付 昱 侯麗媛 朱曉琳

(內(nèi)蒙古廣播電視大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011)

隨著時(shí)代的改變，人們對(duì)于教育事業(yè)的發(fā)展方向和教育成果越來越關(guān)注，但是受傳統(tǒng)教學(xué)思維模式的影響，高校教學(xué)中仍然在沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)方法，這其實(shí)與高校綜合性人才培養(yǎng)的初衷是相互違背的，不僅影響著高等教育的質(zhì)量，還限制了學(xué)生多種技能的發(fā)展，不利于綜合性素質(zhì)人才的培養(yǎng)。因此，高校教學(xué)必須要基于新的教育理念進(jìn)行一些改革和優(yōu)化，而STEM教育理念正好是現(xiàn)階段成果較為顯著的一種新型教育模式，對(duì)于人才培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量的提升都有重要意義，也是我國(guó)高等教育改革和發(fā)展中值得深究和學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

一、STEM教育論述

STEM教育理念是一種綜合了科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineer)、數(shù)學(xué)(Math)四個(gè)方面的新型教育理念，對(duì)中國(guó)教育體系中綜合性人才的培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。首先，科學(xué)是以數(shù)學(xué)作為語(yǔ)言和工具的，數(shù)學(xué)則需要科學(xué)作為思想指導(dǎo)的平臺(tái)，同樣工程也是以科學(xué)與數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)支撐的，STEM教育理念雖然強(qiáng)調(diào)學(xué)科的融合，但不僅僅局限于學(xué)科教育的簡(jiǎn)單疊加，它更多強(qiáng)調(diào)的是打破學(xué)科領(lǐng)域之間的邊界，主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，最終成果是提高學(xué)生的解決問題和綜合思考能力。STEM教育理念不只是針對(duì)某個(gè)學(xué)科或者某個(gè)學(xué)習(xí)階段的改革，它更多的是作為一種教育的切入點(diǎn)，促進(jìn)課程改革和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新。

STEM教育通過預(yù)設(shè)教學(xué)活動(dòng)中可能出現(xiàn)的真實(shí)的、復(fù)雜的問題，并通過對(duì)問題的項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，使得學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)生活中科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的融合情景和結(jié)構(gòu)，在單個(gè)學(xué)科學(xué)習(xí)的過程中，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)知識(shí)向具象能力的轉(zhuǎn)變。

二、STEM教育融入高校教學(xué)的必要性

1.有利于高校培養(yǎng)綜合性的人才

當(dāng)前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新常態(tài)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)一步的調(diào)整、轉(zhuǎn)型和升級(jí)，對(duì)于人才的需求也從勞動(dòng)密集型向知識(shí)密集型轉(zhuǎn)變，所以社會(huì)急需的是那種具備科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力和具有技術(shù)專長(zhǎng)的綜合性人才。在這種時(shí)代背景下，中國(guó)引入STEM教育可以幫助教職人員抓住第四次工業(yè)革命的機(jī)遇，把握信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)革命的契機(jī)，在全新的領(lǐng)域中搶占先機(jī)。現(xiàn)階段，我國(guó)許多地區(qū)的學(xué)校、機(jī)構(gòu)都已經(jīng)率先開展了基于STEM教育理念的教學(xué)模式，初步有了一定的效果。高等教育階段推行STEM理念旨在為社會(huì)培養(yǎng)綜合性的人才，比如高校開展人工智能專業(yè)這一新型學(xué)科，其目標(biāo)就是改變單一的專業(yè)學(xué)習(xí)模式，結(jié)合社會(huì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，形成理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，為社會(huì)培養(yǎng)綜合性的人才。

2.促進(jìn)多學(xué)科之間的交流與合作

隨著教育改革和社會(huì)的發(fā)展，高校教育不只限于單一學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)，很多高校都組建了自己的MIT媒體實(shí)驗(yàn)室，即綜合了科學(xué)、技術(shù)、媒體、藝術(shù)、設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科融合的跨學(xué)科研究室，并通過學(xué)科知識(shí)的碰撞產(chǎn)生了很多新的科研成果?，F(xiàn)如今，STEM教育理念的引入為多學(xué)科之間的交流和合作提供了一個(gè)渠道。過去單一學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)與世界的聯(lián)系較少，容易脫離實(shí)際，只知理論、不懂實(shí)踐或只知實(shí)踐、不知理論。而STEM教育理念則重點(diǎn)培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合素養(yǎng)，STEM教育的宏觀目標(biāo)是培養(yǎng)此類領(lǐng)域的人才，相對(duì)應(yīng)的大學(xué)STEM教育因此應(yīng)運(yùn)而生。

