基于STEAM教育理念的創(chuàng)新型應(yīng)用人才教學(xué)改革探討

曹艷霞

摘? 要：STEAM教育已成為當(dāng)前國(guó)際教育研究與改革普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，為我國(guó)新一輪基礎(chǔ)教育科學(xué)課程改革帶來(lái)了新思路。然而我國(guó)STEAM教育尤其是高校STEAM教育還處于探索和嘗試的初期階段，其理論基礎(chǔ)研究較為薄弱，應(yīng)用研究與高校教育聯(lián)系不夠緊密和深入。文章通過(guò)對(duì)STEAM教育理念的系統(tǒng)研究，立足我國(guó)高校教育國(guó)情，分析STEAM教育理念融入創(chuàng)新型應(yīng)用人才教學(xué)改革中的困境和對(duì)策，為應(yīng)用型本科院校STEAM教育教學(xué)改革提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;創(chuàng)新型應(yīng)用人才;教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2021）35-0116-03

高校是培養(yǎng)高級(jí)人才的基地。創(chuàng)新型應(yīng)用人才除了具備堅(jiān)實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備，還應(yīng)當(dāng)具有獨(dú)特的見(jiàn)解與創(chuàng)新能力，要能在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出質(zhì)疑和創(chuàng)新，帶動(dòng)技術(shù)的革新。因此，如何能讓學(xué)生掌握各領(lǐng)域的基本知識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的能力顯得尤為重要。當(dāng)前，通過(guò)學(xué)科融合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的STEAM教育在全球引起廣泛關(guān)注，STEAM教育改革成為加大應(yīng)用型、復(fù)合型、技術(shù)技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段。

一、STEAM教育理念

（一）概念

STEAM教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）和數(shù)學(xué)（Mathematic）五門(mén)學(xué)科的簡(jiǎn)稱(chēng)。STEAM教育強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合，突破學(xué)科之間的壁壘進(jìn)行廣域知識(shí)的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)的儲(chǔ)備，運(yùn)用所學(xué)綜合知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的一種先進(jìn)教育理念。

（二）特點(diǎn)

跨學(xué)科融合的教學(xué)內(nèi)容。STEAM教育理念的核心是打破傳統(tǒng)學(xué)科間的壁壘和分界，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科融合。各學(xué)科之間也并非簡(jiǎn)單相加，而是有機(jī)地融合和重構(gòu)，形成育人整體，增強(qiáng)知識(shí)的順勢(shì)遷移和實(shí)效運(yùn)用[1]，提升學(xué)生跨學(xué)科思維能力，讓學(xué)生在面臨實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，能利用多學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在統(tǒng)一性和關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析和運(yùn)用，解決實(shí)際問(wèn)題。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。學(xué)生是STEAM教育的主體，“以學(xué)生為中心”注重學(xué)生自身從內(nèi)部建構(gòu)知識(shí)，積極主動(dòng)地整合各學(xué)科知識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中自我完善、自我發(fā)展與自我提升。

情境教學(xué)的教學(xué)方式。開(kāi)展STEAM教育需要教師對(duì)教育活動(dòng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，將獨(dú)立、離散的學(xué)科知識(shí)有機(jī)結(jié)合用以解決復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)“情景式”“項(xiàng)目教學(xué)法”等教學(xué)方式，對(duì)生活中實(shí)際問(wèn)題或?qū)嶋H項(xiàng)目展開(kāi)針對(duì)性的教學(xué)，提升學(xué)生好奇心和認(rèn)知構(gòu)建的趣味性，并從體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)運(yùn)用各學(xué)科綜合知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。應(yīng)用型本科院校還可以融合專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)項(xiàng)目、關(guān)鍵問(wèn)題與前沿技術(shù)等設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。

團(tuán)隊(duì)合作的教學(xué)模式。STEAM教育中，通過(guò)組建團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)生了學(xué)習(xí)共同體。交流互動(dòng)可提升學(xué)生溝通、表達(dá)與協(xié)作能力，充分發(fā)揮個(gè)體專(zhuān)長(zhǎng)，也提供了頭腦風(fēng)暴、思維碰撞的機(jī)會(huì)。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)完成后進(jìn)行成果的交流與展示，通過(guò)教師評(píng)價(jià)與小組成員互評(píng)便于學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、后續(xù)優(yōu)化與自我提升[1]。

