余 江

(滁州技師學(xué)院 安徽滁州 239000)

基于STEAM模式的教學(xué)，其最大特點(diǎn)就是將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)和人文藝術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)容整合到一起，實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科教學(xué)。作為一種現(xiàn)代化教學(xué)手段，其培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力及其他方面的能力，是一種非常好的教學(xué)模式。在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)中運(yùn)用STEAM模式，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性，使學(xué)生得到長(zhǎng)足有效的發(fā)展。

一、STEAM模式教學(xué)中的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的特點(diǎn)

經(jīng)濟(jì)和教育的發(fā)展日益多元化，大家漸漸意識(shí)到了人為分科的局限性，所以STEAM教育正在以全球性教育的姿態(tài)，逐漸走進(jìn)各國(guó)教育者的視野。它這種以打破學(xué)科之間界限，重視體驗(yàn)性、真實(shí)性，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性，面向所有學(xué)生提升綜合能力的教學(xué)理念將被更多的人認(rèn)可。STEAM模式教學(xué)重點(diǎn)在于跨學(xué)科綜合培養(yǎng)學(xué)生的技能，希望達(dá)到將學(xué)生培養(yǎng)為具有全面綜合能力的復(fù)合型人才的目標(biāo)。

采用STEAM模式的教學(xué)對(duì)促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)教育的變革有著深遠(yuǎn)的意義，STEAM模式教學(xué)也可以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提升。在STEAM教學(xué)模式下，教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容都會(huì)有所改變，學(xué)生可以快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分掌握并理解相關(guān)專業(yè)知識(shí)，起到事半功倍的效果，這也為我國(guó)技術(shù)人才的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

在基于STEAM模式的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)中，可以將STEAM模式理解為“互聯(lián)網(wǎng)+”的深入版，其借助高科技手段，如仿真、VR等，通過信息化平臺(tái)、資源庫(kù)，線上線下一起學(xué)習(xí)，輔助學(xué)生對(duì)于跨學(xué)科知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀以及創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的情操，讓學(xué)生成為全面發(fā)展、具有較高素質(zhì)的人才。

在實(shí)際教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握情況和其他因素，合理地構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程基于STEAM模式的教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)出教師真正的教學(xué)應(yīng)用水平。

一方面，教師要利用課前的實(shí)時(shí)分析、課中的活動(dòng)內(nèi)容和管理手段及課后的教學(xué)評(píng)價(jià)等多方面的內(nèi)容，綜合分析與設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的細(xì)節(jié)，優(yōu)化教學(xué)過程，從而更好地完成教學(xué)計(jì)劃，提高STEAM模式教學(xué)的流暢性、科學(xué)性與合理性。另一方面，在教學(xué)中，按照課前預(yù)習(xí)、課上及時(shí)學(xué)習(xí)與課后鞏固測(cè)驗(yàn)提升教學(xué)設(shè)計(jì)的效果。利用線上教學(xué)平臺(tái)中的學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)來提升教學(xué)效果。

在推廣STEAM教育模式上國(guó)家是給予充分支持的，最近幾年開展的職業(yè)教育信息化教學(xué)大賽，為實(shí)施STEAM教育模式打下了良好的基礎(chǔ)。

二、STEAM模式下的教學(xué)設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)工作分析

(一)教學(xué)資源的優(yōu)化與教學(xué)團(tuán)隊(duì)的整合

首先，教學(xué)資源的合理運(yùn)用能夠有效提升教學(xué)效果，在教學(xué)資源使用最大化、教學(xué)效果達(dá)優(yōu)化的前提中，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的教材要選擇符合國(guó)家“十三五”規(guī)劃的省級(jí)高等學(xué)校的重點(diǎn)教材。相關(guān)教材是國(guó)家職業(yè)教育中工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用課程的配套教材，也是我國(guó)職業(yè)院校機(jī)械類課程的一體化規(guī)劃教材。選擇這樣的優(yōu)質(zhì)教材是因?yàn)樗膬?nèi)容非常豐富，它以紙質(zhì)教材和互聯(lián)網(wǎng)課堂為一體，配備有互聯(lián)網(wǎng)課程的網(wǎng)站，包括教學(xué)、實(shí)踐一體化的專業(yè)的教育教學(xué)資源庫(kù)，它的內(nèi)容有多種形式，如微視頻、動(dòng)畫、PPT、在線測(cè)驗(yàn)等。還可以根據(jù)教學(xué)的目標(biāo)性質(zhì)、教學(xué)的全局考慮性、教學(xué)的合理性和教學(xué)的有效性等原則，收集相關(guān)材料并整理線上的教學(xué)資源，確?；A(chǔ)不同的學(xué)生都可以有效進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。

