(tǒng)教學模式面臨的困境、轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)理念、提升學生的核心素養(yǎng)等方面[2]。二是STEAM教育的實踐路徑研究，針對不同的學科視野和研究視角，有關(guān)學者從不同的角度探討了STEAM教育的實施路徑問題，多數(shù)學者圍繞課堂教學、創(chuàng)客人才培養(yǎng)、創(chuàng)客空間項目孵化等形式，進行STEAM教育的滲透，強調(diào)重點通過跨學科視野下的人才培養(yǎng)創(chuàng)新，吸納國外的先進經(jīng)驗，進行西方STEAM教育的本土化探索[4]。三是STEAM教育的實踐策略研究。通過國內(nèi)STEAM教育形勢的分析，有學者采用“研究性”學習課程設(shè)計、采用項目式的實施策略、探索式學習模式的設(shè)計踐行STEAM教育理念。借鑒美國STEAM活動的設(shè)計理念，有學者提出了基于跨學科思路的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)策略，即多方協(xié)同參與、加強STEAM師資隊伍建設(shè)、設(shè)計對應的STEAM教育課程、STEAM教學過程優(yōu)化等，進行STEAM教育的滲透。針對STEAM教育的基本內(nèi)涵，有學者強調(diào)通過“做中學”教育、學科整合教育，通過工具與資源的整合、多元主體共同參與等形式進行STEAM課程開發(fā)?；赟TEAM教育理念，有學者進行了STEAM課堂改革的探索，倡導通過課程教學策略、課程設(shè)計理念、課程改革思想、人才培養(yǎng)定位方面的創(chuàng)新構(gòu)建STEAM課程體系。

機械專業(yè)STEAM教學導師庫可以歸納為：科學教學導師庫、技術(shù)教學導師庫、工程教學導師庫、藝術(shù)教學導師庫、數(shù)學教學導師庫，在專業(yè)教學的過程中，各導師相互交流協(xié)作，實現(xiàn)知識鏈接和資源共享。

（六）多維人才技能評估標準設(shè)計

合理的設(shè)計STEAM課程評價體系。以基礎(chǔ)知識評價、實踐能力評價、職業(yè)素養(yǎng)評價及創(chuàng)新能力評價四個模塊為基礎(chǔ)，STEAM遵循發(fā)展性評價理念，采用過程評價、終結(jié)性評價結(jié)合的手段，通過將過程性評價、作品評價、綜合活動評價、總結(jié)性評價等多種評價結(jié)合，使教師的指導作用和學生的主體作用實現(xiàn)最佳結(jié)合[5]。

基礎(chǔ)知識評價，檢驗學生對機械類專業(yè)課程及STEAM教育的基本知識的掌握程度。實踐能力評價，評價學生在實踐課程中的參與程度、動手能力，在校企實習中的操作能力以及其設(shè)計成果[10]。職業(yè)素養(yǎng)評價，評價學生在教學中的思想道德素質(zhì)、科技文化素質(zhì)、審美素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)以及社會交往和適應素質(zhì)[7]。創(chuàng)新能力評價，考察有效地利用專業(yè)與STEAM教育的新思路新方式，跨學科的領(lǐng)域的相關(guān)知識，創(chuàng)新創(chuàng)造解決實際問題。

四、結(jié)束語

基于新工科高校人才培養(yǎng)需求，通過對應用型本科機械專業(yè)STEAM教育路徑的探索及教學策略設(shè)計，構(gòu)建一套系統(tǒng)的STEAM人才培養(yǎng)模式，通過多學科的融會貫通開展教學，引導學生探索、求知學習。從學生層面來講，將專業(yè)知識與科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學的融合，豐富自身跨學科的理論知識基礎(chǔ)，拓寬眼界，激發(fā)學生的發(fā)散思維，在發(fā)現(xiàn)、探索、解決問題的過程中完成知識的建構(gòu)，培養(yǎng)學生終身學習的能力[11]。從教師層面來講，將機械專業(yè)課程與STEAM教育進行融合，提高了教師跨學科知識融合能力，豐富了教師的科研經(jīng)驗和資料。從學校層面來講，機械專業(yè)STEAM教學多維目標體系設(shè)計和實現(xiàn)，優(yōu)化了機械專業(yè)人才培養(yǎng)模式，提高了機械專業(yè)的教學質(zhì)量，促進了校企的深度合作。應用型本科機械專業(yè)與STEAM教育的融合，使得高校的人才培養(yǎng)由單純的技能型人才培養(yǎng)向復合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，增強高校機械專業(yè)人才培養(yǎng)同新時期人才培養(yǎng)需求的銜接性。

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