基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎課程教學設計

石 勇

(徐州開放大學，江蘇 徐州 221000)

0 引言

汽車鈑金作為汽車維修保養的重要技術之一，又被稱為“冷作”[1]，主要是對汽車車身進行修復，包括汽車車身拆解、車身鈑金整形、焊接及裝配調整等工作，讓汽車重新恢復“原樣”[2]，因此，加強汽車鈑金相關專業技術人才的培養對于汽車行業的快速發展具有重要意義。STEAM教育理念倡導在課程教學過程中實現跨學科融合、項目式探究學習模式，利用相關衍生學科，如數學、工程、藝術及計算機等相關學科綜合分析解決問題。《教育信息化十三五規劃》中明確指出，要將STEAM教育理念作為教學活動指導，積極開展跨學科及項目探究式人才培養模式，提高學生學習能力、實踐能力、探索能力及創新能力[3]。

汽車鈑金基礎課程是順應汽車行業快速發展的重要基礎學科之一，也是引領汽車維修人才培養模式的迫切需求。因此，本研究以汽車鈑金基礎課程為研究對象，將STEAM教育理念融入課程設計及人才培養模式中，探究如何構建基于汽車鈑金基礎課程的人才培養方案。

1 STEAM教育理念國內外研究現狀

1.1 國外研究現狀

國外相關教育學者在STEAM教育理念的基礎理論研究、實踐探索、課程設計及人才培養路徑等多視角下，提倡以學生為教育活動中的探究者，以項目式教學激發學生的學習積極性，對國外相關學者在STEAM教育理念中的內涵、課程設計、教學模式等三個方面進行系統闡述。

Sanders教授認為，STEAM教育理念的本質是跨學科發展，在教學過程中，倡導學生借鑒多學科經驗解決學習中遇到的復雜問題，從而對問題產生更加全面的見解與認知。Morrison等相關學者提出，在基于STEAM教育理念教學過程中，應該以更加全新、廣泛的視角深入理解及解決某一學科中的復雜問題。在進行STEAM教育中，積極培養學生的動手能力，在必要時教師為學生提供引導性幫助，啟發學生創新思考等思辨過程，提高學生獨立思考能力、創新能力及判斷能力[4]。

Well教授基于科學、技術及工程分析的基礎上，提出STEAM教學模型。R.Berry教授提出了STEAM教學理念下5E教學模式，主要包括主導、參與、探究、創新、說明共5個學習階段。后期，Burke教授在該教學模式的基礎上，增加了“設計”教學過程，在教學活動中以學生為主導，教師起到引導作用，以項目探究式學習為教學理念，通過設計項目并實施教學，豐富教學活動與教學方法，提高學生的實踐能力，增強學生在學習過程中的概念理解、技術掌握分析及解決問題的實際能力。

1.2 國內研究現狀

國內關于STEAM教育理念下教學方法研究，在實踐應用與基礎探索過程中取得了長足的進展。在專業課程教育中提高學生解決實際問題的能力，并構建了項目探究式教學模式，將問題探究、思維訓練、實踐探索、創新能力及綜合評價作為STEAM教育理念教學設計，又被統稱為“5EX”教學模型。通過系統分析，國內關于STEAM教育理念就教學模式的研究開展了積極的研究，相關教育學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

2.1 相關概念分析

2.1.1 STEAM含義

STEAM是指科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)、數學(Mathematics)的綜合發展。實現跨學科之間的知識融合與應用，在交叉學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，是指在教學活動中，通過跨學科豐富的理論知識與實踐經驗提高解決實際問題的能力，獲得對問題的全面認知；第二點是指系統創新與設計，是指在學習過程中，運用跨學科知識及創新能力，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，在學習過程中進行充分的探索與思考，提高學生的實踐能力與動手能力；第四點是指文化體驗與認同，在實際學習中，基于STEAM教育理念更好地理解科技生產對社會發展及個人能力提升產生巨大幫助；最后是態度與責任，提高學生在學習過程中的嚴謹態度與務實能力，在進行學習過程中，利用理性思維做出合理判斷與發展。

2.1.2 項目教學法

項目主要是由內容、活動、情景和成果四個基本因素構成的，通過學生的自主探索、開放生成設計，根據課程標準，將選擇的教學主題分解為多個子項目，學生在教師引領下，協作完成整個項目的一種教學方法。

2.2 理論基礎

2.2.1 STEAM教育理念

STEAM教育理念是指在專業教學過程中不再進行單獨知識的學習，而是與其它學科進行融會貫通，整合發展。主要內容如圖1所示。

圖1 STEAM學科之間的關系示意圖

2.2.2 項目設計理論

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

3 基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎課程設計

STEAM教育理念本質為在教學活動中為學生創造情景化的實際項目或課題，引導學生融合多學科知識進行方案設計，提高學生解決實際問題的能力，因此，在汽車鈑金基礎課程設計過程中應強調項目執行條件、主題內容與多學科知識之間的融合，保證學生在活動體驗中提高自身能力，獲得相應的經驗，增強學生對多學科知識的遷移能力。

3.1 前期準備階段

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

3.2 項目設計階段

項目設計階段主要包括教學資源設計、教學活動過程設計及教學評價與反思3個階段。

1)教學資源的設計。教學資源是保證教學活動開展的前提與基礎條件，主要包括學習過程中需要應用的設備、器材及相關工具等，主要根據學校發展的軟硬件設施進行選擇。

2)教學活動過程設計。主要是指基于STEAM理念的立足點，通過系統任務與教學環節的設計，為學生創建真實的學習場景，設立核心問題，驅動學生在特定知識背景下完成教學任務，達到教學目標。

3)教學評價與反思。主要是對項目實施結束后的總結性評價，保證教學效率與效果，及時對教學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課程實施

基于STEAM教育理念下汽車鈑金基礎課程實施依據“5E”教學模式進行，主要項目教學任務點包括學生參與、小組探究、解釋、知識遷移與評價反思5個環節，對汽車鈑金基礎課程中“汽車鈑金非接觸測量規范關鍵技術”進行項目設計，共設置為2個課時(表1)。

表1 “汽車鈑金非接觸測量規范關鍵技術”項目實施流程

5 結論

汽車鈑金是一個汽車修理的技術手段，是汽車維修技術中的基礎學科。STEAM教育理念倡導在課程教學過程中實現跨學科融合、項目式探究學習模式，利用相關衍生學科，如數學、工程、藝術及計算機等相關學科綜合分析解決問題。因此，以汽車鈑金基礎課程教學為研究對象，將STEAM教育理念(跨學科整合及項目式教育模式)融入課程教育及人才培養中，并以汽車鈑金非接觸測量規范關鍵技術研究為例進行課程設計，為學校及相關教師提供新的教學思路與方法經驗，完善高等院校中汽車鈑金基礎課程設計內容，同時也為今后汽車鈑金教學改革中學校及教師提供改革路徑與實施策略。