楊佳龍 解家明 宋婕 文鐘慧 楊運(yùn)卿 趙靜 陳琳

摘要：對(duì)《民航概論》進(jìn)行科普創(chuàng)客教育課程設(shè)計(jì)，并結(jié)合中國(guó)民航大學(xué)部分CDIO項(xiàng)目的成果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程開發(fā)，建立一套融合STEAM理念的理論加實(shí)踐的民航創(chuàng)客課程資源，滿足民航創(chuàng)客教育需求。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;學(xué)科融合;民航概論;創(chuàng)新

1? STEAM創(chuàng)客教育發(fā)展背景

1.1? 傳統(tǒng)課程發(fā)展過(guò)程中存在的弊端

1.1.1? 課程體系與內(nèi)容枯燥

目前的課程體系創(chuàng)新點(diǎn)較少，其課程的重點(diǎn)依舊在如何更好的完成考試內(nèi)容，如何取得更優(yōu)秀的成績(jī)來(lái)設(shè)計(jì)課程。課程內(nèi)容無(wú)法得到足夠?qū)嵺`。

1.1.2? 培養(yǎng)學(xué)生能力單一

很多學(xué)生對(duì)接觸的事物了解僅局限于“是什么”而不知道“為什么”，缺乏對(duì)于生活中遇到的基本事物和現(xiàn)象的了解，獨(dú)立思考與創(chuàng)新的能力較弱，獨(dú)自解決問(wèn)題的能力無(wú)法得到有效培養(yǎng)。

1.1.3? 學(xué)生參與度不足

教師傳授課本內(nèi)容是基本方式，學(xué)生只能被動(dòng)接受，很少經(jīng)過(guò)思考與討論，沒有足夠摸索與探究的過(guò)程，因此課堂上的互動(dòng)機(jī)會(huì)比較少，學(xué)生參與度不高有時(shí)引起學(xué)習(xí)興趣并不高漲，沒有真正融入課堂，成為主角。

1.2? STEAM創(chuàng)客教育的發(fā)展

1.2.1? STEAM與創(chuàng)客教育

STEAM及將科學(xué)，技術(shù)，工程，藝術(shù)，數(shù)學(xué)相結(jié)合的教育模式，將原本分散的學(xué)科形成一個(gè)整體，主張跨學(xué)科交流與合作，培養(yǎng)綜合性人才;而創(chuàng)客教育是基于學(xué)生興趣，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為方式，通過(guò)數(shù)字化工具，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新研究與發(fā)現(xiàn)的培養(yǎng)模式。

1.2.2? 國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況

國(guó)外針對(duì)于該教學(xué)模式的發(fā)展正如火如荼，成立的STEAM中小學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科交流解決問(wèn)題。針對(duì)一些簡(jiǎn)單的物理化學(xué)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生親自體驗(yàn)與感受，進(jìn)而加深理解。通過(guò)機(jī)械和工程制作實(shí)現(xiàn)動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力的培養(yǎng)。

國(guó)內(nèi)引進(jìn)STEAM理念后，素質(zhì)教育得到重視。目前社會(huì)中出現(xiàn)很多素質(zhì)培訓(xùn)班大多基于此，以物理現(xiàn)象，電池電路，化學(xué)現(xiàn)象，手工操作等方式，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的精神與興趣。雖未打開局面，但逐漸被越來(lái)越多的國(guó)人所了解。

1.2.3 STEAM創(chuàng)客教育的意義

大理論的穹頂下，素質(zhì)教育的缺失是令人可惜的地方，開展STEAM的素質(zhì)教育，讓學(xué)生在初始就認(rèn)識(shí)到知識(shí)的多面性，動(dòng)手能力與動(dòng)腦能力相結(jié)合，才是教育的真正意義。

