以STEM教育為理念的信息技術(shù)課程教學(xué)模式分析

張春霞 張保新 廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院

在大學(xué)信息技術(shù)課程應(yīng)用中，通過(guò)STEM 教育的應(yīng)用模式，可以對(duì)其信息技術(shù)課程具有明顯的升華作用。還可以在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，對(duì)我國(guó)復(fù)合型人才的需求具有明顯的促進(jìn)作用。在信息化時(shí)代中，STEM教育是整體的改革方向。針對(duì)大學(xué)信息技術(shù)課程而言，對(duì)于相關(guān)的教學(xué)模式，需要采用相關(guān)的方法，完成有效的契合。以保障整體能夠達(dá)到教育改革的綜合需求，落實(shí)我國(guó)的課程設(shè)置需求。教師目前針對(duì)我國(guó)STEM 教育理念，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)以及后續(xù)的實(shí)踐體系等與以往相比，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了明顯的增強(qiáng)。因此，教師必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生進(jìn)行更加全面的教學(xué)。

一、STEM教育理論的特征

就STEM 教學(xué)理念而言，與以往常規(guī)的教學(xué)方法相比，教師開(kāi)展STEM 教學(xué)，可以保障教師的教學(xué)模式更加貼合學(xué)生的實(shí)際需求。在社會(huì)的發(fā)展中，各領(lǐng)域?qū)τ趯W(xué)科技術(shù)的要求越來(lái)越大。因此，對(duì)于我國(guó)的集中發(fā)展而言，需要保障學(xué)生具備明顯的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)以及全面發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合STEM 教育而言，其自身的四大領(lǐng)域可以保障學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)生活工作中，能夠根據(jù)STEM 教育的理念提出更有實(shí)際性的解決方案[1-3]。此外，STEM 教育具有獨(dú)特的全面性，在教育、學(xué)科、技術(shù)、工程當(dāng)中，根據(jù)這些學(xué)科的基本方向，確定了社會(huì)的熱門領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)STEM教育模式所培育出的學(xué)生，具有明顯的復(fù)合型人才優(yōu)勢(shì)，成為未來(lái)建設(shè)祖國(guó)發(fā)展的絕佳人才。

二、STEM教育背景下信息技術(shù)課程教學(xué)模式分析

（一）設(shè)置相關(guān)的教學(xué)情境

在教學(xué)情景的設(shè)置中，教師必須保障學(xué)生具有充足的基礎(chǔ)知識(shí)。因此，教師可根據(jù)STEM 教育背景，鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)能力。在電子信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，教師需要讓學(xué)生明確二者之間的關(guān)聯(lián)性，以實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)處理。例如，針對(duì)STEM 教育，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸、拓展。結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的參考方向，將信息技術(shù)的整體模式融合進(jìn)電子信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，為學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)提供全新的思考模式[4]。

（二）教師提出互動(dòng)問(wèn)題

教師可以在STEM 教學(xué)中，提出相關(guān)的互動(dòng)問(wèn)題。例如，以STM32 單片機(jī)為例，教師可以就“Ucos-II”的移植對(duì)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)性提問(wèn)。如“針對(duì)移植，是否需要進(jìn)行全面嘗試？”通過(guò)此互動(dòng)問(wèn)題，以激發(fā)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的運(yùn)行思考。學(xué)生在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可以自動(dòng)化的擬定相關(guān)目標(biāo)項(xiàng)目，進(jìn)行展現(xiàn)。在針對(duì)STM32 的學(xué)習(xí)思路中，學(xué)生可以從例程編寫以及修改例程入手。結(jié)合相關(guān)的教學(xué)體系以及教學(xué)軟件，如J-Link 驅(qū)動(dòng)軟件、MDK 軟件進(jìn)行調(diào)試，驗(yàn)證自己是否已熟悉STM32 單片機(jī)的相關(guān)格式文件，來(lái)查看整體的運(yùn)行效果。

（三）促使學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探究

在STEM 教學(xué)中，教師可以將STEM 教育與物聯(lián)網(wǎng)以及電子信息技術(shù)進(jìn)行連接，以保障學(xué)生可以根據(jù)教師的教學(xué)方案，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的有效吸收。并在學(xué)生自主探究中，給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，落實(shí)更多的學(xué)習(xí)可能性。目前，在進(jìn)行學(xué)生自主探究中，教師可以融合案例教學(xué)，以物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展模式以及STM32 單片機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)與STEM 教育進(jìn)行結(jié)合，落實(shí)整體的課程實(shí)踐[5]。

（四）實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系構(gòu)建

在進(jìn)行知識(shí)體系的構(gòu)建中，教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系的設(shè)定，讓學(xué)生明確自己所學(xué)專業(yè)與我國(guó)后續(xù)發(fā)展的連接性，以激發(fā)學(xué)生的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。在STEM 教學(xué)中，教師根據(jù)相關(guān)的教學(xué)水準(zhǔn)，融入科學(xué)設(shè)計(jì)理念，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，展示出信息技術(shù)課程的相對(duì)含義。在STEM 教學(xué)中，針對(duì)電子信息技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域而言，教師可以將物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成以及物聯(lián)網(wǎng)的具體作用融入實(shí)際課堂，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，可以結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特性進(jìn)行有效記錄。使學(xué)生可以將教學(xué)質(zhì)量融入自我考核中，以保障師生能夠有效地了解相關(guān)的話題。

（五）有效解決實(shí)踐問(wèn)題

由于STEM 教育是一種面向社會(huì)發(fā)展，與我國(guó)后續(xù)建設(shè)體系具有明顯呼應(yīng)的教育模式，因此其全面性與可持續(xù)發(fā)展性是其他教育無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。在解決實(shí)踐問(wèn)題中，教師可以STM32 單片機(jī)為例，讓學(xué)生進(jìn)行有效的編程設(shè)計(jì)。例如，很多學(xué)生在第1 次接觸到固件庫(kù)編程中，很多學(xué)生對(duì)固件庫(kù)的編程沒(méi)有有效的認(rèn)知，在學(xué)習(xí)時(shí)出現(xiàn)了代碼的生硬套用，以及函數(shù)的錯(cuò)誤設(shè)置。而在解決中，教師可通過(guò)以下3 點(diǎn)進(jìn)行解析。

其一，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置GPIO 口的輸入模式；

其二，操作寄存器的有效清理，進(jìn)行清零操作。通過(guò)固件庫(kù)提供的GPIO_SetBits 函數(shù)和GPIO_ResetBits 函數(shù)完成清零設(shè)置；

其三，開(kāi)展全新的STM32 接口研究，進(jìn)行調(diào)試軟件以及GPA 的編程調(diào)試，以保障學(xué)生利用STM32 固件庫(kù)進(jìn)行代碼書(shū)寫。完成SD 卡以文件系統(tǒng)、USB、UCOS 移植。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行STEM 教學(xué)研究中，教師可以明確在STEM 教育領(lǐng)域，作為發(fā)展的一項(xiàng)必然趨勢(shì)，是教育界的主流。因此，在信息技術(shù)課程與STEM 教育模式的設(shè)置中，可以完成教師教學(xué)體系的設(shè)定，為我國(guó)培養(yǎng)出全面的復(fù)合型人才。