培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)目標(biāo)。STEAM教育能很好地幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)世界，支持學(xué)生用創(chuàng)新思維改造世界，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與批判性思維，通過(guò)不斷實(shí)踐與探究，衍生出高質(zhì)量創(chuàng)新成果，這是STEAM教育重要的教學(xué)目標(biāo)，也是檢驗(yàn)STEAM教學(xué)成果的重要方式之一。

二、融入STEAM教育的教學(xué)改革困境分析

（一）改革動(dòng)力不足，教育制度缺乏頂層設(shè)計(jì)

自STEAM教育引入至今，我國(guó)尚缺少國(guó)家層面針對(duì)STEAM教育制度建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)和專(zhuān)門(mén)文件，缺乏STEAM教育質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、教育經(jīng)費(fèi)保障等配套機(jī)制，制度供給仍嚴(yán)重不足[2]。

深化教育改革創(chuàng)新和破解我國(guó)優(yōu)質(zhì)人才稀缺的困境是國(guó)家推進(jìn)STEAM教育改革的初衷。然而，作為推動(dòng)教育改革的具體實(shí)施人，學(xué)校可能會(huì)由于STEAM師資匱乏、專(zhuān)項(xiàng)資金支持不足等原因而反對(duì)STEAM教育或流于形式，一線教師可能會(huì)由于增加了教學(xué)工作量或者“墨守成規(guī)”的心態(tài)導(dǎo)致不愿參與，學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生“實(shí)驗(yàn)小白鼠”的抵觸情緒等，使STEAM教育改革淪為口號(hào)。

盡管近年來(lái)我國(guó)大力宣傳素質(zhì)教育、教學(xué)改革，但由于受“應(yīng)試教育”“教育為考試和升學(xué)服務(wù)”觀念的影響，STEAM教育改革在具體實(shí)踐中遭遇阻礙。

現(xiàn)行教育制度仍以成果為導(dǎo)向、突出教育競(jìng)爭(zhēng)，缺乏基于STEAM教育理念的制度改造與創(chuàng)新，明顯滯后于STEAM教育理念的確立，制度與理念相互脫節(jié)。

（二）教育資源匱乏，制約教育改革前進(jìn)之路

專(zhuān)業(yè)教師短缺。教師是STEAM教育發(fā)展的關(guān)鍵，一支數(shù)量充足、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、隊(duì)伍穩(wěn)定的STEAM教師隊(duì)伍是改革順利進(jìn)行的前提條件。然而，目前專(zhuān)業(yè)STEAM教師嚴(yán)重匱乏已成為全球面臨的普遍問(wèn)題，尤其在我國(guó)，問(wèn)題更為突出。理實(shí)一體的“雙師型教師”數(shù)量較少，教學(xué)水平參差不齊，高校教師大多為應(yīng)屆畢業(yè)生，培訓(xùn)時(shí)間短，教育理論理解不到位，多數(shù)教師自身缺乏對(duì)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的必要關(guān)注。從事STEAM教育的教師也并非真正意義上的“STEAM教師”，并未達(dá)到“STEAM教師不僅要在單科教學(xué)的基礎(chǔ)上具備更廣域的學(xué)科綜合能力，而且要能夠兼具科學(xué)與人文藝術(shù)素養(yǎng)以及較強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)、實(shí)踐操作能力和創(chuàng)造力”的要求[3]。

專(zhuān)業(yè)教材、教具短缺。目前，我國(guó)STEAM教育普遍沒(méi)有相應(yīng)的教材，STEAM教材的獲取途徑通常是教師自主開(kāi)發(fā)或企業(yè)采購(gòu)。因此，促進(jìn)STEAM教育的發(fā)展需要編寫(xiě)配套的STEAM教材，如校本課程、地方性教材。另外，STEAM教育的開(kāi)展往往需要特殊的教具，然而大額的資金投入讓眾多學(xué)校望而卻步。盡管有些學(xué)校建立了相應(yīng)的STEAM實(shí)驗(yàn)室，但由于產(chǎn)品研發(fā)時(shí)忽略了相關(guān)課程和教學(xué)方法的研究，教師只能按著說(shuō)明書(shū)上課，在根本上脫離了STEAM教育的本質(zhì)。

