STEM 教育理念下高職電子信息類專業創新型人才培養模式探究

石家莊工程職業學院 楊婧 許紅娟

STEM教育理念是四門學科的簡稱，包括科學、技術、工程、數學，對于高職電子信息類專業學生來說，對其創新能力進行培養成為教師關注的主要問題，因此，構建高職電子信息類專業創新型人才培養模式，其不僅能有效推動高職院校可持續發展，與此同時，在一定程度上還能促進社會經濟轉型升級，為向社會輸送一批高素質的人才奠定基礎。本文主要就STEM教育理念下高職電子信息類專業創新型人才培養模式進行探究，以此為培養一批優秀的創新型人才奠定基礎。

1 STEM 教育理念的內涵及特征

科學、技術、工程、數學四個學科的簡稱叫做STEM，STEM教育理念強調多個學科的相互融合，將四門學科的內容組合成有機的整體，其能更好地培養學生的實踐能力、創新精神。STEM教育理念具有的特征包括跨學科、趣味性、體驗性、情境性等。

跨學科是指該教育理念涉及多個學科，意味著教師在采用這一教學理念時，不再將重點放在特定學科上，而是將特定問題作為教學重心，強調采用科學、技術、工程或數學學科相互關聯的知識解決問題，使學生從多學科知識綜合應用的角度解決實際問題。

趣味性是STEM教育理念的主要特點之一，多學科知識的相互融合具有一定趣味性，通過設計相關問題與活動，能激發學生的內在學習動機，通過設置相關問題，使學生在問題解決過程中獲得成就感。該教學理念對分享、創造十分強調，其能讓學生在體驗中獲得快樂，在創造中取得成就感。

體驗性是指教師通過為學生創建實際動手操作的學習體驗，讓學生在參與相關活動過程中學習與掌握知識。

情景性是指教師通過為學生創建良好的教學情境，使學生對不同情境的知識表現進行理解與辨識，使學生在問題解決過程中獲得知識，使其獲得知識社會性、情境性、遷移應用的能力，這有助于促進學生社會性成長。

2 STEM 教育理念下高職電子信息類專業創新型人才培養模式

2.1 構建以“工程實踐和創新能力培養”的實踐教學課堂體系

在高職電子信息類專業人才培養過程中，為了使學生的創新能力得到提升，教師在教學中應注重這方面的培養。該教學是以工程項目課程為載體，密切結合理論與實踐，并在教學計劃各個環節中將創新教育融入其中。在教學過程中應當遵循循序漸進的原則，即逐漸培養學生知、會、熟和精的能力，教師應當從最簡單的教學開始展開教學，然后逐漸過渡到復雜的內容，由此更好地提升學生的學習效率。另外，還需要將個人綜合素質訓練落實到位，由此使學生的專業整體水平得到提高。

以常州輕工職業技術學院為例，其在課程《電工技術》設計中，將日常生活中常用的四個項目滲透其中，包括電工儀器儀表使用、萬用表裝調、照明線路裝調、變壓器，將電工技術核心技術知識點涵蓋其中，并為后續綜合項目奠定良好基礎。在課程或實訓周中融合“學期大項目”，目的是為后續綜合項目奠定良好基礎。讓學生首先分析總體內容，然后逐步擴大至局部，以此更好地解決工程中的相關問題。比如，在自動線專業方向課程群中，應將氣動組件、傳輸帶分揀、小車搬運、自動生產線滲透其中，實現以綜合項目的復合技術合成為主線的目的。

“畢業總項目”是根據專業方向對企業項目進行選擇，也可以選擇一些知名工控品牌大學生自動化創新設計比賽，比如西門子、洛克二偉等，通過結合比賽主題，結合新技術，師生一起模擬工程創新內容的方案設計，以此使學生在這一過程中提升創新能力。

教師與學生是項目化課程體系的主體人員，以這種方式展開教學，能使教師的專業能力及教學質量得到提高，還能達到產學互動的目的，實現學校與企業相互合作。與此同時，這種教學方法還能激發學生的學習興趣，使學生的學習積極性得到提升，學生綜合應用所學的知識與技術，能使學生的內在潛力有效開發，在專業項目教育中滲透職業核心能力教育、創新教育等，能取得理想的教學效果。

2.2 搭建“三結合、三級競賽、三導師制”的人才培養模式

在教學改革過程中，應注重裝備制造類創新人才的培養，通過構建金字塔式的運行體系，涉及的內容包括工程能力、實踐能力、創新能力、思維能力，其能夠使創新動力最大限度得到激發，有助于促進學生專業化成長。

