基于STEAM教育的中职机电课程研究与实践

李雨玲

摘 要：本文针对中职阶段STEAM教育在《电子学》的实践运用开展研究，立足于跨学科探索，为中职教育的机电课程提供新的思路和模式，以提高中职学校机电专业学生的综合素养。

关键词：STEAM教育  机电专业  电子学

一、中职学校进行STEAM教育的背景

1.中职学校存在的问题

随着国家对中职教育的大力投入，以应用型和技能型人才为培养目标的职业教育得到高度的重视与发展，就当前形势而言，还存在着一些问题。

中职学校仍以分科教学为主，即学科教师只负责教授自己的科目，很少重视学科之间的联系，缺少综合性课程，教师的实际操作能力也逐渐退化。高中的扩招也导致中职学校的学生质量普遍越来越差，学生对学习的主动性不够，学习兴趣不强。

新课改中强调“注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地富有个性地学习”。而2016年教育部出台的《教育信息化“十三五”规划》也明确指出，有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。中职教育作为教育的一部分，在教学中较少实践STEAM教育，主要以创新创客课程形式存在，在专业课程中缺失。

2.中职教育阶段STEAM教育的基本内容

综上所述，中职教育系统的分科界限打破是必然的，而STEAM 教育恰好提供了一个良好的契机。STEAM 教育的基本内容如下。

（1）促使学生主动学习，突破思维界限，从“要我学”过渡到“我要学”，提高学生学习兴趣和实践创新能力，提升课堂质量。

（2）通过借鉴STEAM先进的理念，让学生通过小组分工合作，将机械、电子、艺术等学科进行融合，从而在探索性、自主性、研究性的学习活动中发展学生的创新思维，突破学科间的界限，提升学生综合素质，培养学生关键能力。

（3）通过借鉴STEAM理念与实践，不断完善中职机电课程的教法和学法。

二、STEAM教育理论基础

1.概念界定

（1）STEAM 教育。STEAM 教育是指科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）五门学科的融合学习。它是一种先进的教育理念，突破思维界限，多学科融合，强调教育的互动性、创造性、开拓性，培养学生的综合素养。

（2）机电专业。该课题中机电专业是指机电设备安装与维修（三年制）、机电设备维修与管理（五年制）等专业。

（3）电子学课程。该课题中电子学课程是元器件的识读与检测、手工焊接和PCB板焊接、电路识读、仪器仪表的使用、编程与调试、编程等实训课程。

本文主要进行的是基于STEAM 教育中职机电专业课程的研究，以电子学课程的学习为例，突破思维界限，多学科融合，提升学生的学习兴趣，培养学生的探索学习、沟通合作、科学实践、思考问题、创意革新等方面的能力。

2.支撑理论

本研究以国内外专家学者关于STEAM的理论探索、以新课改《基础教育课程改革纲要（试行）》为理论基础，以目前国内的研究STEAM和机电的既有研究成果为起点和理论支撑。STEAM在基础教育中的成功开展，为职业教育的改革与创新提供了有益借鉴。

（1）建构主义理论。知识是不能仅通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境下得到的。要求学生在建构过程中主动去搜集并分析有关的信息和资料，要对所学习的问题提出各种假设，并努力加以验证，同时用探索法、发现法去建构知识的意义。在这个过程中，教师是促进者、引导者，学习者是认知活动的主体。

（2）人本主义。人本主义课程论强调课程应以需要为基础，因而中职机电课程体系应在对学生、学科和社会进行研究的基础上确定课程内容、组织教学内容。而在STEAM教育基础上的机电课程的多样性，可以充分满足学生个性化学习的要求、多学科融合发展的需求、企业对学生综合素养的需求。同时，还可以为学生提供探索与创造的广阔空间。

（3）多元智能理论。每个学生在全面發展多元智能的基础上，有一种或几种优势智能表现突出，亦即全面发展与个性发展间达到了平衡、和谐发展的教育目标。因此，教学要采用多样化的教学方式。STEAM的教学方式可以使学生的好奇心得到满足，多样的教学方式方法让学生在“玩中学”、“学中玩”，主动探索知识，有利于激发学生的潜力。

