基于STEAM理念的高职教学模式改革探究

王磊 杨林娟

【摘  要】 综合能力和创新能力是高职院校培养的高技能人才的重要核心素养。STEAM教育的内涵是以跨学科融合学习的方式培养学生综合素养，基于此，文章探讨了高职“双高”院校基于STEAM教育理念实施跨学科学习的教学模式改革的必要性和可行性。高职院校在政府与社会各界的支持下实现开放办学，实施跨学科融合学习、建设跨学科学习资源、提升教师跨学科教学能力、实施STEAM教育的项目设计和技术设施建设，是推进STEAM理念下“双高”建设的可能路径。“双高”院校STEAM教育只有实现跨学科学习建设、改革教学模式，才能真正将学生培养成为具有综合能力和创新意识的人才。

【关键词】 STEAM教育；跨学科学习；教学模式改革

STEAM教育概念于20世纪80年代提出。为了增强在国际上的竞争力，美国国家科学委员会（National Science Board）提出了STEM（Science， Technology， Engineering，Mathematics）教育集成的概念，其目的是通过开展STEM 教育，倡导学生更多地选择与科学、技术、工程和数学相关的学科学习和研究，以培养学生的综合和创新能力，从而提高其国家的全球竞争力。进入新世纪以后，美国的Yakman教授在STEM 教育的原有基础上加入了艺术（Art），发展成为STEAM教育，从而赋予了STEAM教育的人文艺术属性。

STEAM教育是以跨学科（科学、技术、工程、艺术、数学）整合的方式，依托现代教育资源培养学生的综合能力，是一种以培养学生全面素养为目标的教育理念。因其跨学科性、综合性、技术性的鲜明特点，后逐渐被世界多数国家所认可，并得到推广和实践。我国也从2015年开始，出台了一系列政策文件，鼓励和探索在中小学、高职院校甚至大学开展研究和实践STEAM教育理念，取得了一系列成果。

一、STEAM教育跨学科学习的内涵

跨学科融合、跨学科学习是STEAM教育的鲜明特色，STEAM教育本质上是以跨学科整合、跨界融合的方式培养学生综合素养，从而培养创新人才的一种教育类型，是多主体共同参与、基于实施解决具体项目或真实情境问题、依托资源与工具开展教学，注重学生的实践过程和创新能力的培养。STEAM 教育的主体是多元主体共同参与的教育；教育的内容是跨学科整合的教育；教育的载体基于项目实施或真实情境；教育的开展方式注重“做中学”“学中做”的实践过程；从教育技术支持的角度，STEAM教育一般是以现代信息教育技术为主要支持手段的教育。

STEAM教育的内涵主要是跨学科的融合、跨界的融合、教育的延伸和创新能力的提升，从而提升学生的综合能力。与传统学科不同，STEAM教育的内涵并不囿于单学科书本上的知识，也不是五门学科的简单叠加，而是打破常规学科界限，通过五门学科内容相互融合，形成融会贯通的整体，更看重多学科知识相互融合的实践过程，是一种注重实践的超学科教育理念，更多的是让学生更全面地了解和熟悉世界、学习和掌握知识、学习和运用技术，并能与具体的工程应用设计相结合。有知识并不等同于有创新能力，学富五车并不意味着创新能力强，也有可能是“书呆子”。创新本身是能力的培养，创新能力本身不是知识的堆砌，而是一种人格的能力，創新能力表现在观察力、思辨力、想象力、联想力、好奇心、变通力等。通过STEAM教育，旨在培养青少年的创新思维，通过不断地融合学习、在实践中解决问题的锻炼中形成创新能力。

