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)前國際教育研究與改革普遍關(guān)注的熱點問題，為我國新一輪基礎(chǔ)教育科學(xué)課程改革帶來了新思路。然而我國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。文章通過對STEAM教育理念的系統(tǒng)研究，立足我國高校教育國情，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

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）35-0116-03

高校是培養(yǎng)高級人才的基地。創(chuàng)新型應(yīng)用人才除了具備堅實的知識儲備，還應(yīng)當(dāng)具有獨特的見解與創(chuàng)新能力，要能在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑和創(chuàng)新，帶動技術(shù)的革新。因此，如何能讓學(xué)生掌握各領(lǐng)域的基本知識并培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識創(chuàng)造性解決實際問題的能力顯得尤為重要。當(dāng)前，通過學(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）五門學(xué)科的簡稱。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)行廣域知識的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生相關(guān)領(lǐng)域知識的儲備，運用所學(xué)綜合知識解決現(xiàn)實問題的一種先進(jìn)教育理念。

（二）特點

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，實現(xiàn)跨學(xué)科融合。各學(xué)科之間也并非簡單相加，而是有機(jī)地融合和重構(gòu)，形成育人整體，增強(qiáng)知識的順勢遷移和實效運用[1]，提升學(xué)生跨學(xué)科思維能力，讓學(xué)生在面臨實際復(fù)雜問題時，能利用多學(xué)科知識的內(nèi)在統(tǒng)一性和關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析和運用，解決實際問題。

“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，積極主動地整合各學(xué)科知識，在學(xué)習(xí)過程中自我完善、自我發(fā)展與自我提升。

情境教學(xué)的教學(xué)方式。開展STEAM教育需要教師對教育活動進(jìn)行精心設(shè)計，將獨立、離散的學(xué)科知識有機(jī)結(jié)合用以解決復(fù)雜實際問題。通過“情景式”“項目教學(xué)法”等教學(xué)方式，對生活中實際問題或?qū)嶋H項目展開針對性的教學(xué)，提升學(xué)生好奇心和認(rèn)知構(gòu)建的趣味性，并從體驗式學(xué)習(xí)中學(xué)會運用各學(xué)科綜合知識解決實際問題。應(yīng)用型本科院校還可以融合專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)國內(nèi)外重點項目、關(guān)鍵問題與前沿技術(shù)等設(shè)計教學(xué)活動。

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

培養(yǎng)創(chuàng)新意識的教學(xué)目標(biāo)。STEAM教育能很好地幫助學(xué)生認(rèn)識世界，支持學(xué)生用創(chuàng)新思維改造世界，在學(xué)習(xí)的過程中提升學(xué)生的創(chuàng)新能力與批判性思維，通過不斷實踐與探究，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）改革動力不足，教育制度缺乏頂層設(shè)計

自STEAM教育引入至今，我國尚缺少國家層面針對STEAM教育制度建設(shè)的頂層設(shè)計和專門文件，缺乏STEAM教育質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)、教育經(jīng)費保障等配套機(jī)制，制度供給仍嚴(yán)重不足[2]。

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

盡管近年來我國大力宣傳素質(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、突出教育競爭，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)、隊伍穩(wěn)定的STEAM教師隊伍是改革順利進(jìn)行的前提條件。然而，目前專業(yè)STEAM教師嚴(yán)重匱乏已成為全球面臨的普遍問題，尤其在我國，問題更為突出。理實一體的“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)時間短，教育理論理解不到位，多數(shù)教師自身缺乏對創(chuàng)新意識、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、實踐操作能力和創(chuàng)造力”的要求[3]。

專業(yè)教材、教具短缺。目前，我國STEAM教育普遍沒有相應(yīng)的教材，STEAM教材的獲取途徑通常是教師自主開發(fā)或企業(yè)采購。因此，促進(jìn)STEAM教育的發(fā)展需要編寫配套的STEAM教材，如校本課程、地方性教材。另外，STEAM教育的開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實驗室，但由于產(chǎn)品研發(fā)時忽略了相關(guān)課程和教學(xué)方法的研究，教師只能按著說明書上課，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)校開展的STEAM課程多以地方課程和校本課程的形式存在，引入國外的STEAM課程也往往欠缺對課程適用性的考察，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)點開發(fā)“STEAM校本課程”，卻缺乏對課程合理性和科學(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，形成知識網(wǎng)絡(luò)，而非碎片化的知識點。我國長期以來受到傳統(tǒng)分科教育的限制，在實際STEAM教學(xué)中，往往簡單理解為五大學(xué)科的機(jī)械疊加，忽視了STEAM教育是以問題為導(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)校走上另外一個極端——將其視為一門獨立的學(xué)科。事實上，STEAM教育只是一個綜合的學(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)可能會促進(jìn)其發(fā)展，從長遠(yuǎn)看，卻摧毀了它的發(fā)展基礎(chǔ)，讓STEAM教育陷入無源之水的境地[4]。

