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        STEM教育視角下的計算機專業(yè)課程教學(xué)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(guān)鍵詞:STEM教育教學(xué)

        劉曉丹 王宇

        【摘要】? ? 教育目標(biāo)分類理論主張強化學(xué)生知識遷移能力,應(yīng)將學(xué)習(xí)和掌握的知識進行創(chuàng)新應(yīng)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(yīng)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(xué)活動。具體做法使,基于科技支撐深度推進研究型學(xué)習(xí)模式、將STEM課程融入計算機專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計中、構(gòu)建多樣化的教學(xué)成效評價體系。

        【關(guān)鍵詞】? ? STEM教育? ? 計算機專業(yè)課程? ? 教學(xué)

        引言:

        STEM是實現(xiàn)跨學(xué)科教育的工具、手段、指導(dǎo)思想,作用于教師多學(xué)科思維的進行教學(xué)設(shè)計。STEM教育視角下,教師需注重引導(dǎo)學(xué)生進入深度學(xué)習(xí)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(xué)的研究,教育工作者需從學(xué)生全面發(fā)展、市場人才需求、人才結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進行立體和多維思考。應(yīng)以現(xiàn)實領(lǐng)域發(fā)展趨勢為參照,對課程內(nèi)容進行整合和豐富。教師加強實踐創(chuàng)造,教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容進行科學(xué)優(yōu)化和完善,引導(dǎo)學(xué)生主動的進行技術(shù)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(xué)科設(shè)計計算機專業(yè)教學(xué)內(nèi)容

        STEM教育語境下,教育工作者更熱衷以多學(xué)科視角出發(fā)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。在重實踐的跨學(xué)科教學(xué)思想的指導(dǎo)下,教師需對傳統(tǒng)計算機專業(yè)課程進行合理擴充,融入與之具有密切關(guān)聯(lián)性的知識內(nèi)容。秉承知識生產(chǎn)服務(wù)社會發(fā)展的原則,對計算機專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進行跨學(xué)科式的再設(shè)計。注重基于認知情境擴充單學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容,將學(xué)生學(xué)習(xí)與實踐引入完善的應(yīng)用場景中。學(xué)習(xí)知識是手段,應(yīng)用知識是目的,教師必須將最新和最前沿的知識和技術(shù)滲透到計算機專業(yè)課程中。

        1.2 STEM課程是強化學(xué)生綜合能力的手段

        知識生產(chǎn)、信息重組、信息傳輸、信息接受、信息反饋,是教師與學(xué)生思想溝通和行為交互的一個過程。教師需設(shè)置利于學(xué)生提高解決問題能力的STEM課程,將其作為新型的教學(xué)手段和工具。在STEM教育視角下,教師需看到教學(xué)問題的本質(zhì),以及學(xué)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(xué)設(shè)計問題,應(yīng)將知識的生產(chǎn)和傳播作為重要的社會責(zé)任。教師應(yīng)基于人才機結(jié)構(gòu)分析,對學(xué)生綜合能力進行全面強化。利用STEM課程課程實現(xiàn)跨學(xué)科的輸出和整合教學(xué)信息,信息流通的動態(tài)過程中,使學(xué)生行業(yè)認知、創(chuàng)新能力、實踐應(yīng)用能力等獲得不斷提升。

        1.3基于豐富的課程內(nèi)容可提供多層次的認知經(jīng)歷

        知識有著一定的概念性、程序性、事實性、動態(tài)性,在學(xué)習(xí)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(xué)生認知經(jīng)歷的極大豐富。教師應(yīng)向?qū)W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(jīng)記憶-理解-使用-思考-評價-創(chuàng)新六個認知過程,學(xué)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(xué)生無法對計算機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展形成深刻認識,更無法實現(xiàn)知識的遷移和智慧轉(zhuǎn)化。

        教師要結(jié)合學(xué)生個體差異性問題,實現(xiàn)跨學(xué)科式的整合課程資源,基于優(yōu)質(zhì)的STEM課程,為學(xué)生提供多層次的認知經(jīng)歷。