二、基于STEAM教育教学模式的改革

（一）开放办学是跨学科学习的基础

创新是跨学科融合学习的本质。跨学科强调双方互相开放，双方打开大门、打开边界，不能关上校门、院门蒙头搞研究，而要抬起头、看清路、敞开怀，主动吸收并接受来自四面八方的信息和资源，进行信息甄别、分类、融合。更不能互相分隔、泾渭分明，而要将利益参与的各方视为共同体，共享学习资源和利益获得。融合的本义也并非各要素间的简单组合，深度融合才是融合的真正含义。

高职院校是为地方经济发展培养适销对路的技能型人才，这一属性就决定了高职院校必须开放办学。大学是开放的系统，不仅学校内部需要跨学科创新，即不同专业之间、不同学科之间、不同学院之间相互开放、相互渗透；而且学校与外部也需要开放办学，学校与区域内兄弟院校之间、学校与当地企业各界之间也要相互开放，其中当地政府应给予学校和企业大力支持，从而实现资源共建共享。

高职院校的开放办学，不仅需要与国内院校、国内企业相互开放，同时也需要与国际上同类型大学、国际企业相互开放，为开展国际层面的跨学科融合创造条件，甚至争取到国外政府的大力支持。高职的“双高”建设要求高职院校开放校门，加强国际交流，将国际交流作为“双高”建设的一项重要指标，这是正确的引导方向。吸收国际留学生来校学习，为国外企业或在国外的中资企业培养人才，将中国文化和技术传输到世界各地，同时将国内的教师和学生送出国门，学习国际先进技术和教育理念，从而使国内院校在人才培养和科研合作两方面能够开展国际合作，实现跨国融合，实现国际开放办学。

（二）跨学科学习共同体建设

在互联网日益发展的今天，知识的呈现有可能不再是系统的、集中的，而是离散的、碎片化的。学生学习时需要对不同类型的信息进行处理、加工、归类，在完成实践项目时需要对不同学科的知识进行有效融合和运用，并通过合作与交流来完成项目的实施，学生会发现只依靠单科知识和单兵作战是无法解决工程实际面临的问题的。为实施STEAM教育而建设跨学科学习共同体正是响应了改革教学模式、创新学习方式的变革要求。

STEAM教育本质是“跨学科”学习，强调不同学科知识的跨界融合和应用，倡导学生将不同学科知识进行跨学科融合学习，在具体项目中进行合作与交流，形成跨学科创新方案，从而逐渐培养出跨学科的综合能力和创新能力。2019年，教育部为推进STEAM教育的开展，出台《关于做好2019年度教育信息化教学应用实践共同体项目推荐遴选工作的通知》，其中指出：“构建跨学科学习（STEAM教育）实践共同体，以探索推进信息化教学应用的长效机制。”“共同体是帮助跨组织团体实现知识（或信息）共享与协作创新的多功能、高效性的组织形式。”

STEAM教育实施后，学生可以依靠跨学科学习共同体更好地整合不同学科知识，融合和应用不同学科知识，形成分析问题和解决问题的跨学科创新思维，从而成长为跨学科的综合性人才，这是创新人才培养的重要方式之一。跨学科学习共同体赋予师生“自主自治”的跨学科学习理念。在共同体的学习环境中，师生享有更多的跨学科学习自主性，自由开展从问题分析、项目设计到合作探究、问题解决等跨学科学习活动，有助于实现跨学科学习目标的实现。

教学实践证明，在传统的单科教学中，学生是单人单科学习，即使单科知识扎实，但容易形成思维定式，跨学科知识的交叉融合运用能力差，且同伴之间交流启发少，学习难以深入，合作解决实际问题能力差，这样的教学难以长期支持学生的综合发展和创新能力的培养。在个体跨学科学习中，学生即便具备扎实的学科知识，也会因交流互动不足而难以深入。只有打破传统学科边界、建设跨学科学习共同体，才能有所创新，才能变革高职教育形态，为高职教育变革带来新动力、新方式、新愿景。

