基于STEAM理念的高職教學模式改革探究

王磊 楊林娟

【摘? 要】 綜合能力和創新能力是高職院校培養的高技能人才的重要核心素養。STEAM教育的內涵是以跨學科融合學習的方式培養學生綜合素養，基于此，文章探討了高職“雙高”院校基于STEAM教育理念實施跨學科學習的教學模式改革的必要性和可行性。高職院校在政府與社會各界的支持下實現開放辦學，實施跨學科融合學習、建設跨學科學習資源、提升教師跨學科教學能力、實施STEAM教育的項目設計和技術設施建設，是推進STEAM理念下“雙高”建設的可能路徑。“雙高”院校STEAM教育只有實現跨學科學習建設、改革教學模式，才能真正將學生培養成為具有綜合能力和創新意識的人才。

【關鍵詞】 STEAM教育；跨學科學習；教學模式改革

STEAM教育概念于20世紀80年代提出。為了增強在國際上的競爭力，美國國家科學委員會（National Science Board）提出了STEM（Science， Technology， Engineering，Mathematics）教育集成的概念，其目的是通過開展STEM 教育，倡導學生更多地選擇與科學、技術、工程和數學相關的學科學習和研究，以培養學生的綜合和創新能力，從而提高其國家的全球競爭力。進入新世紀以后，美國的Yakman教授在STEM 教育的原有基礎上加入了藝術（Art），發展成為STEAM教育，從而賦予了STEAM教育的人文藝術屬性。

STEAM教育是以跨學科（科學、技術、工程、藝術、數學）整合的方式，依托現代教育資源培養學生的綜合能力，是一種以培養學生全面素養為目標的教育理念。因其跨學科性、綜合性、技術性的鮮明特點，后逐漸被世界多數國家所認可，并得到推廣和實踐。我國也從2015年開始，出臺了一系列政策文件，鼓勵和探索在中小學、高職院校甚至大學開展研究和實踐STEAM教育理念，取得了一系列成果。

一、STEAM教育跨學科學習的內涵

跨學科融合、跨學科學習是STEAM教育的鮮明特色，STEAM教育本質上是以跨學科整合、跨界融合的方式培養學生綜合素養，從而培養創新人才的一種教育類型，是多主體共同參與、基于實施解決具體項目或真實情境問題、依托資源與工具開展教學，注重學生的實踐過程和創新能力的培養。STEAM 教育的主體是多元主體共同參與的教育；教育的內容是跨學科整合的教育；教育的載體基于項目實施或真實情境；教育的開展方式注重“做中學”“學中做”的實踐過程；從教育技術支持的角度，STEAM教育一般是以現代信息教育技術為主要支持手段的教育。

STEAM教育的內涵主要是跨學科的融合、跨界的融合、教育的延伸和創新能力的提升，從而提升學生的綜合能力。與傳統學科不同，STEAM教育的內涵并不囿于單學科書本上的知識，也不是五門學科的簡單疊加，而是打破常規學科界限，通過五門學科內容相互融合，形成融會貫通的整體，更看重多學科知識相互融合的實踐過程，是一種注重實踐的超學科教育理念，更多的是讓學生更全面地了解和熟悉世界、學習和掌握知識、學習和運用技術，并能與具體的工程應用設計相結合。有知識并不等同于有創新能力，學富五車并不意味著創新能力強，也有可能是“書呆子”。創新本身是能力的培養，創新能力本身不是知識的堆砌，而是一種人格的能力，創新能力表現在觀察力、思辨力、想象力、聯想力、好奇心、變通力等。通過STEAM教育，旨在培養青少年的創新思維，通過不斷地融合學習、在實踐中解決問題的鍛煉中形成創新能力。