其次，中職學(xué)校對(duì)于企業(yè)的調(diào)研有必要加強(qiáng)，將工業(yè)機(jī)器人教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，立足于全面了解企業(yè)用工需求的基礎(chǔ)上。最好能形成專業(yè)的團(tuán)隊(duì)，在團(tuán)隊(duì)建設(shè)的過程中，在思想上保持統(tǒng)一，為了共同的目標(biāo)、共同的愿景，達(dá)成一致態(tài)度，相互包容，相互信任。同時(shí)要進(jìn)行有效的人力資源管理，為達(dá)成既定的戰(zhàn)略目標(biāo)而努力。

最后，在建設(shè)過程中，要將STEAM元素中的一種或多種體現(xiàn)出來。在STEAM教育理念下結(jié)合工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的教學(xué)計(jì)劃，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。目的是以學(xué)生為主體，在教師的引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握概念，最終達(dá)到一個(gè)最優(yōu)的教學(xué)效果。

在設(shè)計(jì)前，教師要針對(duì)STEAM教學(xué)的特點(diǎn)，將人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起進(jìn)行整體分析，合理展開教學(xué)工作。一般可以將課程內(nèi)容分為常用的三個(gè)模塊，即工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)、工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)和工業(yè)機(jī)器人工程虛擬仿真。教師在充分熟悉教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和STEAM教學(xué)模式，利用好STEAM教育理念，提高教學(xué)效果。

(二)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

確立適合工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的STEAM教學(xué)理念，在教學(xué)環(huán)節(jié)中形成理論和實(shí)踐兩套體系。

理論方面，以提高教學(xué)質(zhì)量為目的引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過各種學(xué)習(xí)培訓(xùn)，讓教師形成跨學(xué)科思維。在教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，兼顧學(xué)生的興趣和需求，強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)，最終從單純的課堂教學(xué)到利用各種信息化手段開展跨學(xué)科教學(xué)。

教師只有在思想上有了這樣的轉(zhuǎn)變，并認(rèn)可這種轉(zhuǎn)變，才能在授課過程中愿意去學(xué)習(xí)，去運(yùn)用。同時(shí)學(xué)校還可以聘請(qǐng)專業(yè)的技術(shù)人員加以指導(dǎo)，從其他行業(yè)的轉(zhuǎn)型過程中，我們已經(jīng)了解，跨學(xué)科技術(shù)手段是人才必須具備的一種能力。

教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)是中職學(xué)校比較常見的一種教學(xué)投入，在STEAM教學(xué)理念下，學(xué)校對(duì)各種教學(xué)平臺(tái)資源進(jìn)行整合，形成跨學(xué)科綜合平臺(tái)，讓學(xué)生更直觀地看到并體驗(yàn)到企業(yè)處理業(yè)務(wù)的全過程，將理論與實(shí)踐的距離縮短。這種教學(xué)模式比起傳統(tǒng)的滿堂灌輸教學(xué)模式來說，能夠更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，為學(xué)生提供多元化的途徑去獲取知識(shí)。

在實(shí)踐方面，目前中職學(xué)校多以企業(yè)的用工需求為目標(biāo)開展校企合作，達(dá)到培養(yǎng)人才的實(shí)用性和實(shí)效性的“雙贏”目的。

在STEAM模式下，這種合作將進(jìn)一步深化。學(xué)校和企業(yè)通過線下線上，將傳統(tǒng)的知識(shí)學(xué)習(xí)和職業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)靈活地糅合在一起，使學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐操作能力得到提升。再結(jié)合現(xiàn)階段比較熱門的“云平臺(tái)技術(shù)”，在“云”上創(chuàng)建各類產(chǎn)業(yè)基地，給學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)提供了非常便捷的渠道。

學(xué)習(xí)效果的反饋，可以通過“學(xué)習(xí)行為分析系統(tǒng)”進(jìn)行跟蹤分析，既便于企業(yè)和學(xué)生之間進(jìn)行雙向選擇，又可以為學(xué)校提供學(xué)生的總結(jié)性數(shù)據(jù)分析，為下一步人才培養(yǎng)方案的完善與修訂做好準(zhǔn)備。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，企業(yè)將可以公開的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行共享，學(xué)校不用擔(dān)心場(chǎng)地、安全等問題，直接在學(xué)校的電腦終端就可以完成實(shí)訓(xùn)。企業(yè)可以通過大數(shù)據(jù)分析，了解到每個(gè)學(xué)生的情況，從而進(jìn)行篩選。學(xué)校利用企業(yè)提供的資源，進(jìn)行有針對(duì)性的培養(yǎng)，真正讓學(xué)生學(xué)有所用，學(xué)有所成，更好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代的發(fā)展。

(三)線下教學(xué)

在線下課程學(xué)習(xí)中，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容和教師要求的重點(diǎn)記憶部分的知識(shí)進(jìn)行梳理，在學(xué)習(xí)中不斷鞏固深化，牢牢掌握知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容。教師可以通過線上平臺(tái)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況及反饋，對(duì)學(xué)生遇到的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題在課堂中進(jìn)行解答。對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)中的常見問題，可以通過學(xué)生的集體討論、頭腦風(fēng)暴等方式進(jìn)行探究和解決。教師還要注意培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，可以把課堂內(nèi)容轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生以小組為單位共同探究學(xué)習(xí)內(nèi)容，合作完成教師布置的任務(wù)。在課程中教師還可以布置一些有關(guān)機(jī)器人的小發(fā)明任務(wù)等，增加課堂的趣味性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

