王宗偉

摘要：當(dāng)前，我國(guó)正處在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，本科院校新工科建設(shè)已拉開(kāi)序幕。作為高等教育重要組成部分的鐵道職業(yè)院校，伴隨鐵路系統(tǒng)工種和崗位改革序幕的拉開(kāi)，調(diào)整教育教學(xué)模式勢(shì)在必行。筆者通過(guò)思考新工科建設(shè)及職業(yè)院校的現(xiàn)狀，聯(lián)系當(dāng)前被各國(guó)重視的STEAM教育，發(fā)現(xiàn)STEAM教育模式與新工科人才培養(yǎng)精神高度契合，對(duì)職業(yè)院校教育模式變革有很重要的借鑒和指導(dǎo)意義，最后提出應(yīng)用STEAM教育模式服務(wù)于職業(yè)教育的路徑和帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí) 新工科建設(shè) 鐵道職業(yè)院校 STEAM教育

2018年1月5日，成都鐵路局下屬工務(wù)、電務(wù)、供電、通信共七個(gè)段合并成立了重慶工電段，該段實(shí)行工、電、供專業(yè)一體化管理。在當(dāng)前我國(guó)產(chǎn)業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要階段，重慶工電段的成立是鐵路總公司鐵路綜合維修一體化管理的具體落實(shí)，也是創(chuàng)新管理模式、促進(jìn)專業(yè)融合、減員增效、持續(xù)推進(jìn)鐵路總公司改革發(fā)展的具體體現(xiàn)，表明鐵路系統(tǒng)正在積極探索建立與鐵路快速發(fā)展相適應(yīng)的生產(chǎn)管理模式和勞動(dòng)組織形式。

作為為鐵路輸送專業(yè)技能型人才的鐵道職業(yè)院校，在鐵路總公司改革管理模式、國(guó)家整體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大環(huán)境下，如何把握好時(shí)代發(fā)展機(jī)遇，順應(yīng)就業(yè)市場(chǎng)需求，同步發(fā)展和改革教育教學(xué)模式，培養(yǎng)適應(yīng)新形勢(shì)新崗位的合格技能型人才，成為擺在每位老師面前的一個(gè)必須深思的問(wèn)題。

一、新工科專業(yè)建設(shè)及職業(yè)教育的響應(yīng)

伴隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、信息化等帶來(lái)的時(shí)代變革，我國(guó)于2015年推出“中國(guó)制造2025”計(jì)劃，著力實(shí)施五大工程，重視互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及，鼓勵(lì)發(fā)展新型創(chuàng)新企業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，使我國(guó)能夠有效應(yīng)對(duì)世界科技的迅猛發(fā)展和全球強(qiáng)國(guó)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。

為主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，2017年2月以來(lái)，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，并發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》《關(guān)于推進(jìn)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式、中國(guó)經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)。

新工科專業(yè)，主要指針對(duì)新興產(chǎn)業(yè)的專業(yè)，以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心，以智能制造、云計(jì)算、人工智能、機(jī)器人等用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造。未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要具備“一專多能”“一崗多能”特征的實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才。

雖然新工科建設(shè)暫時(shí)還沒(méi)有引起多數(shù)職業(yè)院校教師的重視，但是聯(lián)系到鐵總在重慶等多地試點(diǎn)的“工電段”管理模式及其對(duì)工務(wù)、電務(wù)、供電類專業(yè)復(fù)合型人才的迫切需求，在本科院校積極開(kāi)展新工科建設(shè)的背景下，作為以鐵路行業(yè)為主要就業(yè)面向的鐵道職業(yè)院校如何適應(yīng)新形勢(shì)，響應(yīng)教育和產(chǎn)業(yè)變革需求，推進(jìn)鐵路人才培育供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革，培養(yǎng)多學(xué)科復(fù)合型新工科人才，是擺在每位鐵路職業(yè)院校教育工作者面前的重要課題。

二、新工科建設(shè)與STEAM教育

廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)盧坤建的論文中曾介紹了廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院以新工科建設(shè)為抓手，在推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革方面進(jìn)行的探索，如對(duì)接地區(qū)產(chǎn)業(yè)群優(yōu)化專業(yè)群，將現(xiàn)代信息技術(shù)及設(shè)計(jì)技術(shù)融入人才培養(yǎng)方案，建立協(xié)同教學(xué)中心落實(shí)專業(yè)技能的疊加等。

廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)佘少華也認(rèn)為：隨著智能制造及人工智能的興起，很多細(xì)分崗位將消失，一些專業(yè)有同質(zhì)化的趨勢(shì)。

這些職業(yè)教育專家的觀點(diǎn)，都抓住了新工科建設(shè)的牛尾，即未來(lái)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)趨勢(shì)將帶來(lái)專業(yè)內(nèi)容的交叉融合和專業(yè)技能的疊加，傳統(tǒng)專業(yè)學(xué)科界限將被打破。因此，職業(yè)教育必須把握好時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，突破傳統(tǒng)工科教育細(xì)分模式，探索新的多學(xué)科交叉融合培養(yǎng)路徑。

2015年9月，教育部《關(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(jiàn)》中，提出了探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式的思想。

2016年6月，教育部出臺(tái)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》更明確提出有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來(lái)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用。

教育部提出的發(fā)展STEAM教育模式，為我們的教育發(fā)展指明了一條新的道路，這是繼20世紀(jì)80年代美國(guó)提出STEM教育理念并不斷豐富為STEAM教育后，我國(guó)教育系統(tǒng)的一次勇敢借鑒和嘗試。

雖然STEAM教育在我國(guó)處于起步階段，但相對(duì)于現(xiàn)在的傳統(tǒng)教學(xué)模式，STEAM教育表現(xiàn)出明顯的實(shí)用性特征，它以培養(yǎng)工程思維為出發(fā)點(diǎn)，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、多學(xué)科融合的教育模式，正好與新工科提出的多學(xué)科交叉融合的工程人才培養(yǎng)模式相契合。

三、STEAM教育的基本理念

STEAM分別是科學(xué)（Science），技術(shù)（Tec-hnology），工程（Engineering），藝術(shù)（Arts），數(shù)學(xué)（Mathematics）的縮寫(xiě)。STEAM教育就是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)多學(xué)科融合的綜合教育，最早由美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)年輕教師亞克曼在2006年一次會(huì)議上提出，鼓勵(lì)孩子在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和提高，培養(yǎng)孩子的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，從而提升其全球競(jìng)爭(zhēng)力。但是，STEAM的本質(zhì)是跨學(xué)科的思維、思想、理念和內(nèi)涵，是跨學(xué)科的整合。

四、STEAM教育在鐵道職業(yè)院校的實(shí)施路徑

近些年的職業(yè)教育不乏項(xiàng)目教學(xué)法、做中學(xué)等以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，多學(xué)科整合其實(shí)也不是新鮮的提法。而這種整合要怎么做，才是需要我們必須不斷思考、實(shí)踐和總結(jié)改進(jìn)的。

筆者比較認(rèn)同北京師范大學(xué)教育學(xué)部副部長(zhǎng)余勝泉教授的觀點(diǎn)，他認(rèn)為要分析各個(gè)學(xué)科最基本的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，找到不同學(xué)科知識(shí)點(diǎn)之間的連接點(diǎn)和整合點(diǎn)，將分散的課程知識(shí)，按照跨學(xué)科的問(wèn)題、邏輯進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，將各學(xué)科的內(nèi)容，改造成以問(wèn)題為中心，或者以項(xiàng)目為中心的課程組織，通過(guò)序列化的問(wèn)題和序列化的項(xiàng)目，來(lái)有機(jī)串聯(lián)各學(xué)科知識(shí)，使課程要素形成有機(jī)聯(lián)系和有機(jī)結(jié)構(gòu)。

通過(guò)在長(zhǎng)期堅(jiān)持教學(xué)改革的探索中積累的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，筆者認(rèn)識(shí)到未來(lái)的職業(yè)教育模式必然是有別于傳統(tǒng)的著重解決已知問(wèn)題、掌握基本技能和知識(shí)點(diǎn)的教育方式，將會(huì)是一種重實(shí)踐的超學(xué)科的教育模式;學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展不能依靠某一種能力的實(shí)現(xiàn)，而是需要介于多種能力之間、具備多種素養(yǎng)的綜合型能力。鐵路總公司鐵路綜合維修一體化管理即是一個(gè)最好的例證。