三、融入STEAM教育的教學(xué)改革路徑探析

（一）國家層面

國家提供政策支持是推動STEAM教育的關(guān)鍵力量，并為其提供發(fā)展方向和行動指南。將STEAM教育引進(jìn)應(yīng)用型本科院校，必須從國家層面統(tǒng)籌設(shè)計。第一，強(qiáng)化頂層設(shè)計，完善政策法規(guī)。成立STEAM教育研究中心，對我國本土化的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。國家應(yīng)大力支持社會各方積極探索、豐富和完善STEAM教育政策法規(guī)。第二，增強(qiáng)國家級項目示范引領(lǐng)，開設(shè)一些涵蓋多個領(lǐng)域的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，而非局限于單一的項目競賽，同時，在教師培訓(xùn)、評估標(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STEAM教育的財政支持。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，國家應(yīng)從社會、學(xué)校、教師、學(xué)生各個層面完善資助，提高各參與方的參與度，激發(fā)實踐動力。

（二）社會層面

STEAM教育倡導(dǎo)項目式教學(xué)方法，實際問題的來源離不開公司企業(yè)、官方機(jī)構(gòu)、社區(qū)與社會組織，因此STEAM教育與應(yīng)用型人才的有效融合，需要社會各方給予支持。首先，調(diào)動社會各方積極性，提高社會參與度，讓所有社會利益相關(guān)者參與進(jìn)來，支持STEAM教育項目的管理。利用科技館、科學(xué)院和STEAM教育研究中心等社會資源平臺，與應(yīng)用型師資機(jī)構(gòu)合作，設(shè)計STEAM教育項目。第二，整合社會資源，完善社會協(xié)作機(jī)制。STEAM教育在我國推進(jìn)以來，一些專業(yè)機(jī)構(gòu)與學(xué)校聯(lián)盟關(guān)于如何實現(xiàn)STEAM教育本土化進(jìn)行了深入研究，然而在課程設(shè)計、師資評估等方面，社會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教師隊伍建設(shè)力度，構(gòu)建STEAM教師成長保障體系。首先，注重STEAM教師提高自身技能，如跨學(xué)科教學(xué)能力，以滿足社會對“一專多能”教師的期待。其次，應(yīng)從經(jīng)費、技術(shù)、資源、人力等各方面，采取一系列措施激勵和引導(dǎo)STEAM教師隊伍的建設(shè)。最后，為STEAM教師隊伍建立強(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制度，迫使他們提升專業(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，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)納入國家三級課程管理體系，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課程改革的各個環(huán)節(jié)。再次，構(gòu)建基于跨學(xué)科整合的STEAM課程知識體系，強(qiáng)化以項目或問題驅(qū)動等方式加強(qiáng)對跨學(xué)科課程整合模式的探索。最后，引導(dǎo)STEAM教育課程開發(fā)，積極開發(fā)適合校情、學(xué)情的校本教材，搭建資源交流共享平臺，互通有無，取長補(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STEAM課程的設(shè)計，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業(yè)的學(xué)科知識，還需要有跨學(xué)科的學(xué)習(xí)能力，能整合多門學(xué)科或?qū)I(yè)知識，這樣其培養(yǎng)的下一代學(xué)生方能運用跨學(xué)科知識解決復(fù)雜問題、進(jìn)行跨學(xué)科交流、應(yīng)對復(fù)雜多變的社會。其次，教師應(yīng)具備整合資源、運用工具的技術(shù)素養(yǎng)。在STEAM教學(xué)中，教師往往需要在特定的項目式教學(xué)中，通過選用工具（如3D打印、計算機(jī)等）為學(xué)生提供資源，將抽象的知識通過直觀手段展示給學(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)生解決真實問題的能力與創(chuàng)造創(chuàng)新能力。瞬息萬變的知識生產(chǎn)實踐和時刻處于發(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)新已成為時代對教師新的期待和要求[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 岳帥，李震，趙美. 基于STEAM教育理念的高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探究[J]. 科學(xué)咨詢（科技·管理），2021（05）：22-23.

[2] 張輝蓉，盛雅琦，念創(chuàng). 我國STEAM教育改革的阻力與消解[J]. 中國教育科學(xué)（中英文），2021，4（02）：74-83.

[3] 鄭葳. 中國STEAM教育發(fā)展報告[M]. 北京：科學(xué)出版社，2017：140.

[4] 袁磊，鄭開玲，張志. STEAM教育：問題與思考[J]. 開放教育研究，2020，26（03）：51-57+90.

[5] 段瑤瑤. STEM教育理念融于應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)路徑探析[J]. 科教導(dǎo)刊（中旬刊），2018（05）：73-75.

[6] 張輝蓉，毋靖雨. 融合STEAM教育理念的職前教師人才培養(yǎng)模式改革[J]. 西南大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2021，47（02）：118-127.

（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）