二、基于STEAM教育教學模式的改革

（一）開放辦學是跨學科學習的基礎

創新是跨學科融合學習的本質。跨學科強調雙方互相開放，雙方打開大門、打開邊界，不能關上校門、院門蒙頭搞研究，而要抬起頭、看清路、敞開懷，主動吸收并接受來自四面八方的信息和資源，進行信息甄別、分類、融合。更不能互相分隔、涇渭分明，而要將利益參與的各方視為共同體，共享學習資源和利益獲得。融合的本義也并非各要素間的簡單組合，深度融合才是融合的真正含義。

高職院校是為地方經濟發展培養適銷對路的技能型人才，這一屬性就決定了高職院校必須開放辦學。大學是開放的系統，不僅學校內部需要跨學科創新，即不同專業之間、不同學科之間、不同學院之間相互開放、相互滲透；而且學校與外部也需要開放辦學，學校與區域內兄弟院校之間、學校與當地企業各界之間也要相互開放，其中當地政府應給予學校和企業大力支持，從而實現資源共建共享。

高職院校的開放辦學，不僅需要與國內院校、國內企業相互開放，同時也需要與國際上同類型大學、國際企業相互開放，為開展國際層面的跨學科融合創造條件，甚至爭取到國外政府的大力支持。高職的“雙高”建設要求高職院校開放校門，加強國際交流，將國際交流作為“雙高”建設的一項重要指標，這是正確的引導方向。吸收國際留學生來校學習，為國外企業或在國外的中資企業培養人才，將中國文化和技術傳輸到世界各地，同時將國內的教師和學生送出國門，學習國際先進技術和教育理念，從而使國內院校在人才培養和科研合作兩方面能夠開展國際合作，實現跨國融合，實現國際開放辦學。

（二）跨學科學習共同體建設

在互聯網日益發展的今天，知識的呈現有可能不再是系統的、集中的，而是離散的、碎片化的。學生學習時需要對不同類型的信息進行處理、加工、歸類，在完成實踐項目時需要對不同學科的知識進行有效融合和運用，并通過合作與交流來完成項目的實施，學生會發現只依靠單科知識和單兵作戰是無法解決工程實際面臨的問題的。為實施STEAM教育而建設跨學科學習共同體正是響應了改革教學模式、創新學習方式的變革要求。

STEAM教育本質是“跨學科”學習，強調不同學科知識的跨界融合和應用，倡導學生將不同學科知識進行跨學科融合學習，在具體項目中進行合作與交流，形成跨學科創新方案，從而逐漸培養出跨學科的綜合能力和創新能力。2019年，教育部為推進STEAM教育的開展，出臺《關于做好2019年度教育信息化教學應用實踐共同體項目推薦遴選工作的通知》，其中指出：“構建跨學科學習（STEAM教育）實踐共同體，以探索推進信息化教學應用的長效機制。”“共同體是幫助跨組織團體實現知識（或信息）共享與協作創新的多功能、高效性的組織形式。”

STEAM教育實施后，學生可以依靠跨學科學習共同體更好地整合不同學科知識，融合和應用不同學科知識，形成分析問題和解決問題的跨學科創新思維，從而成長為跨學科的綜合性人才，這是創新人才培養的重要方式之一。跨學科學習共同體賦予師生“自主自治”的跨學科學習理念。在共同體的學習環境中，師生享有更多的跨學科學習自主性，自由開展從問題分析、項目設計到合作探究、問題解決等跨學科學習活動，有助于實現跨學科學習目標的實現。

教學實踐證明，在傳統的單科教學中，學生是單人單科學習，即使單科知識扎實，但容易形成思維定式，跨學科知識的交叉融合運用能力差，且同伴之間交流啟發少，學習難以深入，合作解決實際問題能力差，這樣的教學難以長期支持學生的綜合發展和創新能力的培養。在個體跨學科學習中，學生即便具備扎實的學科知識，也會因交流互動不足而難以深入。只有打破傳統學科邊界、建設跨學科學習共同體，才能有所創新，才能變革高職教育形態，為高職教育變革帶來新動力、新方式、新愿景。