在堅(jiān)定改革決心和信心的同時(shí)，必須要堅(jiān)持謀定而后動(dòng)，不斷探索，充分論證，發(fā)掘適合現(xiàn)實(shí)情況的教育教學(xué)方法。筆者基于對(duì)STEAM教育的深入學(xué)習(xí)和思考，提出在鐵道職業(yè)院校推進(jìn)STEAM教育的幾條路徑，供參考。

1.以創(chuàng)客空間為載體和手段，實(shí)施并探索STEAM教育

我國(guó)的STEAM教育研究尚未形成完整的理論體系和操作性強(qiáng)的模式，可借鑒性不強(qiáng)，現(xiàn)階段進(jìn)行大量投入的可行性不強(qiáng)。但是創(chuàng)客教育卻為STEAM教育提供了最好的抓手，職業(yè)院校大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)及探索興趣的匱乏恰恰可以通過(guò)創(chuàng)客教育的造物樂(lè)趣去激發(fā)，而現(xiàn)在的數(shù)字化設(shè)備、模塊化零件則可以極大提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的效率，甚至能夠允許學(xué)生試錯(cuò)。通過(guò)引導(dǎo)，讓學(xué)生利用多學(xué)科、跨學(xué)科知識(shí)處理問(wèn)題，在創(chuàng)客教育中實(shí)現(xiàn)STEAM素養(yǎng)的整合，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維，同時(shí)為教師進(jìn)行STEAM教育實(shí)踐和研究提供第一手資料。

2.在某一課程上進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用

在以創(chuàng)客空間為載體探索STEAM教育的基礎(chǔ)上，可以挑選一門(mén)綜合性比較強(qiáng)的課程進(jìn)行STEAM試點(diǎn)教學(xué)，從教學(xué)中進(jìn)一步完善STEAM教學(xué)方法。如鐵路相關(guān)專業(yè)可以以工電段改革為抓手，挑選一門(mén)貼近現(xiàn)場(chǎng)的課程，設(shè)定一個(gè)大型實(shí)景項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目需是綜合性的，需要跨學(xué)科知識(shí)才能解決，同時(shí)也需要能衍生出許多新的問(wèn)題，需要對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通才能解決。

3.在專業(yè)人才培養(yǎng)方案上體現(xiàn)STEAM風(fēng)格

要在課程設(shè)置上體現(xiàn)STEAM的五大基本學(xué)科素質(zhì)的內(nèi)容。下面以機(jī)電專業(yè)舉例。

體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的課程：機(jī)械基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、金屬工藝學(xué)、公差配合與測(cè)量技術(shù)。

體現(xiàn)技術(shù)素養(yǎng)的課程：液壓與氣動(dòng)、電機(jī)與拖動(dòng)、電氣控制、可編程控制器。

體現(xiàn)工程素養(yǎng)的課程：工業(yè)機(jī)器人編程與操作、數(shù)控編程與操作、機(jī)電設(shè)備故障與診斷、機(jī)械制造技術(shù)、鉗工實(shí)訓(xùn)、電子與傳感器實(shí)訓(xùn)、機(jī)加工實(shí)習(xí)。

體現(xiàn)藝術(shù)素養(yǎng)的課程：機(jī)械制圖與CAD。

體現(xiàn)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的課程：工程力學(xué)、單片機(jī)原理及應(yīng)用。

機(jī)電專業(yè)的課程很多，如果按照這些課程排列起來(lái)上，學(xué)生會(huì)感到枯燥和疲勞，感受不到所學(xué)課程與專業(yè)能力的聯(lián)系，更不會(huì)在綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和動(dòng)力。如果以機(jī)電一體化或機(jī)器人技術(shù)課程為主線，盡量多安排實(shí)操課，分組學(xué)習(xí)，按照STEAM教學(xué)的要求，在解決問(wèn)題的過(guò)程中介紹相應(yīng)的知識(shí)，學(xué)生可能會(huì)更愿意接受，有更大的興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)，主動(dòng)去思考問(wèn)題，甚至碰撞出新的創(chuàng)意火花。