3. 課程體系不健全。STEAM課程體系很大程度上決定了STEAM教育質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。目前，我國(guó)STEAM課程體系仍未建立健全，不少學(xué)校未將STEAM課程納入人才培養(yǎng)方案中。學(xué)校開(kāi)展的STEAM課程多以地方課程和校本課程的形式存在，引入國(guó)外的STEAM課程也往往欠缺對(duì)課程適用性的考察，未將課程“本土化”。部分學(xué)校為了打造特色，以“求異”為出發(fā)點(diǎn)開(kāi)發(fā)“STEAM校本課程”，卻缺乏對(duì)課程合理性和科學(xué)性的考量，“被特色化”的STEAM課程質(zhì)量堪憂。

（三）跨學(xué)科整合乏力，教育改革浮于形式

跨學(xué)科整合是STEAM教育的典型特征，它試圖引導(dǎo)學(xué)生采用學(xué)科融合的學(xué)習(xí)方式，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，而非碎片化的知識(shí)點(diǎn)。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)受到傳統(tǒng)分科教育的限制，在實(shí)際STEAM教學(xué)中，往往簡(jiǎn)單理解為五大學(xué)科的機(jī)械疊加，忽視了STEAM教育是以問(wèn)題為導(dǎo)向聯(lián)結(jié)各學(xué)科的本質(zhì)，人為強(qiáng)行跨學(xué)科，使得STEAM教育內(nèi)容的“拼盤(pán)化”，導(dǎo)致STEAM教育的形式化。為了突出STEAM教育的“跨學(xué)科特征”，有些學(xué)校走上另外一個(gè)極端——將其視為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。事實(shí)上，STEAM教育只是一個(gè)綜合的學(xué)科領(lǐng)域，既不能替代學(xué)科教學(xué)，更不能成為新的學(xué)科。把STEAM教育學(xué)科化，短期內(nèi)可能會(huì)促進(jìn)其發(fā)展，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，卻摧毀了它的發(fā)展基礎(chǔ)，讓STEAM教育陷入無(wú)源之水的境地[4]。

三、融入STEAM教育的教學(xué)改革路徑探析

（一）國(guó)家層面

國(guó)家提供政策支持是推動(dòng)STEAM教育的關(guān)鍵力量，并為其提供發(fā)展方向和行動(dòng)指南。將STEAM教育引進(jìn)應(yīng)用型本科院校，必須從國(guó)家層面統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。第一，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，完善政策法規(guī)。成立STEAM教育研究中心，對(duì)我國(guó)本土化的STEAM教育予以政策研究和政策咨詢，明確基礎(chǔ)教育和高等教育各階段STEAM教育的發(fā)展目標(biāo)、內(nèi)容與路徑。國(guó)家應(yīng)大力支持社會(huì)各方積極探索、豐富和完善STEAM教育政策法規(guī)。第二，增強(qiáng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目示范引領(lǐng)，開(kāi)設(shè)一些涵蓋多個(gè)領(lǐng)域的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽，而非局限于單一的項(xiàng)目競(jìng)賽，同時(shí)，在教師培訓(xùn)、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、課程設(shè)置等方面也應(yīng)示范引領(lǐng)，引領(lǐng)應(yīng)用型本科院校STEAM教育逐步系統(tǒng)化。第三，加大對(duì)STEAM教育的財(cái)政支持。資金的投入是STEAM教育融于應(yīng)用型本科院校的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，為STEAM教育提供充分的發(fā)展條件，國(guó)家應(yīng)從社會(huì)、學(xué)校、教師、學(xué)生各個(gè)層面完善資助，提高各參與方的參與度，激發(fā)實(shí)踐動(dòng)力。

（二）社會(huì)層面

STEAM教育倡導(dǎo)項(xiàng)目式教學(xué)方法，實(shí)際問(wèn)題的來(lái)源離不開(kāi)公司企業(yè)、官方機(jī)構(gòu)、社區(qū)與社會(huì)組織，因此STEAM教育與應(yīng)用型人才的有效融合，需要社會(huì)各方給予支持。首先，調(diào)動(dòng)社會(huì)各方積極性，提高社會(huì)參與度，讓所有社會(huì)利益相關(guān)者參與進(jìn)來(lái)，支持STEAM教育項(xiàng)目的管理。利用科技館、科學(xué)院和STEAM教育研究中心等社會(huì)資源平臺(tái)，與應(yīng)用型師資機(jī)構(gòu)合作，設(shè)計(jì)STEAM教育項(xiàng)目。第二，整合社會(huì)資源，完善社會(huì)協(xié)作機(jī)制。STEAM教育在我國(guó)推進(jìn)以來(lái)，一些專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)與學(xué)校聯(lián)盟關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)STEAM教育本土化進(jìn)行了深入研究，然而在課程設(shè)計(jì)、師資評(píng)估等方面，社會(huì)各方都有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。為了STEAM教育的可持續(xù)發(fā)展，社會(huì)各方面，包括企業(yè)、社區(qū)和公共機(jī)構(gòu)，都應(yīng)參與建立合作機(jī)制，將STEAM教育有效地融入應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中。官方機(jī)構(gòu)應(yīng)組織STEAM教育論壇，將STEAM研究人員聚集在一起，整合STEAM教育材料[5]。