（三）跨學科學習資源建設

教育在從單科學習向跨學科融合學習變革的趨勢下，跨學科學習資源建設是基礎性因素，是物質基礎，顯得尤為重要，跨學科學習共同體共享跨學科學習資源。高職院校基于STEAM理念而實施跨學科學習，需要建設豐富的跨學科學習資源。學習資源的建設不僅包括豐富的跨學科課程資源建設，綜合不同學科知識的項目設計，還包括與之配套的跨學科學習工具建設、項目實施所需設備和空間建設、網絡設施和信息化技術手段建設等。

跨學科學習資源建設不僅有硬件建設，還包含軟件建設，如良好的溝通協作氛圍的構建、不同學科信息搜索的易獲得性、跨學科學習文化的構造等，這些學習資源不僅為跨學科學習共同體提供了學習內容、學習工具、學習所需技術手段，還提供了良好的學習環境和學習氛圍，為不同學科知識之間的跨界融合創新提供了更多可能性。作為跨學科、綜合性的教育模式，STEAM教育同時要求教師也具備較強的跨學科教學能力，因此促進教師跨學科教學能力提升也是跨學科學習資源建設的一個重要方面。學校應出臺系列政策、采取系列措施提升教師跨學科教學能力與跨學科綜合課程開發能力，才能在STEAM教育實施中為學生提供更好的引導和幫助。學生通過跨學科學習資源的學習，將不同學科知識和項目學習結合起來，可以拓寬學習的廣度與深度，團隊協作、融合運用多學科知識形成解決問題的綜合能力，有能力創造性地解決工程實踐和生活實際中的問題，在解決問題的過程中培養自己綜合能力和創新能力。

（四）跨學科教學項目的設計與實施

STEAM教育的實施借助于具體的真實情境項目，依托現代教育技術手段進行，因此項目的設計和實施手段顯得尤為關鍵，整個項目的實施活動都需要圍繞STEAM這一教育核心理念。

高質量的項目設計是高效的、益智的，往往指向學生學習的本質，其不僅融合多學科知識、綜合性強、有創新點，還能陶冶情操，利于團隊協作，并有一定的先進性、實用性，借助于現代化的技術手段，例如3D打印、機器人編程與運行、數控編程等技術來實現。近年來，STEAM教育研究也表明，基于項目實施進行的教學是當前STEAM跨學科整合課程開展數量最多的教學模式。這也在一定程度上證明了基于項目實施開展STEAM跨學科學習的高效性。項目的實施過程中，教師的角色是引導人、答疑解惑者，實施的主體是學生自己，強調學生動手做；學生遇到困難時，老師應以引導的方式取代直接給予正確答案；設計的項目教學涉及STEAM多學科，學生能力會有差異，因此必須輔以差異化教學的觀點因材施教；學生可以通過獨立思考或團隊協作，或通過查閱大量文獻、實驗探求或多次反思修正等多重手段來實施項目，實現教學目標。

STEAM教育理念不僅僅重視傳輸知識本身，而且教育學生學會獨立自主思考，充分發揮主觀能動性，發現問題，自己動手解決問題。學生通過自己的學習和思考，結合動手實踐和探索，從而喚醒自身與生俱來的創造力潛能，創造出能夠解決實際問題的新知識、新技能。一系列的研究實踐表明，STEAM教育的跨學科學習理念有助于培養學生的跨界融合能力、科學探究能力、信息技術應用能力等，從而創造性地解決問題，并對學生今后的生活和工作將會長期發揮有益的作用。

三、結語

高職院校基于STEAM教育理念的教學模式進行了改革探究。第一，高職院校實施STEAM教育理念，要實施開放辦學，既要對內開放，也要對外開放，不僅國內開放，還要國際開放。第二，高職院校實施STEAM教育理念，需建設跨學科學習共同體，建設跨學科學習資源，提升教師跨學科教學能力和跨學科課程開發能力；建設STEAM教育實踐項目及配套設施。跨學科學習是高職院校STEAM教育的本質，也是高等職業教育改革的新方向，這樣才能真正培養學生的跨學科綜合能力和創新能力。

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