基于STEM教育的课程改革策略

张志和

摘 要：本文针对《计算机网络基础》课程教学中存在的问题，提出了基于STEM教育理念的课程改革思想，面向职业岗位设置教学内容，采用情境教学，以项目为导向，以工作任务为主线组织实施教学，并改革了考核评价方法，有效地培养了学生的综合职业能力。

关键词：STEM教育理念；计算机网络；工作过程；布线工程

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）01-025-1

目前《计算机网络基础》课程教学大部分是按照OSI参考模型进行讲解的，理论性强，可操作性较弱；教学内容过于陈旧，在学时分配上实践教学所占比重较小，且以验证性实验为主，实用性差，很难培养学生的实践动手能力，且授课方式单一，主要以教师讲授为主，考核方式仍然以笔试为主，不能适应职业教育应用性人才培养的需求。随着STEM教育的普及推广，《计算机网络基础》作为专业基础课，原课程体系已经严重滞后于职业教育的发展。因此，我校对该课程进行重新构建，以STEM教育理念引领，打破了传统的以知识为结构的课程体系，下面就我校在课程改革实践中的一些做法，与同行商榷。

STEM是一种教育理念。STEM是Science、Technology、Engineering、Maths这四个词的开头字母的组合，STEM是将本来分散的科学，技术，工程，数学等四门学科自然地组合形成新的整体，以整合的教学方式培养学生掌握知识和技能，并能进行灵活迁移应用解决真实世界的问题。

一、立足岗位分析，准确定位课程

STEM教育理念的重点是技术与工程两方面，技术是STEM教育的特色，工程是与传统教育的核心区别，因此将此融入到课程设计中，以岗位职业能力需求为导向，以职业能力培养为核心，整合相关的基础知识、学科技能，是课程改革的突破口。为此，我校计算机专业教师到相关企业和行业协会开展了深入的社会调研活动，并与多名企业实践专家、技术人员进行座谈，确定了与计算机网络相关的职业岗位群：网络产品技术支持、网络管理员、网络工程师。职业岗位能力包括：网络技术运用、网络管理与维护、网络故障检测、网络性能分析与优化、网络系统规划与设计、网络工程实施。经过行业专家论证，针对岗位分解出典型工作任务、工作过程，对理论知识和实践技能的详细分析，并依据分析结果准确定位，调整课程教学内容。

二、创设工作情境，搭建项目架构

从教育科学原理的角度来说，STEM教育培养的就是迁移能力，让学生能够把一个情境中学到的知识运用到另一个情境中。跨界、转专业体现出来的就是迁移的能力，STEM就是整合，让学生参与到学科知识的迁移中，尤其是使学生能可靠的把知识迁移到其它领域或未来的活动中。

STEM教学是基于现实情境的，项目一定是立足于工作岗位群、来源于工作过程，在真实情境中学习，因此需要学习者置身于真实、非良构的学习任务中，学习任务一定要放在特定情境中呈现，需要将设计的问题在特定情境中具体化。基于这一理念，在内容组织上一共设计了三个学习情境，分别是配置家庭网络、组建办公网络和管理校园网络，并分解成10个子情境项目，虽然独立，但各有联系，规模从小到大，难度由浅入深，涉及知识点和技能也层层深入，紧密联系，贯穿整个课程始终。每个项目由若干个任务完成，完成了项目中的所有任务，也即完成了整个项目。

三、基于工作过程，设计学习任务

学习任务是整个STEM教学设计的核心和立足点。各项目将学习情境与工作环境有机结合起来，以工作过程为导向来组织项目教学内容，将项目功能分解成“准备——计划——决策——實施——检查——评价”六个阶段来组织实施。每个项目的工作过程相同，学习任务复杂性层次递进，因此，随着项目的推进，学生在反复训练中职业能力不断提升，知识体系逐步完善，学生始终以网络技术人员身临其境，带着问题去攻克项目，完成任务，达到在“做中学，学中做”的职业教育目的。

学生学习的过程就是解决实际问题和完成实际项目的过程，STEM教育要在“做中学”，一定要操作，如果不操作就不是STEM，一定要设计，设计就是工程，一定要有产品，这就是技术，工程和技术就体现了做中学。例如要完成双绞线制作的工作任务，学生就必须先借助丰富的学习资源与工具，实操双绞线的“剥、理、剪、插、压、测”的六步制作过程，并通过测试网线的实验，使他自己体会到568A/B标准、交叉线与直通线的应用场合，用Ping测试网络互联的情况，实现技能与理论的整合，从而为网络组建打下坚实基础。

四、转变角色定位，构建STEM学习共同体

STEM教育重视学习者学习主体地位的同时，也不忽视教师的指导作用。STEM教师既需要保持对各个教学环节的控制、管理、帮助和指导，又需要从课堂主角变为幕后导演，成为学生意义建构的帮助者、促进者。因此，把学生从表面现象引入背后原理，做牵引，这些都是老师的设计与整合，所以老师是整个STEM的核心。

STEM的项目设计应具备以下三个特点：目标性、生产性、合作性。因此，教师应根据学生的学情兴趣、课程标准和教学资源、岗位需求进行设计有效的教学目标，让学生通过参与活动进行学习，所以STEM最好的学习途径是建立学习共同体，也就是做项目，老师和学生同时一起做，一开始就是一个学习共同体，STEM教育更多的是团队学习，在团队学习学生怎么参与，老师怎么参与，老师的作用是什么，这都应根据教学目标、教学内容、教学情境灵活选择和设计。

基于STEM教育理念的课程改革，打破了学科型课程体系，改变了教师讲、学生听、考试背的教学方式，它为学生营造了真实的工作环境，体验到了职业工作过程，提高实际动手能力和解决问题的能力。将STEM教育理念应用于计算机网络课程教学改革还只是个尝试，从应用效果来看，它弥补了传统教育的不足，这种“做中学”、“真实情况下学”、“合作学”的教学理念，调动了学生学习的积极性，提高了学生的技术应用能力和职业能力。endprint