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        STEM教育視角下的計算機專業(yè)課程教學實踐研究

        2021-09-08 02:17:14劉曉丹王宇
        中國新通信 2021年14期
        關鍵詞:STEM教育教學

        劉曉丹 王宇

        【摘要】? ? 教育目標分類理論主張強化學生知識遷移能力,應將學習和掌握的知識進行創(chuàng)新應用,從記憶理解的低階思維相創(chuàng)新創(chuàng)造高階思維發(fā)展。教育工作者應以STEM為教育載體,多維度和多層次的開展計算機專業(yè)課程教學活動。具體做法使,基于科技支撐深度推進研究型學習模式、將STEM課程融入計算機專業(yè)課程教學設計中、構建多樣化的教學成效評價體系。

        【關鍵詞】? ? STEM教育? ? 計算機專業(yè)課程? ? 教學

        引言:

        STEM是實現跨學科教育的工具、手段、指導思想,作用于教師多學科思維的進行教學設計。STEM教育視角下,教師需注重引導學生進入深度學習情境,循序漸進的提升他們的認知能力。針對計算機專業(yè)課程教學的研究,教育工作者需從學生全面發(fā)展、市場人才需求、人才結構優(yōu)化等方面進行立體和多維思考。應以現實領域發(fā)展趨勢為參照,對課程內容進行整合和豐富。教師加強實踐創(chuàng)造,教學模式和教學內容進行科學優(yōu)化和完善,引導學生主動的進行技術創(chuàng)新和研發(fā)。

        一、計算機專業(yè)課程中STEM教育的理論框架

        1.1跨學科設計計算機專業(yè)教學內容

        STEM教育語境下,教育工作者更熱衷以多學科視角出發(fā)設計教學內容。在重實踐的跨學科教學思想的指導下,教師需對傳統計算機專業(yè)課程進行合理擴充,融入與之具有密切關聯性的知識內容。秉承知識生產服務社會發(fā)展的原則,對計算機專業(yè)教學內容進行跨學科式的再設計。注重基于認知情境擴充單學科的教學內容,將學生學習與實踐引入完善的應用場景中。學習知識是手段,應用知識是目的,教師必須將最新和最前沿的知識和技術滲透到計算機專業(yè)課程中。

        1.2 STEM課程是強化學生綜合能力的手段

        知識生產、信息重組、信息傳輸、信息接受、信息反饋,是教師與學生思想溝通和行為交互的一個過程。教師需設置利于學生提高解決問題能力的STEM課程,將其作為新型的教學手段和工具。在STEM教育視角下,教師需看到教學問題的本質,以及學生成長和成才過程中的制約因素的變化態(tài)勢。需以動態(tài)和宏觀視角思考專業(yè)課程教學設計問題,應將知識的生產和傳播作為重要的社會責任。教師應基于人才機結構分析,對學生綜合能力進行全面強化。利用STEM課程課程實現跨學科的輸出和整合教學信息,信息流通的動態(tài)過程中,使學生行業(yè)認知、創(chuàng)新能力、實踐應用能力等獲得不斷提升。

        1.3基于豐富的課程內容可提供多層次的認知經歷

        知識有著一定的概念性、程序性、事實性、動態(tài)性,在學習和理解上,對人的記憶、理解、分析、認知等能力的要求有所不同。計算機專業(yè)課程中融入STEM教育理念,從某種角度來說,是對學生認知經歷的極大豐富。教師應向學生輸出跟多整合性知識,使他們從不同層次和維度對知識進行理解。歷經記憶-理解-使用-思考-評價-創(chuàng)新六個認知過程,學生的觀念和思維會獲得極大改變。若知識僅能停留在記憶和淺層的理解層面,學生無法對計算機技術應用領域發(fā)展形成深刻認識,更無法實現知識的遷移和智慧轉化。

        教師要結合學生個體差異性問題,實現跨學科式的整合課程資源,基于優(yōu)質的STEM課程,為學生提供多層次的認知經歷。

        二、STEM教育視角下的計算機專業(yè)課程教學實踐活動的再設計

        2.1以能力導向設計開放型實踐活動

        STEM教育視角下,圍繞計算機專業(yè)課程展開的實踐教學活動,需切實提高學生解決問題和技術應用能力。教師應以能力導向設計開放型的實踐活動,組織學生走出課堂,深度的參與到職業(yè)活動中。應將專業(yè)基礎知識和技術應用進行科學整合,實現教學維度的擴展和延伸。即將專業(yè)理論知識的學習作為第一維度、學生能力強化設為第二維度、計算機技術應用研究為第三維度、頂崗實習是第四維度,以此類推,根據現實領域的人才需求標準,不斷生成新的教學維度,以保證學生獲得全面發(fā)展。

        以能力導向,設計蘊含不同知識內容和不同規(guī)模實踐活動的育人計劃。打破知識邊界和教學時空限制,在原有的專業(yè)課程體系技術上,融入更多具有研究價值的課題,使學生學習專業(yè)理論知識的同時,能解放思想對計算機技術的應用進行深度思考和研究。

        2.2圍繞計算機專業(yè)課程生產前瞻性整合化的教學內容

        教師需從微觀視域反思教學內容和教學手段的科學性和合理性,能根據教學成果和學生反饋,圍繞計算機轉專業(yè)課程,生產前瞻性整合化的教學內容。STEM教育視角下,教師需將計算機應用領域最前沿的知識和文化進行整合,將其合理的滲透到教學內容中?;趦?yōu)質和豐富的STEM課程,高效開展計算機專業(yè)課程實踐教學活動。做好課程建設,為多樣和全面開展實踐教學提供扎實的資源支持,并逐步突破傳統分科課程知識領域,對學生的跨界能力、技術研發(fā)和應用能力進行全面提升。