三、STEM教育理念融入高校日常教學(xué)的策略

1.組織學(xué)科教育中的跨學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)

高校STEM教育理念的核心就是組織大學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)，所以對(duì)于高校教師來說，通過組織多樣化的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式來開展實(shí)際教學(xué)活動(dòng)是意義重大的，因?yàn)閱蝹€(gè)學(xué)科中的概念性的、策略性的一些實(shí)際問題都可以在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中被解決，同時(shí)可以開發(fā)學(xué)生更多潛在的技能。比如，在機(jī)械工程專業(yè)的機(jī)械繪圖教學(xué)過程中，教師可以設(shè)計(jì)讓學(xué)生繪制一個(gè)齒輪減速器圖的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，并組織學(xué)生分組完成項(xiàng)目作業(yè)，在裝圖繪制的過程中，不僅可以幫助學(xué)生將在課堂上學(xué)習(xí)到的理論性的、概念性的知識(shí)真正運(yùn)用起來，還可以借助3D打印等現(xiàn)代化的、信息化的技術(shù)和手段來將項(xiàng)目創(chuàng)意體現(xiàn)出來，在一定程度上還可以鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)測(cè)繪能力，這就是一種典型的具有STEM教育理念的高校項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)。這種基于STEM理念的高校多學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)，不僅立足于原學(xué)科，還超越了原學(xué)科，通過教學(xué)活動(dòng)體現(xiàn)高校STEM教育理念。

2.運(yùn)用STEM理念改變高校課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)

我國(guó)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式一直遵循的是凱洛夫五段教學(xué)法，即復(fù)習(xí)舊知、導(dǎo)入新課、傳授新知、鞏固練習(xí)、課后作業(yè)，在這個(gè)知識(shí)導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)中，教師向?qū)W生傳授知識(shí)是主線。而STEM教育理念的導(dǎo)入，巧妙地將知識(shí)導(dǎo)入這條線轉(zhuǎn)化為解決問題這條線。首先，課堂的主體內(nèi)容是什么、學(xué)生可能遇到的問題有哪些；針對(duì)問題可以提供什么樣的解決方式，可以設(shè)計(jì)什么樣的探究、合作、實(shí)踐活動(dòng)；這些解決策略除了涉及到本課程的內(nèi)容外，還涵蓋了哪些學(xué)科的內(nèi)容，需要運(yùn)用哪類學(xué)科的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和研究方法；學(xué)生用什么樣的方式來呈現(xiàn)、展示出學(xué)習(xí)成果；根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果的呈現(xiàn)，教師該怎么樣幫助學(xué)生進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，幫助學(xué)生將學(xué)科知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化?；赟TEM教育理念的課堂活動(dòng)改造，以學(xué)生為主體地位的課堂形式更加突出，多種學(xué)科知識(shí)可以在單個(gè)學(xué)科教育中融合，為課堂教學(xué)效果提供保障。在高校課堂教學(xué)的流程中，可以遵循丹尼爾斯和海德等人提出的STEM課程教學(xué)策略，即教師適當(dāng)借助教具來激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手學(xué)習(xí)意識(shí)，學(xué)生通過小組合作的方式來實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)，討論和探究相關(guān)問題。教師通過提問來推測(cè)學(xué)生的掌握程度，借助思維模式修正學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，形成學(xué)習(xí)反饋。按照以上教學(xué)策略，不僅可以優(yōu)化教師在教學(xué)模式上的方式，提升教學(xué)效果，還可以幫助學(xué)生基于STEM教育理念創(chuàng)造出更多的學(xué)術(shù)成果，因此，高校教職人員要強(qiáng)化基于STEM教育理念的課堂結(jié)構(gòu)改革，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供更多的機(jī)會(huì)。