2.發(fā)展民航創(chuàng)客教育的實(shí)踐意義

2.1國(guó)家政策的背景支持

《國(guó)家教育事業(yè)“十三五”規(guī)劃》，提出要深化本科教育教學(xué)改革，強(qiáng)化高校創(chuàng)新體系建設(shè)，深化全方位協(xié)同創(chuàng)新。開展跨學(xué)校、跨學(xué)科、跨領(lǐng)域跨國(guó)界的協(xié)同創(chuàng)新。推行以學(xué)生為中心的啟發(fā)式、合作式、參與式和研討式學(xué)習(xí)，加強(qiáng)個(gè)性化培養(yǎng)?！蛾P(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見》提出：“要有效利用信息技術(shù)推進(jìn)‘眾創(chuàng)空間建設(shè)，探索STEAM 教育、創(chuàng)客教育等新的教育模式，使學(xué)生具有較強(qiáng)的信息意識(shí)與創(chuàng)新意識(shí)”。

2.2民航業(yè)背景與課程特色

航空業(yè)是典型的國(guó)際化、跨學(xué)科、綜合化應(yīng)用領(lǐng)域，具有開展創(chuàng)客教育的基本要素和行業(yè)背景。航空業(yè)作為朝陽(yáng)行業(yè)近幾年發(fā)展十分迅速，隨著科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步，民航也成為越來(lái)越多國(guó)人出行的選擇方式，而飛機(jī)與飛行也成為人們生活中比較熟悉的事物。而航空業(yè)本身則兼具跨學(xué)科特性，飛機(jī)的生產(chǎn)安全運(yùn)行及保障包含多個(gè)團(tuán)隊(duì)的交流協(xié)作，與之相關(guān)延伸出來(lái)的科學(xué)知識(shí)更是數(shù)不勝數(shù)。

首先，航空業(yè)具有高科技含量與創(chuàng)新性的特點(diǎn)，創(chuàng)客教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神;第二，航空業(yè)運(yùn)行復(fù)雜、參與人員眾多、保障環(huán)節(jié)關(guān)鍵，培養(yǎng)學(xué)生合作精神;第三，航空業(yè)綜合化強(qiáng)，涉及人文地理、工程力學(xué)、工商管理等學(xué)科，具有跨學(xué)科的特點(diǎn);第四，實(shí)踐性強(qiáng)，方便融入動(dòng)手實(shí)踐教學(xué);最后，國(guó)際化顯著，國(guó)內(nèi)發(fā)展與國(guó)際接軌，且處在追趕超越階段。

《民航概論》是國(guó)家級(jí)精品視頻公開課和校極精品資源共享建設(shè)課程，有一定建設(shè)基礎(chǔ)和受眾。目前，民航知識(shí)除了在民航院校進(jìn)行學(xué)習(xí)，社會(huì)上并沒有一套完整的分階的課程體系，所以我們開發(fā)的航空創(chuàng)客課程具有很強(qiáng)的獨(dú)有性。學(xué)校的電子信息工程專業(yè)開展的CDIO項(xiàng)目符合STEAM教育理念，校內(nèi)各大創(chuàng)基地具有一些適合大眾接受的項(xiàng)目，具有一定的實(shí)踐課程基礎(chǔ)，可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程理念。

3.基于STEAM理念的民航創(chuàng)客課程開發(fā)

基于STEAM創(chuàng)客教育理論，我們?cè)谥袊?guó)民航大學(xué)校內(nèi)成立了STEAM創(chuàng)客俱樂(lè)部。我們將STEAM教育理念落實(shí)于專業(yè)，引入航空及其相關(guān)專業(yè)教育資源，構(gòu)建以《民航概論》為主線的綜合交叉知識(shí)體系，構(gòu)建一個(gè)跨校、跨學(xué)科、跨年齡的創(chuàng)客交流平臺(tái)，寓教于樂(lè)，挖掘潛能，立體化推廣民航科普知識(shí)，開發(fā)創(chuàng)客課程資源，提高民航服務(wù)作用和社會(huì)聲譽(yù)。