        三、STEM教育視角下的計算機專業(yè)課程教學實踐策略

        3.1基于科技支撐的深度推進研究型學習模式

        研究性學習模式,主張以學生為中心,基于優(yōu)質的STEM,強化個體的科研能力和實踐應用能力。STEM教育視角,教育工作者應以計算機專業(yè)課程的核心內容為基準點,有邏輯和層次性的融入其他學科知識。以案例牽引式的教學方法,引導學生深度進入的研究情境中。教師將豐富的課程內容以動畫視頻的形式呈現給學生,令他們能直觀的了解和學習知識重點。而后,基于具體的問題引發(fā)學生深度思考,對計算機技術的應用原理和未來趨勢進行全面研究。教師結合當前高新技術的發(fā)展態(tài)勢,將計算機專業(yè)課程與人工智能技術課程、信息技術課程、物聯網技術應用知識等進行科學結合。且利用多媒體設備和計算,對豐富的教學內容進行立體和可視化的輸出。

        在科技支撐下,引導學生對我國計算機技術應用領域進行深度和多維研究。教師通過深度推進研究型學習模式,以STEM為新的教學載體,不斷豐富學生的認知經歷,對現實情境中的計算機技術的應用建立正確的認識,最終形成具有深度和廣度計算機課程體系認知?;谶@樣的方式,更利于學生在探究和實踐中內化吸收知識,促使他們成為具有創(chuàng)新精神和科研意識的技術型人才。

        3.2將STEM課程融入計算機專業(yè)課程教學設計中

        預期教學目標的實現,需依托知識內涵豐富的專業(yè)課程設計。教師應與現實情境為參照,將STEM課程課程融入計算機專業(yè)課程教學設計中。教師應遵循學生預習-問題思考-問題研究-解決問題四個關鍵流程,制定完整和科學的教學內容。將理論與實踐進行科學融合,雙向推進計算機專業(yè)課程教學活動。

        STEM教育視角,教師需對與計算機專業(yè)課程相關性較強的內容進行科學的整合。根據人工智能技術和5G技術的發(fā)展和應用情況,動態(tài)的對課程內容進行更新和優(yōu)化,以保證整個教學過程具備鮮明的現代性和時代性。教師應通過構思、設計、實踐、反饋、修正、再實踐,根據學生的學習情況和市場人才需求標準,制定可全面提高學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的課程和教學模式。STEM課程需映照計算機領域的發(fā)展特點,使學生對該專業(yè)的學習意義,以及未來的職業(yè)設定形成清晰的邏輯和目標。STEM教育視角下,教師必須利用跨學科教育手段培育出匹配行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展要求的人才。不應被計算機專業(yè)的教材所局限,應根據產業(yè)轉型和升級的需求,及時融入最新的知識和技術。計算機專業(yè)課程教學設計,應具備多學科視角,不斷對教學內容和教學方法進行升級和優(yōu)化,以保證學生的知識層次獲得動態(tài)豐富,繼而能達到顯著的教學成效。

        3.3構建多樣化的教學成效評價體系

        STEM教育視角下,教師應采用多樣化的教學手段開展教學活動,并生成與之相契合的教學成效評價體系。實現以評促教,既要關注學生掌握多少知識,還需對他們的學習動機、學習態(tài)度、實踐能力、思維素養(yǎng)、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)等進行全面的評價。只有切實了解學生實際的學習問題和學習訴求,才能制定具體應對策略和措施。教師應以問題為導向,對計算機專業(yè)課程內容進行拓展,并制定多樣化的教學模式。而教學成效評價體系,應作為輔助教育工具,引導教師在發(fā)現問題的過程中,不斷調整和優(yōu)化教學方案和教學形式。

        基于多學科思維解決教育問題,以跨學科教育理念為指導,科學的進行課程建設和實踐。教師所構建的多樣化教學成效評價體系,應包含定量評價、定性評價、數字化評價、過程性評價、終結性評價等方法,基于豐富和量化的評價標準和指標,對教學質量和效果進行多維度的評價。根據最終的評價結果,有針對性的對計算機專業(yè)課程教學模式進行改革和創(chuàng)新。而對教學成效進行評價的整個過程中,需合理介入學生評價因素,根據學生的真實反饋和建議,反思教學模式實踐問題。注重滿足學生的給個性化需求,將趣味元素合理的融入STEM課程中。通過客觀和理性的教學成效評價,逐漸構建民主、開放、創(chuàng)新、現代、豐富的計算機專業(yè)課程教學體系。

        四、結束語

        總之,教育工作者應基于STEM課程,對計算機專業(yè)課程進行跨學科設計,為學生提供豐富的學習體驗,繼而產生多樣的認知經歷。在學習知識和技術的過程中,引導學生進入深度學習、研究型學習情境中。教師利用前沿性的課程內容,培育出具有創(chuàng)新意識和解決問題能力的人才。

        參? 考? 文? 獻

        [1]李妹燕,覃瓊花.基于OBE理念的人機交互式計算機專業(yè)課程教學改革研究[J].現代職業(yè)教育,2021(03):20-22.

        [2]金小林.基于產教融合的中職計算機專業(yè)課程開發(fā)與實踐研究[J].成才之路,2020(35):66-67.

        [3]陳紅,覃奇禎.五年制高等職業(yè)教育計算機應用技術專業(yè)課程體系構建與研究[J].中國文藝家,2020(11):140-141.

        [4]馬瑾.大數據時代職業(yè)院校計算機專業(yè)課程教學[J].信息記錄材料, 2020,21(11):62-63.

        [5]胡景勤,尤國強,王靜婷.關于MOOC學習機會的計算機專業(yè)課程銜接與融合教學改革研究[J].微型電腦應用,2020,36(10):56-58.

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