（三）學(xué)校層面

第一，學(xué)校應(yīng)加大STEAM教師隊(duì)伍建設(shè)力度，構(gòu)建STEAM教師成長(zhǎng)保障體系。首先，注重STEAM教師提高自身技能，如跨學(xué)科教學(xué)能力，以滿足社會(huì)對(duì)“一專(zhuān)多能”教師的期待。其次，應(yīng)從經(jīng)費(fèi)、技術(shù)、資源、人力等各方面，采取一系列措施激勵(lì)和引導(dǎo)STEAM教師隊(duì)伍的建設(shè)。最后，為STEAM教師隊(duì)伍建立強(qiáng)有力的質(zhì)量保障體系。例如為STEAM教師設(shè)立資格考試和定期注冊(cè)制度，迫使他們提升專(zhuān)業(yè)技能，確保教師的數(shù)量和質(zhì)量與各地區(qū)STEAM教育的發(fā)展水平相適應(yīng)。第二，學(xué)校應(yīng)以STEAM課程改革為切入點(diǎn)，建立健全STEAM課程體系。首先，明確STEAM課程的基本定位。將STEAM課程建設(shè)納入國(guó)家三級(jí)課程管理體系，推進(jìn)STEAM課程的標(biāo)準(zhǔn)化和制度化。其次，明確STEAM課程的教育目標(biāo)，始終貫穿于STEAM課程改革的各個(gè)環(huán)節(jié)。再次，構(gòu)建基于跨學(xué)科整合的STEAM課程知識(shí)體系，強(qiáng)化以項(xiàng)目或問(wèn)題驅(qū)動(dòng)等方式加強(qiáng)對(duì)跨學(xué)科課程整合模式的探索。最后，引導(dǎo)STEAM教育課程開(kāi)發(fā)，積極開(kāi)發(fā)適合校情、學(xué)情的校本教材，搭建資源交流共享平臺(tái)，互通有無(wú)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

（四）教師層面

教師作為STEAM教育的直接參與者，其自身的STEAM教育素養(yǎng)以及教師對(duì)STEAM課程的設(shè)計(jì)，直接影響了STEAM教育的質(zhì)量。首先，教師應(yīng)具備跨學(xué)科育人的融合素養(yǎng)。教師不僅需要具備專(zhuān)業(yè)的學(xué)科知識(shí)，還需要有跨學(xué)科的學(xué)習(xí)能力，能整合多門(mén)學(xué)科或?qū)I(yè)知識(shí)，這樣其培養(yǎng)的下一代學(xué)生方能運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題、進(jìn)行跨學(xué)科交流、應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的社會(huì)。其次，教師應(yīng)具備整合資源、運(yùn)用工具的技術(shù)素養(yǎng)。在STEAM教學(xué)中，教師往往需要在特定的項(xiàng)目式教學(xué)中，通過(guò)選用工具（如3D打印、計(jì)算機(jī)等）為學(xué)生提供資源，將抽象的知識(shí)通過(guò)直觀手段展示給學(xué)生，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致。最后，教師應(yīng)具備創(chuàng)新精神的核心素養(yǎng)。STEAM教育作為一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題的能力與創(chuàng)造創(chuàng)新能力。瞬息萬(wàn)變的知識(shí)生產(chǎn)實(shí)踐和時(shí)刻處于發(fā)展態(tài)的學(xué)生，使得原本復(fù)雜的教學(xué)更加趨于復(fù)雜化，勇于創(chuàng)新已成為時(shí)代對(duì)教師新的期待和要求[6]。

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（薦稿人：張紅艷，湖南交通工程學(xué)院副教授）

（責(zé)任編輯：淳潔）