基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎(chǔ)課程教學(xué)設(shè)計

石 勇

(徐州開放大學(xué)，江蘇 徐州 221000)

0 引言

汽車鈑金作為汽車維修保養(yǎng)的重要技術(shù)之一，又被稱為“冷作”[1]，主要是對汽車車身進行修復(fù)，包括汽車車身拆解、車身鈑金整形、焊接及裝配調(diào)整等工作，讓汽車重新恢復(fù)“原樣”[2]，因此，加強汽車鈑金相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)對于汽車行業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。STEAM教育理念倡導(dǎo)在課程教學(xué)過程中實現(xiàn)跨學(xué)科融合、項目式探究學(xué)習(xí)模式，利用相關(guān)衍生學(xué)科，如數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)及計算機等相關(guān)學(xué)科綜合分析解決問題。《教育信息化十三五規(guī)劃》中明確指出，要將STEAM教育理念作為教學(xué)活動指導(dǎo)，積極開展跨學(xué)科及項目探究式人才培養(yǎng)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實踐能力、探索能力及創(chuàng)新能力[3]。

汽車鈑金基礎(chǔ)課程是順應(yīng)汽車行業(yè)快速發(fā)展的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一，也是引領(lǐng)汽車維修人才培養(yǎng)模式的迫切需求。因此，本研究以汽車鈑金基礎(chǔ)課程為研究對象，將STEAM教育理念融入課程設(shè)計及人才培養(yǎng)模式中，探究如何構(gòu)建基于汽車鈑金基礎(chǔ)課程的人才培養(yǎng)方案。

1 STEAM教育理念國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國外研究現(xiàn)狀

國外相關(guān)教育學(xué)者在STEAM教育理念的基礎(chǔ)理論研究、實踐探索、課程設(shè)計及人才培養(yǎng)路徑等多視角下，提倡以學(xué)生為教育活動中的探究者，以項目式教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對國外相關(guān)學(xué)者在STEAM教育理念中的內(nèi)涵、課程設(shè)計、教學(xué)模式等三個方面進行系統(tǒng)闡述。

Sanders教授認為，STEAM教育理念的本質(zhì)是跨學(xué)科發(fā)展，在教學(xué)過程中，倡導(dǎo)學(xué)生借鑒多學(xué)科經(jīng)驗解決學(xué)習(xí)中遇到的復(fù)雜問題，從而對問題產(chǎn)生更加全面的見解與認知。Morrison等相關(guān)學(xué)者提出，在基于STEAM教育理念教學(xué)過程中，應(yīng)該以更加全新、廣泛的視角深入理解及解決某一學(xué)科中的復(fù)雜問題。在進行STEAM教育中，積極培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，在必要時教師為學(xué)生提供引導(dǎo)性幫助，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思考等思辨過程，提高學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新能力及判斷能力[4]。

Well教授基于科學(xué)、技術(shù)及工程分析的基礎(chǔ)上，提出STEAM教學(xué)模型。R.Berry教授提出了STEAM教學(xué)理念下5E教學(xué)模式，主要包括主導(dǎo)、參與、探究、創(chuàng)新、說明共5個學(xué)習(xí)階段。后期，Burke教授在該教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，增加了“設(shè)計”教學(xué)過程，在教學(xué)活動中以學(xué)生為主導(dǎo)，教師起到引導(dǎo)作用，以項目探究式學(xué)習(xí)為教學(xué)理念，通過設(shè)計項目并實施教學(xué)，豐富教學(xué)活動與教學(xué)方法，提高學(xué)生的實踐能力，增強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的概念理解、技術(shù)掌握分析及解決問題的實際能力。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)關(guān)于STEAM教育理念下教學(xué)方法研究，在實踐應(yīng)用與基礎(chǔ)探索過程中取得了長足的進展。在專業(yè)課程教育中提高學(xué)生解決實際問題的能力，并構(gòu)建了項目探究式教學(xué)模式，將問題探究、思維訓(xùn)練、實踐探索、創(chuàng)新能力及綜合評價作為STEAM教育理念教學(xué)設(shè)計，又被統(tǒng)稱為“5EX”教學(xué)模型。通過系統(tǒng)分析，國內(nèi)關(guān)于STEAM教育理念就教學(xué)模式的研究開展了積極的研究，相關(guān)教育學(xué)者及專家正處于基于STEAM教育理念的實施路徑與探索過程[5]。

2 理論基礎(chǔ)

2.1 相關(guān)概念分析

2.1.1 STEAM含義

STEAM是指科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Art)、數(shù)學(xué)(Mathematics)的綜合發(fā)展。實現(xiàn)跨學(xué)科之間的知識融合與應(yīng)用，在交叉學(xué)科實踐中提高解決實際問題的能力。

首先是知識的融合運用，是指在教學(xué)活動中，通過跨學(xué)科豐富的理論知識與實踐經(jīng)驗提高解決實際問題的能力，獲得對問題的全面認知；第二點是指系統(tǒng)創(chuàng)新與設(shè)計，是指在學(xué)習(xí)過程中，運用跨學(xué)科知識及創(chuàng)新能力，提高解決問題的思辨能力；第三點是物化實踐，是指對實際抽象問題進行具象表達，在學(xué)習(xí)過程中進行充分的探索與思考，提高學(xué)生的實踐能力與動手能力；第四點是指文化體驗與認同，在實際學(xué)習(xí)中，基于STEAM教育理念更好地理解科技生產(chǎn)對社會發(fā)展及個人能力提升產(chǎn)生巨大幫助；最后是態(tài)度與責任，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的嚴謹態(tài)度與務(wù)實能力，在進行學(xué)習(xí)過程中，利用理性思維做出合理判斷與發(fā)展。