3.強(qiáng)調(diào)STEM教育的本土化轉(zhuǎn)化

基于我國(guó)的教育發(fā)展現(xiàn)狀，STEM教育理念的運(yùn)用不能太過于追求速度，要腳踏實(shí)地、逐步落實(shí)。首先，不能過于強(qiáng)調(diào)邊界，因?yàn)楝F(xiàn)階段比較流行的STEM教育、主題課程、創(chuàng)客教育、綜合實(shí)踐活動(dòng)課程、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、統(tǒng)整課程等多元化的綜合性人才培養(yǎng)理念，相互之間是具有聯(lián)系性的，課程教學(xué)的方式在一定程度上具有相似性，所以高校教學(xué)應(yīng)該模糊不同教育理念之間的邊界，減輕高校教職人員對(duì)于新型教育理念的壓力和畏懼感。其次，不能過于強(qiáng)調(diào)科技，雖然STEM教育理念中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的一個(gè)部分是科技，但是不能一味地追求科技而喪失該理念本身的綜合性，對(duì)于中國(guó)的高校學(xué)生來說，在基礎(chǔ)教育階段接觸到的科學(xué)知識(shí)方面的比例是比較大的，花費(fèi)的時(shí)間相對(duì)來說也較多，但是每個(gè)人學(xué)習(xí)科技的方式存在一定的差異，所以在STEM教育理念融入我國(guó)高校教育的過程中，要更加注意教師在課程教育中的主體地位，保證教師的課程引導(dǎo)是基于學(xué)科本身的，鼓勵(lì)教師以主學(xué)科為教學(xué)重點(diǎn)，思考其他知識(shí)和技能如何融入教學(xué)中解決問題，帶領(lǐng)學(xué)生更加系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)學(xué)科的延展性并靈活應(yīng)用。最后，不能過分強(qiáng)調(diào)多學(xué)科，當(dāng)在思考一個(gè)活動(dòng)案例是不是一個(gè)典型的STEM活動(dòng)時(shí)，人們都喜歡一一對(duì)應(yīng)特征，即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)，就好像是缺少其中一個(gè)學(xué)科就滿足不了STEM教育理念，這種認(rèn)知方式是完全不妥的，有的高校教職人員為了開展STEM教育，人為地將多個(gè)學(xué)科拼湊、交織在一起，卻沒有真正實(shí)現(xiàn)多學(xué)科在學(xué)生學(xué)習(xí)理念中的內(nèi)化，所以STEM教育活動(dòng)的開展要靈活多變，根據(jù)實(shí)際情況做出應(yīng)有的調(diào)整。綜上，STEM教育理念在我國(guó)高校教育中的應(yīng)用要基于我國(guó)高校的基本教學(xué)現(xiàn)狀展開，要符合中國(guó)學(xué)生的特點(diǎn)、中國(guó)教育體系的需要。

4.充分調(diào)動(dòng)STEM教育的實(shí)踐性和回歸性

在高校綜合性的人才培養(yǎng)體系的影響下，STEM教育理念的中國(guó)化必須要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性和回歸性。首先，STEM教育理念的實(shí)踐性強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新思維的能力，以高校課程活動(dòng)為基礎(chǔ)，獲得課堂實(shí)踐活動(dòng)體驗(yàn)，才是STEM教育理念的核心。借助精良的教學(xué)硬件、軟件設(shè)施來設(shè)計(jì)出與高校學(xué)科有關(guān)聯(lián)的課程，促成實(shí)踐活動(dòng)形成并產(chǎn)生一定的知識(shí)體驗(yàn)。相應(yīng)地，高校教職人員也要根據(jù)學(xué)科對(duì)應(yīng)的內(nèi)容來設(shè)計(jì)相應(yīng)的課程活動(dòng)，保證學(xué)生可以在動(dòng)手實(shí)踐的過程中驗(yàn)證學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，提升學(xué)生思考和創(chuàng)新的能力。同時(shí)，通過實(shí)踐性的課程活動(dòng)，拓寬高校學(xué)生和教師交流的平臺(tái)，使得學(xué)生在溝通的過程中就可以自由獲取知識(shí)，迸發(fā)更多的靈感。其次，STEM教育理念的回歸性強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣是STEM教育理念的決定性要素，所以要綜合培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于STEM教學(xué)的興趣。學(xué)生興趣的培養(yǎng)必須強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容多樣化和學(xué)生的課堂主體地位，在STEM教育理念下的高校課堂更要明確學(xué)生的課堂主體地位，讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主人，教師在備課時(shí)要注意課程內(nèi)容與學(xué)生興趣點(diǎn)的契合程度，在高校教學(xué)的過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究性的學(xué)習(xí)過程。通過STEM教育理念中實(shí)踐性和回歸性的把握來強(qiáng)化高校課堂教學(xué)的有效性，真正實(shí)現(xiàn)STEM教育理念的中國(guó)化發(fā)展。

綜上，STEM教育是一種先進(jìn)的、適合社會(huì)發(fā)展的教育理念，在學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)踐技能方面有雙重的效果。因此，高校在教學(xué)的過程中要充分理解STEM教育理念的內(nèi)涵，挖掘新的教學(xué)方法，優(yōu)化課堂教學(xué)的內(nèi)容，對(duì)當(dāng)前的教學(xué)模式和教學(xué)理念進(jìn)行創(chuàng)新和改革，進(jìn)而滿足社會(huì)對(duì)高等教育人才的個(gè)性化需求。