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

        2.1以能力導(dǎo)向設(shè)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(xué)活動,需切實提高學(xué)生解決問題和技術(shù)應(yīng)用能力。教師應(yīng)以能力導(dǎo)向設(shè)計開放型的實踐活動,組織學(xué)生走出課堂,深度的參與到職業(yè)活動中。應(yīng)將專業(yè)基礎(chǔ)知識和技術(shù)應(yīng)用進行科學(xué)整合,實現(xiàn)教學(xué)維度的擴展和延伸。即將專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)作為第一維度、學(xué)生能力強化設(shè)為第二維度、計算機技術(shù)應(yīng)用研究為第三維度、頂崗實習(xí)是第四維度,以此類推,根據(jù)現(xiàn)實領(lǐng)域的人才需求標(biāo)準(zhǔn),不斷生成新的教學(xué)維度,以保證學(xué)生獲得全面發(fā)展。

        以能力導(dǎo)向,設(shè)計蘊含不同知識內(nèi)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(xué)時空限制,在原有的專業(yè)課程體系技術(shù)上,融入更多具有研究價值的課題,使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識的同時,能解放思想對計算機技術(shù)的應(yīng)用進行深度思考和研究。

        2.2圍繞計算機專業(yè)課程生產(chǎn)前瞻性整合化的教學(xué)內(nèi)容

        教師需從微觀視域反思教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的科學(xué)性和合理性,能根據(jù)教學(xué)成果和學(xué)生反饋,圍繞計算機轉(zhuǎn)專業(yè)課程,生產(chǎn)前瞻性整合化的教學(xué)內(nèi)容。STEM教育視角下,教師需將計算機應(yīng)用領(lǐng)域最前沿的知識和文化進行整合,將其合理的滲透到教學(xué)內(nèi)容中?;趦?yōu)質(zhì)和豐富的STEM課程,高效開展計算機專業(yè)課程實踐教學(xué)活動。做好課程建設(shè),為多樣和全面開展實踐教學(xué)提供扎實的資源支持,并逐步突破傳統(tǒng)分科課程知識領(lǐng)域,對學(xué)生的跨界能力、技術(shù)研發(fā)和應(yīng)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(xué)實踐策略

        3.1基于科技支撐的深度推進研究型學(xué)習(xí)模式

        研究性學(xué)習(xí)模式,主張以學(xué)生為中心,基于優(yōu)質(zhì)的STEM,強化個體的科研能力和實踐應(yīng)用能力。STEM教育視角,教育工作者應(yīng)以計算機專業(yè)課程的核心內(nèi)容為基準(zhǔn)點,有邏輯和層次性的融入其他學(xué)科知識。以案例牽引式的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生深度進入的研究情境中。教師將豐富的課程內(nèi)容以動畫視頻的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,令他們能直觀的了解和學(xué)習(xí)知識重點。而后,基于具體的問題引發(fā)學(xué)生深度思考,對計算機技術(shù)的應(yīng)用原理和未來趨勢進行全面研究。教師結(jié)合當(dāng)前高新技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢,將計算機專業(yè)課程與人工智能技術(shù)課程、信息技術(shù)課程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用知識等進行科學(xué)結(jié)合。且利用多媒體設(shè)備和計算,對豐富的教學(xué)內(nèi)容進行立體和可視化的輸出。

        在科技支撐下,引導(dǎo)學(xué)生對我國計算機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進行深度和多維研究。教師通過深度推進研究型學(xué)習(xí)模式,以STEM為新的教學(xué)載體,不斷豐富學(xué)生的認知經(jīng)歷,對現(xiàn)實情境中的計算機技術(shù)的應(yīng)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(xué)生在探究和實踐中內(nèi)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(shù)型人才。

        3.2將STEM課程融入計算機專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計中

        預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),需依托知識內(nèi)涵豐富的專業(yè)課程設(shè)計。教師應(yīng)與現(xiàn)實情境為參照,將STEM課程課程融入計算機專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計中。教師應(yīng)遵循學(xué)生預(yù)習(xí)-問題思考-問題研究-解決問題四個關(guān)鍵流程,制定完整和科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。將理論與實踐進行科學(xué)融合,雙向推進計算機專業(yè)課程教學(xué)活動。