2.1.2 項目教學(xué)法

項目主要是由內(nèi)容、活動、情景和成果四個基本因素構(gòu)成的，通過學(xué)生的自主探索、開放生成設(shè)計，根據(jù)課程標準，將選擇的教學(xué)主題分解為多個子項目，學(xué)生在教師引領(lǐng)下，協(xié)作完成整個項目的一種教學(xué)方法。

2.2 理論基礎(chǔ)

2.2.1 STEAM教育理念

STEAM教育理念是指在專業(yè)教學(xué)過程中不再進行單獨知識的學(xué)習(xí)，而是與其它學(xué)科進行融會貫通，整合發(fā)展。主要內(nèi)容如圖1所示。

圖1 STEAM學(xué)科之間的關(guān)系示意圖

2.2.2 項目設(shè)計理論

在教學(xué)活動中的“項目設(shè)計理論”最早是由教育學(xué)家杜威提出，在進行項目設(shè)計過程中，不是單線設(shè)計流程，主要包括問題的分析、設(shè)計、實施過程、綜合評價及課后完善等。在進行專業(yè)課程設(shè)計中，在達到教學(xué)目標的同時，又保證學(xué)生綜合能力的提升與學(xué)生個性發(fā)展。

3 基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎(chǔ)課程設(shè)計

STEAM教育理念本質(zhì)為在教學(xué)活動中為學(xué)生創(chuàng)造情景化的實際項目或課題，引導(dǎo)學(xué)生融合多學(xué)科知識進行方案設(shè)計，提高學(xué)生解決實際問題的能力，因此，在汽車鈑金基礎(chǔ)課程設(shè)計過程中應(yīng)強調(diào)項目執(zhí)行條件、主題內(nèi)容與多學(xué)科知識之間的融合，保證學(xué)生在活動體驗中提高自身能力，獲得相應(yīng)的經(jīng)驗，增強學(xué)生對多學(xué)科知識的遷移能力。

3.1 前期準備階段

在課程項目啟動前，教師根據(jù)課程設(shè)計的教學(xué)目標、學(xué)生自身發(fā)展特征及跨學(xué)科知識制定教學(xué)項目。教學(xué)目標是檢驗學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標的方式與依據(jù)；學(xué)生自身發(fā)展特征主要是為了設(shè)計滿足學(xué)生認知水平與發(fā)展能力的參考條件，保證學(xué)生在探索中順利完成教學(xué)項目；跨學(xué)科知識是指在項目設(shè)計過程中，將項目設(shè)計的內(nèi)容與科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)等知識點進行融合，項目設(shè)計過程可以覆蓋各個知識點。

3.2 項目設(shè)計階段

項目設(shè)計階段主要包括教學(xué)資源設(shè)計、教學(xué)活動過程設(shè)計及教學(xué)評價與反思3個階段。

1)教學(xué)資源的設(shè)計。教學(xué)資源是保證教學(xué)活動開展的前提與基礎(chǔ)條件，主要包括學(xué)習(xí)過程中需要應(yīng)用的設(shè)備、器材及相關(guān)工具等，主要根據(jù)學(xué)校發(fā)展的軟硬件設(shè)施進行選擇。

2)教學(xué)活動過程設(shè)計。主要是指基于STEAM理念的立足點，通過系統(tǒng)任務(wù)與教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，為學(xué)生創(chuàng)建真實的學(xué)習(xí)場景，設(shè)立核心問題，驅(qū)動學(xué)生在特定知識背景下完成教學(xué)任務(wù)，達到教學(xué)目標。

3)教學(xué)評價與反思。主要是對項目實施結(jié)束后的總結(jié)性評價，保證教學(xué)效率與效果，及時對教學(xué)活動中的問題進行反思，主要包括課題完成情況、小組合作情況、學(xué)生個體行為評價、個體評價、互相評價等多方面反饋。

4 基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎(chǔ)課程實施

基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎(chǔ)課程實施依據(jù)“5E”教學(xué)模式進行，主要項目教學(xué)任務(wù)點包括學(xué)生參與、小組探究、解釋、知識遷移與評價反思5個環(huán)節(jié)，對汽車鈑金基礎(chǔ)課程中“汽車鈑金非接觸測量規(guī)范關(guān)鍵技術(shù)”進行項目設(shè)計，共設(shè)置為2個課時(表1)。

表1 “汽車鈑金非接觸測量規(guī)范關(guān)鍵技術(shù)”項目實施流程

5 結(jié)論

汽車鈑金是一個汽車修理的技術(shù)手段，是汽車維修技術(shù)中的基礎(chǔ)學(xué)科。STEAM教育理念倡導(dǎo)在課程教學(xué)過程中實現(xiàn)跨學(xué)科融合、項目式探究學(xué)習(xí)模式，利用相關(guān)衍生學(xué)科，如數(shù)學(xué)、工程、藝術(shù)及計算機等相關(guān)學(xué)科綜合分析解決問題。因此，以汽車鈑金基礎(chǔ)課程教學(xué)為研究對象，將STEAM教育理念(跨學(xué)科整合及項目式教育模式)融入課程教育及人才培養(yǎng)中，并以汽車鈑金非接觸測量規(guī)范關(guān)鍵技術(shù)研究為例進行課程設(shè)計，為學(xué)校及相關(guān)教師提供新的教學(xué)思路與方法經(jīng)驗，完善高等院校中汽車鈑金基礎(chǔ)課程設(shè)計內(nèi)容，同時也為今后汽車鈑金教學(xué)改革中學(xué)校及教師提供改革路徑與實施策略。