（三）跨学科学习资源建设

教育在从单科学习向跨学科融合学习变革的趋势下，跨学科学习资源建设是基础性因素，是物质基础，显得尤为重要，跨学科学习共同体共享跨学科学习资源。高职院校基于STEAM理念而实施跨学科学习，需要建设丰富的跨学科学习资源。学习资源的建设不仅包括丰富的跨学科课程资源建设，综合不同学科知识的项目设计，还包括与之配套的跨学科学习工具建设、项目实施所需设备和空间建设、网络设施和信息化技术手段建设等。

跨学科学习资源建设不仅有硬件建设，还包含软件建设，如良好的沟通协作氛围的构建、不同学科信息搜索的易获得性、跨学科学习文化的构造等，这些学习资源不仅为跨学科学习共同体提供了学习内容、学习工具、学习所需技术手段，还提供了良好的学习环境和学习氛围，为不同学科知识之间的跨界融合创新提供了更多可能性。作为跨学科、综合性的教育模式，STEAM教育同时要求教师也具备较强的跨学科教学能力，因此促进教师跨学科教学能力提升也是跨学科学习资源建设的一个重要方面。学校应出台系列政策、采取系列措施提升教师跨学科教学能力与跨学科综合课程开发能力，才能在STEAM教育实施中为学生提供更好的引导和帮助。学生通过跨学科学习资源的学习，将不同学科知识和项目学习结合起来，可以拓宽学习的广度与深度，团队协作、融合运用多学科知识形成解决问题的综合能力，有能力创造性地解决工程实践和生活实际中的问题，在解决问题的过程中培养自己综合能力和创新能力。

（四）跨学科教学项目的设计与实施

STEAM教育的实施借助于具体的真实情境项目，依托现代教育技术手段进行，因此项目的设计和实施手段显得尤为关键，整个项目的实施活动都需要围绕STEAM这一教育核心理念。

高质量的项目设计是高效的、益智的，往往指向学生学习的本质，其不仅融合多学科知识、综合性强、有创新点，还能陶冶情操，利于团队协作，并有一定的先进性、实用性，借助于现代化的技术手段，例如3D打印、机器人编程与运行、数控编程等技术来实现。近年来，STEAM教育研究也表明，基于项目实施进行的教学是当前STEAM跨学科整合课程开展数量最多的教学模式。这也在一定程度上证明了基于项目实施开展STEAM跨学科学习的高效性。项目的实施过程中，教师的角色是引导人、答疑解惑者，实施的主体是学生自己，强调学生动手做；学生遇到困难时，老师应以引导的方式取代直接给予正确答案；设计的项目教学涉及STEAM多学科，学生能力会有差异，因此必须辅以差异化教学的观点因材施教；学生可以通过独立思考或团队协作，或通过查阅大量文献、实验探求或多次反思修正等多重手段来实施项目，实现教学目标。

STEAM教育理念不仅仅重视传输知识本身，而且教育学生学会独立自主思考，充分发挥主观能动性，发现问题，自己动手解决问题。学生通过自己的学习和思考，结合动手实践和探索，从而唤醒自身与生俱来的创造力潜能，创造出能够解决实际问题的新知识、新技能。一系列的研究实践表明，STEAM教育的跨学科学习理念有助于培养学生的跨界融合能力、科学探究能力、信息技术应用能力等，从而创造性地解决问题，并对学生今后的生活和工作将会长期发挥有益的作用。

三、结语

高职院校基于STEAM教育理念的教学模式进行了改革探究。第一，高职院校实施STEAM教育理念，要实施开放办学，既要对内开放，也要对外开放，不仅国内开放，还要国际开放。第二，高职院校实施STEAM教育理念，需建设跨学科学习共同体，建设跨学科学习资源，提升教师跨学科教学能力和跨学科课程开发能力；建设STEAM教育实践项目及配套设施。跨学科学习是高职院校STEAM教育的本质，也是高等职业教育改革的新方向，这样才能真正培养学生的跨学科综合能力和创新能力。

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