三、STEAM教育研究方法与《电子学》教学实践

1.STEAM教育研究方法

本研究以建构主义、多元智能理论、人本主义理论相融合为主导思想，紧紧围绕“基于STEAM教育的中职机电课程研究与实践”这一主题展开，在研究国内外关于这方面的文献的基础上，深入分析职业学校STEAM教育的现状，以及通过哪些途径可以进一步提升学生的专业能力的。具体运用以下研究方法。

（1）调查研究法。在相关教育理论的指导下，针对学生对专业知识及实践的掌握程度、对专业的兴趣、对多样的教学形式和有趣的教学内容的接受程度等三个方面，利用问卷、访谈、个案研究等方式调研。搜集资料，对目前以太仓中等专业学校为切入点的职业学校《电子学》教学现状做出分析，找出学生学习主动性不高的问题原因：学习自主性差、懒于动手和对枯燥的学习兴趣不大。

（2）文献研究法。通过对文献进行分析，借鉴创新的STEAM模式，研究模块化人才培养方案，选取适合本课题的研究资料，为探索STEAM模式下的电子学课程教学提供理论支撑和方法论。运用STEAM教学中突破思维的界限和跨学科融合的特点，对STEAM知识进行收集、整合，并对课堂进行整体设计。

（3）行动研究法。在研究中，我们将经历计划、实施、反思、总结四个步骤，并以此循环往复，观察学生对STEAM教学的接受情况，不断培养学生的学习兴趣，不断提升学生的关键能力。将研究和行动有机结合，以研究指导行动、以行动修正研究，从而在研究和行动上取得双丰收。

（4）比较研究法。对STEAM教育前后的成果产出、成果比例进行对比，比较之前与现在、本班与他班，通过师评、生评、师生互评等方式评价STEAM课堂。

（5）经验总结法。及时总结每一阶段的实践和研究成果，形成经验材料，选取具有典型代表的个案例加以研究，并对其进行梳理、归纳。

2.基于STEAM教育的《电子学》教学实践

针对中职学生学习自主性差、懒于动手和对枯燥的学习兴趣不大的问题，教学主要从以下三个方面进行。

（1）电路焊接。学生通过使用PCB板、手工焊接、面包板之间的交替学习，在了解焊接工艺的同时，更牢固地掌握电路的工作原理。学生在遇到问题时能够独立思考，选择适合自己的方式解决问题，打破思维唯一性的限制，创新和专业能力得到进一步的提升。

（2）mblock机器人。通过小组合作，对机器人提出设想和假设。学生根据自己所想，对mblock机器人进行搭建、组装、编程、调试与优化，让学生将自己的想法变成现实，培养学生的动手和科学创新制作的能力。

（3）制作寻迹小车。通过学生从选择器件、购买、制作、编程、调试再到演示答辩，涉及机械制图、钻孔、硬件组装等机械课程，电子线路、电子焊接、电力拖动、单片机、C语言等课程，包装小车还需用到艺术课程，写作、逻辑思维等基础课程，演讲、临场发挥等其他课程。通过项目的制作，让学生将所学真正用到实处，将STEAM教学与项目教学相结合，大大提高学生学习的积极性和自主性。

通过以上三个方面，层层递进，将STEAM教学逐渐深入机电专业教学中去，以行动研究法为指导，观察学生对STEAM教学的接受情况，不断培养学生的学习兴趣，不断提升学生的关键能力。

四、结论与展望

我们运用STEAM教育突破了思维的界限，同种课程采用多样教具，从不同方面提升了学生探索学习、科学实践、思考问题的能力，提高了学生对课堂内容掌握程度。利用STEAM教育多学科融合的特点，小组合作，将学生所学的独立知识进行跨越融合，调动学生的兴趣，提高学生专业技术和专业素养水平，培养学生沟通协作、探索学习、科学实践、创意革新的能力。学生通过多融合的课堂，提高了学习兴趣和积极性。

新时代中职教育背景下，STEAM教育将逐渐走进中职课堂，不断完善中职机电课程的教法和学法，促进学生综合素质的培养。

參考文献：

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（作者单位：江苏省太仓中等专业学校）