        STEM教育視角,教師需對與計算機專業(yè)課程相關(guān)性較強的內(nèi)容進行科學(xué)的整合。根據(jù)人工智能技術(shù)和5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況,動態(tài)的對課程內(nèi)容進行更新和優(yōu)化,以保證整個教學(xué)過程具備鮮明的現(xiàn)代性和時代性。教師應(yīng)通過構(gòu)思、設(shè)計、實踐、反饋、修正、再實踐,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和市場人才需求標(biāo)準(zhǔn),制定可全面提高學(xué)生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的課程和教學(xué)模式。STEM課程需映照計算機領(lǐng)域的發(fā)展特點,使學(xué)生對該專業(yè)的學(xué)習(xí)意義,以及未來的職業(yè)設(shè)定形成清晰的邏輯和目標(biāo)。STEM教育視角下,教師必須利用跨學(xué)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(yīng)被計算機專業(yè)的教材所局限,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級的需求,及時融入最新的知識和技術(shù)。計算機專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計,應(yīng)具備多學(xué)科視角,不斷對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進行升級和優(yōu)化,以保證學(xué)生的知識層次獲得動態(tài)豐富,繼而能達到顯著的教學(xué)成效。

        3.3構(gòu)建多樣化的教學(xué)成效評價體系

        STEM教育視角下,教師應(yīng)采用多樣化的教學(xué)手段開展教學(xué)活動,并生成與之相契合的教學(xué)成效評價體系。實現(xiàn)以評促教,既要關(guān)注學(xué)生掌握多少知識,還需對他們的學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)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(xué)生實際的學(xué)習(xí)問題和學(xué)習(xí)訴求,才能制定具體應(yīng)對策略和措施。教師應(yīng)以問題為導(dǎo)向,對計算機專業(yè)課程內(nèi)容進行拓展,并制定多樣化的教學(xué)模式。而教學(xué)成效評價體系,應(yīng)作為輔助教育工具,引導(dǎo)教師在發(fā)現(xiàn)問題的過程中,不斷調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方案和教學(xué)形式。

        基于多學(xué)科思維解決教育問題,以跨學(xué)科教育理念為指導(dǎo),科學(xué)的進行課程建設(shè)和實踐。教師所構(gòu)建的多樣化教學(xué)成效評價體系,應(yīng)包含定量評價、定性評價、數(shù)字化評價、過程性評價、終結(jié)性評價等方法,基于豐富和量化的評價標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo),對教學(xué)質(zhì)量和效果進行多維度的評價。根據(jù)最終的評價結(jié)果,有針對性的對計算機專業(yè)課程教學(xué)模式進行改革和創(chuàng)新。而對教學(xué)成效進行評價的整個過程中,需合理介入學(xué)生評價因素,根據(jù)學(xué)生的真實反饋和建議,反思教學(xué)模式實踐問題。注重滿足學(xué)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(xué)成效評價,逐漸構(gòu)建民主、開放、創(chuàng)新、現(xiàn)代、豐富的計算機專業(yè)課程教學(xué)體系。

        四、結(jié)束語

        總之,教育工作者應(yīng)基于STEM課程,對計算機專業(yè)課程進行跨學(xué)科設(shè)計,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)體驗,繼而產(chǎn)生多樣的認知經(jīng)歷。在學(xué)習(xí)知識和技術(shù)的過程中,引導(dǎo)學(xué)生進入深度學(xué)習(xí)、研究型學(xué)習(xí)情境中。教師利用前沿性的課程內(nèi)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(xué)改革研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2021(03):20-22.

        [2]金小林.基于產(chǎn)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(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系構(gòu)建與研究[J].中國文藝家,2020(11):140-141.

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

        [5]胡景勤,尤國強,王靜婷.關(guān)于MOOC學(xué)習(xí)機會的計算機專業(yè)課程銜接與融合教學(xué)改革研究[J].微型電腦應(yīng)用,2020,36(10):56-58.

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