在團(tuán)隊(duì)初步成立后，我們對(duì)STEAM和創(chuàng)客理論以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況做了了解，進(jìn)行了一些理論研究。STEAM理念重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合能力，其中動(dòng)手能力，工程理念，溝通交流，團(tuán)隊(duì)合作等尤為重要。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，帶著STEAM理念研讀《民航概論》，著重加入討論環(huán)節(jié)和動(dòng)手環(huán)節(jié)，此外，在實(shí)踐后，不斷改進(jìn)課程內(nèi)容，力求在普及民航知識(shí)的同時(shí)，最大程度激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣，并且與實(shí)際生活相關(guān)聯(lián)，確切實(shí)際解決生活中遇到的疑問(wèn)和困惑。在設(shè)計(jì)完成完整課程包之后，近期我們挑選了飛機(jī)的組成部分，機(jī)場(chǎng)特種車輛，登機(jī)流程等課程著重加工完善設(shè)計(jì)成為精品課程，重新編排包括噴繪設(shè)計(jì)圖案、面包板設(shè)計(jì)電路、泡沫和木頭組裝飛機(jī)等課程設(shè)計(jì)為手工課，基于氣動(dòng)原理、空中浩劫紀(jì)錄片、國(guó)內(nèi)外電影集錦等為視頻講解課。

3.1團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)與分工

為開發(fā)出跨學(xué)科的課程，項(xiàng)目組成立了跨學(xué)科的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，分為如下幾個(gè)部門：課程部、技術(shù)部、宣傳部、科研部，各部門職能如下：

課程部：以現(xiàn)代航空知識(shí)為主題，對(duì)《民航概論》課程進(jìn)行科普創(chuàng)客教育課程設(shè)計(jì)，并結(jié)合校內(nèi)部分電子信息工程CDIO項(xiàng)目、大創(chuàng)項(xiàng)目、電子科技項(xiàng)目的成果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程開發(fā)，建立一套融合STEAM理念的理論含實(shí)踐的民航創(chuàng)客課程資源，滿足民航創(chuàng)客教育和培訓(xùn)相關(guān)需求。將知識(shí)分成多個(gè)板塊，聯(lián)系生活進(jìn)行生動(dòng)形象的講解，期間通過(guò)多種互動(dòng)和游戲，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍下學(xué)到航空知識(shí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取能力，語(yǔ)言表達(dá)能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，為成長(zhǎng)為綜合型人才打下基礎(chǔ)。

技術(shù)部：負(fù)責(zé)制作課程幻燈片、課程影像記錄。在技術(shù)上將現(xiàn)實(shí)的抽象搬到屏幕上，以高清的像素，易懂的構(gòu)架，讓學(xué)生們深入淺出的熟悉航空，記錄成長(zhǎng)與笑臉，目標(biāo)是用最簡(jiǎn)單易懂的2D世界，為學(xué)生打開通往3D的航空之門。

宣傳部：宣傳部是展現(xiàn)STEAM創(chuàng)客俱樂(lè)部風(fēng)貌的窗口，我們通過(guò)打造“立體化”宣傳方式，對(duì)外大力宣傳STEAM創(chuàng)客教育理念，對(duì)內(nèi)深入貫徹落實(shí)STEAM創(chuàng)客精神，并積極配合其他各個(gè)部門開展各項(xiàng)活動(dòng)，同時(shí)負(fù)責(zé)撰寫講稿以及制作微信推送。我們致力于記錄、總結(jié)、宣傳每一次活動(dòng)，以達(dá)到擴(kuò)大團(tuán)隊(duì)影響力的效果，使STEAM創(chuàng)客教育理念深入人心。

科研部：將科技融入教學(xué)，科研部以“培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)素養(yǎng)、工程能力，實(shí)踐能力”為宗旨，充分利用大學(xué)生科技創(chuàng)新資源，以項(xiàng)目式教學(xué)為導(dǎo)向，開發(fā)動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)課程，鼓勵(lì)學(xué)生參與科技創(chuàng)新與創(chuàng)造，開闊學(xué)生視野，拓寬學(xué)生知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生思考、設(shè)計(jì)、制作、應(yīng)用能力，指導(dǎo)學(xué)生建立系統(tǒng)性、創(chuàng)造性思維，并為其提供技術(shù)指導(dǎo)?？蒲胁客瑫r(shí)也是一個(gè)學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，使校內(nèi)更多的創(chuàng)新項(xiàng)目成果得以推廣和應(yīng)用。