在課堂中，還要根據(jù)小組對(duì)任務(wù)的探究結(jié)果和隨堂測(cè)驗(yàn)結(jié)果對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，對(duì)優(yōu)秀的成果給予積極的評(píng)價(jià)，還要對(duì)課堂成果展示中出現(xiàn)的問題給予解決方案和對(duì)策，讓每個(gè)學(xué)生都可以高效掌握課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(四)課后拓展和專業(yè)課程考核

在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)所有課程的課后拓展學(xué)習(xí)中，教師不但要對(duì)學(xué)生布置創(chuàng)新作業(yè)，還要對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)一步鞏固。在拓展學(xué)習(xí)中，如以“創(chuàng)建機(jī)器人機(jī)械裝置”這一課題為例，在學(xué)生掌握并完成課前和課中的教學(xué)任務(wù)和知識(shí)點(diǎn)后，教師可以把學(xué)生創(chuàng)作的富有創(chuàng)新性的模擬作品發(fā)布到線上教學(xué)平臺(tái)，讓所有的學(xué)生都進(jìn)行學(xué)習(xí)觀摩，還可以提供給學(xué)生具體的參數(shù)設(shè)置等，讓學(xué)生參考和設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的融合。

在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的所有課程中，為了保證STEAM教學(xué)模式的應(yīng)用效果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，在教學(xué)中要設(shè)置相關(guān)的綜合考核方案，要把學(xué)生平時(shí)的課程出勤情況、在線學(xué)習(xí)情況、課程實(shí)踐結(jié)果、仿真成果展覽等一系列內(nèi)容都包括進(jìn)去。在這個(gè)過程中，學(xué)生體會(huì)到了專業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，能夠自主進(jìn)行任務(wù)學(xué)習(xí)和研究，分析行業(yè)現(xiàn)狀，不斷反思和總結(jié)。

三、STEAM模式下的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的教學(xué)效果和教學(xué)反思

在STEAM模式下的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程獲得的反饋效果非常明顯，教學(xué)效果也有著明顯的提高，學(xué)生對(duì)其認(rèn)可度也非常高。學(xué)生認(rèn)為線上教學(xué)平臺(tái)中的學(xué)習(xí)資源多樣化，包括授課視頻、微視頻、微課、微動(dòng)畫等一些教學(xué)材料，可以讓學(xué)生比較直觀地了解教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生的接受度和理解能力有所提升。在線測(cè)試的題目對(duì)學(xué)生而言也比較有挑戰(zhàn)性。學(xué)生認(rèn)為STEAM模式下的課前預(yù)習(xí)、課中講授鞏固互動(dòng)交流的教學(xué)模式讓他們對(duì)各科知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容掌握得更加充分，印象也更深刻。在經(jīng)過一段時(shí)間的混合教學(xué)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果進(jìn)行了階段性的測(cè)驗(yàn)，在測(cè)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握的程度隨著教學(xué)模式的改革有了明顯提升，學(xué)生的成績(jī)也有較大的提高。

同時(shí)，STEAM模式在工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程中的應(yīng)用，充分結(jié)合了線上教學(xué)與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)的進(jìn)一步優(yōu)化，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式中生搬硬套的教學(xué)習(xí)慣。線上平臺(tái)的學(xué)習(xí)，信息化的教學(xué)方式增加了學(xué)生對(duì)課堂的興趣，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性和積極性有了質(zhì)的飛躍，教學(xué)效果和課堂教學(xué)質(zhì)量也有了明顯的提高。但是在具體的應(yīng)用中也有一些問題需要進(jìn)一步優(yōu)化。例如，混合教學(xué)模式下一些教師的教學(xué)能力不強(qiáng)，不能有效地開展教學(xué)，教學(xué)效果不佳；部分學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性不夠，不能積極地融入混合教學(xué)模式中，這就需要教師在教學(xué)過程中多鼓勵(lì)學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

在開展工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程教學(xué)時(shí)，充分利用STEAM模式，可以促進(jìn)課程更好地開展，讓學(xué)生在線上線下的互動(dòng)學(xué)習(xí)中，更好地對(duì)相關(guān)的技術(shù)和知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用與實(shí)踐，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探索問題的能力。教師和教育相關(guān)從業(yè)人員要STEAM模式教學(xué)，加強(qiáng)教師與學(xué)生對(duì)STEAM模式教學(xué)的理解，全面體會(huì)STEAM模式教學(xué)帶來的益處，不斷提升工業(yè)機(jī)器人專業(yè)課程的教育教學(xué)質(zhì)量，有效落實(shí)我國(guó)的素質(zhì)教育。