4.建立跨學(xué)科專業(yè)群形式的STEAM教學(xué)模式

鐵道職業(yè)院校學(xué)生就業(yè)主要面向軌道交通單位，為建立跨學(xué)科的專業(yè)群提供了先天優(yōu)勢(shì)。鐵路系統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式趨向于跨學(xué)科跨專業(yè)融合性，而鐵道職業(yè)院校的鐵路類專業(yè)之間恰恰是具有內(nèi)在聯(lián)系的，轉(zhuǎn)型比較容易。

STEAM教育強(qiáng)調(diào)多學(xué)科融合的理念可以指導(dǎo)鐵道職業(yè)院校的這種轉(zhuǎn)型。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，學(xué)?？梢砸許TEAM教育為指導(dǎo)，通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、整合多學(xué)科課程、編寫(xiě)校本教材等途徑開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，以達(dá)到促進(jìn)學(xué)生對(duì)行業(yè)和崗位感知加深，滿足崗位需求的目的。

同時(shí)，鐵道職業(yè)學(xué)校也可以提供豐富的課程設(shè)置滿足不同學(xué)生的需求，幫助學(xué)生確定符合自己興趣和特長(zhǎng)的方向，明確自己未來(lái)的目標(biāo)，為學(xué)生未來(lái)在就業(yè)崗位上的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、STEAM教育實(shí)施帶來(lái)的挑戰(zhàn)

1.教師對(duì)STEAM教學(xué)理念的接受和消化

很多教師接受的一直都是傳統(tǒng)的科日細(xì)分式教育模式，又缺少現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，更缺乏創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)，所以在逃行STEAM教育之前，教師必須接受STEAM教育理念并深刻理解其內(nèi)涵，這需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。同時(shí)，在教學(xué)實(shí)施中必定會(huì)產(chǎn)生思想的沖擊和頭緒的混亂，在這個(gè)問(wèn)題上我們可以將步子放的慢一點(diǎn)。

2.教師專業(yè)能力必須不斷提高

進(jìn)行STEAM教育的教師必須專業(yè)知識(shí)扎實(shí)，同時(shí)又有較強(qiáng)的進(jìn)取心去涉獵先進(jìn)的科技和人文知識(shí)，以便在教學(xué)過(guò)程中能夠不斷相互交流、溝通和總結(jié)。STEAM教育不但要求學(xué)生養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)也要求教師要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，接受新思想，創(chuàng)造新方法。

3.線上教學(xué)資源的不斷豐富

STEAM教學(xué)模式的核心思想之一就是培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。但是教師的精力畢竟也是有限的，這就需要豐富的線上學(xué)習(xí)資源供學(xué)生自學(xué)和查詢，所以在進(jìn)行STEAM教學(xué)的同時(shí)必須進(jìn)行教學(xué)資源的不斷豐富和更新。

4.硬件條件的支持

STEAM教育的開(kāi)展需要一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)，它與現(xiàn)代化教學(xué)條件和管理模式是分不開(kāi)的，傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)室分類布置方式和管理模式勢(shì)必要做出調(diào)整。同時(shí)，STEAM教育對(duì)硬件條件的要求更高?；诖?，運(yùn)行STEAM教育適宜先小范圍搞精品工作室，繼而將成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步推廣實(shí)施。

5.教育管理模式的改變

對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的師資配備、薪酬管理、教學(xué)督導(dǎo)、考核管理等也需做出必要調(diào)整，這就需要教學(xué)管理部門(mén)從人、機(jī)、料、法、環(huán)的各個(gè)層面通盤(pán)調(diào)整和協(xié)調(diào)，是一個(gè)自上而下聯(lián)動(dòng)的過(guò)程。

六、小結(jié)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，我們的教育也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是，與歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的教育相比，差距還是存在的。隨著我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐的加快，教育這一服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要領(lǐng)域也必將迎來(lái)更大的變革。我國(guó)本科院校已經(jīng)開(kāi)啟新工科建設(shè)和多學(xué)科交叉教學(xué)模式試驗(yàn)，他們的今天就是職業(yè)院校不久的明天，職業(yè)院校必須以時(shí)不我待的緊迫感做好準(zhǔn)備，才不會(huì)在即將到來(lái)的變革中落后或被淘汰。

參考文獻(xiàn)：

[1]師保國(guó)，高云峰，馬玉赫.STEAM教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響及其實(shí)施策略[J].中國(guó)電化教育，2017（4）.

（作者單位：包頭鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院）