3.2 課程內(nèi)容選擇

2017年秋季學(xué)期，團(tuán)隊(duì)在天津市某小學(xué)的課堂上進(jìn)行了一個(gè)學(xué)期的一周一次民航創(chuàng)客科普教學(xué)，課程名稱見表1。

3.3 課堂形式

課程采取理論講解+動(dòng)手實(shí)踐的模式。理論部分采取播放幻燈片配合動(dòng)畫、視頻、道具演示進(jìn)行講解。

手工實(shí)踐部分采取多樣化的授課模式：

繪畫、折紙、多米諾骨牌：繪畫設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)空間感受能力，在繪畫過(guò)程中可以增強(qiáng)對(duì)色彩的感知，培養(yǎng)藝術(shù)素養(yǎng);折紙課程增強(qiáng)實(shí)踐能力，開發(fā)手腦結(jié)合能力以及靈巧性的培養(yǎng);多米諾骨牌的擺放和設(shè)計(jì)開拓學(xué)生創(chuàng)造力和想象力，增強(qiáng)學(xué)生的耐力、意志力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和受挫能力。

多種飛機(jī)模型組裝：幫助學(xué)生深刻了解飛機(jī)的各個(gè)組成部分的結(jié)構(gòu)，拼裝航模飛機(jī)，培養(yǎng)動(dòng)手能力與邏輯能力，繪制圖標(biāo)設(shè)計(jì)圖案培養(yǎng)空間感知與美術(shù)素養(yǎng)。

同時(shí)開拓學(xué)生的眼界和思想。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與想象力。調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與，敢想敢做的能力。

面包板、LED小燈：與講解內(nèi)容相結(jié)合，利用面包板和LED小燈加深對(duì)如機(jī)場(chǎng)跑道燈光的知識(shí)理解，感受電路設(shè)計(jì)的樂(lè)趣，對(duì)一些電子原理初步建立意識(shí)。

通過(guò)“理論+手工”課程的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新事物的興趣和探索精神，以及加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐，感受與體會(huì);培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，保護(hù)和發(fā)展學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)學(xué)生的探索精神，為孩子創(chuàng)造性學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，鍛煉思維，促進(jìn)全面發(fā)展;培養(yǎng)學(xué)生溝通協(xié)作技能，使學(xué)生站在一個(gè)相對(duì)客觀的立場(chǎng)上，鍛煉其表達(dá)能力，互幫互助，相互合作，為了一個(gè)共同的目標(biāo)奮斗到底;培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)挫能力，正確認(rèn)識(shí)困難，敢于迎接挑戰(zhàn)，抗擊挫折。

綜上，隨著教育改革的政策導(dǎo)向和國(guó)際化進(jìn)程的加快，父母給孩子選擇培訓(xùn)班不再局限于文化課，而是更多地傾向于培養(yǎng)孩子創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力等素質(zhì)和能力，以發(fā)現(xiàn)孩子在某一領(lǐng)域的興趣和特長(zhǎng)。民航STEAM創(chuàng)客教育直接體現(xiàn)了與國(guó)際接軌和核心素養(yǎng)教育、跨學(xué)科能力培養(yǎng)的教育導(dǎo)向，不論社會(huì)還是家長(zhǎng)，重視程度與日俱增。民航業(yè)“”“高風(fēng)險(xiǎn)、高科技、高投入、工程化、國(guó)際化”行業(yè)的特點(diǎn)及跨學(xué)科融合的體系是STEAM教育理念的完美詮釋，是非常適合進(jìn)行創(chuàng)客教育的行業(yè)。通過(guò)民航創(chuàng)客課程的開發(fā)與實(shí)踐為建立和完善“基于STEAM理念的航空創(chuàng)客教育課程體系”奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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