2.2.1 三結合平臺

在創新教育課程平臺的構建中，應將創新思維能力的提升作為主要目標；在構建自主學習平臺的創新當中，應當樹立目標，即強化創新能力訓練，真實創新載體的創建；在構建創新素質師資平臺中，主要目標是轉變以往傳統的教學理念，并對教學能力進行提高；在社團活動平臺的構建中，應注重第二課堂作用的有效發揮。通過這幾個平臺構成創新型技術技能人才培養運行體系，將創新與社團活動結合起來，將校企導師的主導地位、學生的主體地位發揮出來；有效結合學校培養、企業實踐，使得學生在實際過程中鞏固所學知識，使其創新能力得到提升。

2.2.2 三級競賽體系

通過建立技能競賽活動的方式，能夠達到“以賽促教、以賽促學、以賽促創新”的效果，使得學生在這個過程中不斷提升自身的實踐操作能力，提高創新意識。在創新實踐過程中，技能競賽的開展發揮著重要作用，賽項設置不僅要與產業需求相符，還應當緊貼技術發展與教學改革，這樣才能增添趣味性，提高學生參與積極性。另外，對于優秀的學生可以選拔其參加一些國際級升級大賽，目的是為了使學生整體水平得到提高。

2.2.3 三導師制團隊

在高素質、高技能職教精英的培養過程中，可以展開“工程師訓練營”的活動，其目的是為了培養一批實踐能力較高的工程師。工程師訓練營的技術團隊包括五個，并將企業導師、校內導師、學長導師的三導師共同負責制應用到實際中，將裝備制造、工業機器人、新能源等作為重點方向，并將企業創新項目、創新競賽等積極引進。

2.3 建設“真實工程、仿真再現、實踐創新”的課程項目資源

在課程開發過程中，需要與實際工程密切聯系起來，并將實際應用的內容滲透到課程中，為了促進學生全面發展，還需要對學生各方面的能力著重培養。項目實施過程中可以按照四個步驟實施：一是認識工程，二是分析工程，三是實踐工程，四是創新工程。比如，讓學生進行交通燈創新作品的實踐，首先讓學生展開實地觀察，對交通燈系統涉及的相關知識進行調研認識；其次，學生需要將交通燈系統中的核心技術提煉出來，包括機械、電氣、檢測、編程、控制，并分析如何將實際工程轉為模型；再次，讓學生借助平臺再現工程原理；最后，將工程的驗收工作落實到位。另外，還需要對學生自主探索項目的創新意識進行培養，目的是為了使學生的創新能力得到良好培養。

在優質教學資源的建設中應遵循“學有所樂、學有所成”的原則。比如，在一個企業教學案例虛實結合實踐過程中，將企業工程案例作為教學項目，即工業機器人碼垛搬運設備，學校與企業一同開展技術提煉、標準融入；其次，進行仿真環境的模擬，在這個過程中可以借助信息化技術；最后，在學校企業合作平臺上實現項目過程，再現實現場景，加強對原理與技術的理解，在教學過程中風趣地引入工程案例內容。

2.4 建立教學工坊

實踐教學過程中，可以通過建立教學工坊的方式展開教學，教學工坊能使課程教學內容得到延伸，通過有效理論與實際，為取得理想的教學效果奠定基礎。

（1）實踐教學工坊：為了實現一體化的實驗實訓，最大化教學效益，以及統一調配教學資源，在校企合作平臺建設過程中，可以結合產業學院、跨企業聯合培訓中心展開建設。在這個過程中，應當保持實踐技能訓練、企業技術發展的同步。比如，在培訓中心、技術服務中心的建設過程中，可以引入智能控制新技術、新設備，與西門子、三菱等工控知名企業合作，由此為促進學校與企業的共同發展奠定基礎。

（2）競賽創新工坊：競賽創新工坊所發揮的作用主要是承上啟下，學生扮演著重要的角色，競賽創新工坊能將工程創新理念落實到技術工作室。在這個過程中，教師應發揮自身的主導作用，可將分階段遞進的方式引入實際中，逐步地對學生進行各方面能力的培養，在競賽中還應當融入一些要素，包括技術、精神、團隊等，由此為實現師生的和諧發展奠定基礎。

3 結語

在當前新時代背景下，社會越來越重視創新型人才，對于高職電子信息類專業的學生來說，提升學生的創新能力是教師關注的主要問題，為了給社會輸送一批高素質、高水平的創新型人才，采取有效的人才培養模式十分重要。STEM教育理念是一種結合多學科的教學模式，其在一定程度上能提升學生各方面的能力，包括實踐操作能力、創新能力等，將該教學理念滲透到高職電子信息類專業創新型人才培養中可以發揮重要作用，其有助于促進學生全面發展，提高教學整體水平，其能為當前職業教育改革提供新思路、新方向。本文通過對STEM教育理念下高職電子信息類專業創新型人才培養模式展開探究，以此為高職院校教師展開教學提供一些參考，為高職院校教育改革提供依據。