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STEM理念下以工作过程为导向的项目式教学活动设计探究

一、引言

互联网+人工智能时代的到来，加速了中职教育尤其是理工学科计算机专业的课程改革、人才培养方案的更新，而以培养学生的问题解决能力、提高创新创造能力、综合实践能力，锻炼理工科思维能力，提高STEM素养为主要目标的STEM教育理念正是计算机课程改革的切入口，让计算机专业课程与其他学科跨学科融合，以企业、社会实践项目为核心，开展以工作过程为导向的项目式教学，为我们提供了一个改革实践的新方向。它完善并弥补了原来分学科学习上学生的综合能力较弱，难以灵活运用各学科知识解决工作中实际问题的不足。

本文基于目前中职教育工作过程为导向的项目式教学，对STEM教育与职业教育行动导向教育理念进行整合，进行该理念指导下的项目式教学模式、教学活动方面的探究。

二、可行性分析

（一）STEM教育

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四个英文单词首大写字母的缩写组合，它代表的是科学、技术、工程、数学这四类理工学科的跨学科整合（饶铭辉，2020），强调用理工思维、方法及技术解决问题。对STEM的定义，还没达成统一的共识，但是众多的观点都离不开STEM的核心思想：通过跨学科整合，达到运用单一学科知识无法实现的创造性地解决复杂问题的效果，即跨学科整合性、综合性、创造性、实践性是其核心特点。笔者更倾向，STEM教育的广义涵义，即STEM指一种具有包容性的，以STEM理工科的科学、工程思维及技术为基础，融合其他学科共同解决复杂问题，促使学习者在解决问题的实践中主动构建跨学科知识及能力，培养综合素养，提高问题解决能力、创造力等综合能力。

（二）项目式教学

关于项目式教学法或基于项目的学习（pbl）说法不一。较为普遍的是黎加厚学者定义的项目学习：学生通过围绕一个项目，以学习课程的概念为中心研究解决问题的方法，从中构建知识体系，并迁移运用到实践中的过程。这是个学生提出问题、自己选题设计并参与探究解决的学习过程。

经过多年摸索和实践，笔者认为，项目式教学都离不开的四个要素：内容、活动、情境和结果。项目式教学就是以某一或跨科的原理为依据，根据生活的问题情境，围绕一个项目为主题，以学生为中心、教师为指导的形式，开展学生自主或协作学习的系列探究活动，最后达到解决复杂的生活问题，完成项目作品的目的。而中职项目式教学，融入职业元素，是一种“工学结合、深度融合”的教学方法。它是以职业生涯发展为导向，以学生为主体，以教师为主导，以典型项目为依托，以职业素质为目标，以职业技能鉴定为评价标准的教学策略和方法，打破了传统以教师为中心的教学，强调以学生为中心，培养学生能力为核心的教学模式。实现以“教”为中心向以“学”为中心的转化（余琳娜、何霞，2017），培养了学生综合能力，实现了学与用的统一。

（三）STEM教育理念与以工作过程为导向的项目式教学的联系

项目式活动是落实STEM理念的重要途径，在中职计算机课堂上开展STEM理念指导下以工作过程为导向的项目式活动，一方面可以实现跨越学科界限的目标，能够获得科学、技术、工程、数学等方面知识，提高学生的综合实践能力、创造创新能力，符合中职计算机教育的人才培养；另一方面开展STEM理念的项目式教学活动，适合中职学生认知水平和动手能力，提倡团体分工合作、共同完成项目目标，提高学生适应工作岗位内容的能力。笔者整理文献结合实践分析得出STEM教育理念与以工作过程为导向的项目式教学、职业教育学生特点之间关系如图1所示。

三、构建STEM理念下以工作过程为导向的项目式教学活动设计框架

根据基于项目学习的STEM教育结合工作过程为导向的课程观的理念指导下，结合STEM教育理念与基于工作过程的行动理念、项目式教学法之间的联系，笔者通过文献分析总结出“STEM教育+工作过程为导向的职业教育理念”的教学整合方式：在遵循职业教育“以服务为宗旨，以就业为导向”教育思想的基础上，STEM理念在职业教育的融合应用，可通过“STEM理念”与“基于工作过程”核心思想结合作为职业教育的指导思想，以项目式教学法为载体展开教育教学。因此，本文提出构建“以学生为中心，以就业为导向”的“STEM+工作过程为导向的职业教育理念”整合方式。具体整合思路是：以教学活动过程的视角，围绕建构主义的项目式教学设计，融入STEM思想与工作过程导向的职业教育理念，用STEM重构学科教学目标，用STEM理念指导设计项目开发，用STEM落实项目实施，用STEM完善教学评价，如图2所示。

四、构建STEM理念下以工作过程为导向的项目式教学实践

（一）以计算机平面设计专业“增城荔枝文化节活动荔枝建模与3D打印”项目为例

为了落实“STEM理念下工学结合的项目