STEM 视域下基于智慧教育理念的五年制高职数学课堂教学实践研究
李旭（通讯作者），刘艳鲜
（淮安生物工程高等职业学校，江苏 淮安）
摘 要： 现阶段，数学几乎在所有领域都有一定的涉及和应用，社会生产和生活中少不了数学知识的支持，在高职数学课程教学中，很多数学教学改革和创新的方法已经实现了应用，并取得了一定的成效。
关键词： STEM 视域；智慧教育理念；五年制；高职数学；课堂教学
当前，STEM 视域下开展智慧教育，是促进课程教学信息化水平不断提升的关键，也是促进新时期数学教学的工学结合，培养技术型人才的关键，本文主要介绍了STEM 教育概念以及其对于教育的影响，分析在基于STEM 视域下的智慧教育理念的五年制高职数学教学的有效实现对策，为促进高职数学教学改革和创新提供一些思路和参考。
一 STEM 教育的概念
所谓STEM，实际上是四个英文单词的组合简写，及Science（科学）、technology（技术）、engineering（工程）、mathematics（数学），强调的是一种学科和知识应用的综合教学目标，而实际上，STEM 教育并不是将这四门学科简单叠加在一起，而是将相关学科的内容进行组合，形成相应的整体知识框架，促进学生创新精神以及实践能力的提升[1]。
二 STEM 教育对于教育的影响
整体来看，STEM 教育的教学过程具有一定的跨学科和高阶思维，讲究情境真实性，注重体验协作性以及技艺融合性，这是一种创新的教学方式和学习模式，这种教育理念和规划目标可以通过多种教学形式来实现，强调在教学中要注重学科的融合交流，强化知识体系的整体框架构建，这样就能够让学生在思考和解决问题的过程中，使用多学科知识和逻辑来进行分析和判断。
此外，STEM 教育还在一定程度上丰富了数学学科的教育资源，实现了学科教学的有效延伸。这种教育还有助于推动教育改革和发展，为课程教学制定科学有效的课程标准，促进教师教育能力提升。在美国，这一教学理念已经得到了比较完善的发展，其具体的实践教学成效也比较显著。这种教育理念一方面能够有效促进教育事业的进步和发展，形成一种良性教学循环，此外，这种教育理念还能够推动整体课程教学改革的快速实施，促进课程教育成效提升[2]。
科技处下设科技开发科，现有1名专职管理人员，各二级学院、重点实验室有专门的科研分管领导及科研信息员，负责本单位本部门的科研管理工作，技术经纪人1人。学校二级单位现有专职科研管理工作人员共44人，学历均为硕士研究生及以上。
三 基于STEM 视域下的智慧教育理念的五年制高职数学教学的有效实现对策
（一） 强化技术发展成果应用，促进数学教学水平不断提升
实验是验证物理科学的重要手段。新课改对物理教学中的实验内容作出了大幅度的调整，实验课程受到了更高的关注。但在我国部分学校中，物理实验课程并未得到足够的重视。首先，由于物理实验在考试成绩中的占比不高且考试范围较小，因此部分学校刻意压缩了选修课程中的实验内容。这样的教学设计将使学生难以掌握到更多的应用知识。其次，由于实验环境的限制，部分课堂中的实验效果难以符合预期。这一问题，严重影响了学生的学习热情，相关的理论也难以与实践有效结合。
五年制高职院校要根据学校提出的应用型人才的总体目标定位，结合数学学科特点，突出人才培养的应用型性、实践性、创新性，构建产教融合、校企合作的教育机制，培养出具有自主发展和社会适应能力的高级应用型人才。要注重培养模式的转变，旨在培养具有良好数学素养，掌握信息科学和计算科学的基本理论和方法，能够运用数学知识并使用计算机解决若干实际问题的复合型人才，紧跟大数据步伐，促进数学和计算机等专业方向的有效融合。“4+1”校企合作办学模式是高职数学针对新形势下培养信息技术人才教学模式的新探索，高职院校可以和企业共同参与人才培训的过程，改变传统教育的模式，更加注重培养质量。通过在校学习与企业实践相结合，利用企业的实践资源优势，为学生提供更多的就业服务平台和就业机会。与软件园联合制定专门的教学计划，在确保数学教学的基础上，特别针对外包企业的需要，适时引入企业的应用型课程，促进数学教学和其他专业教学课程的融合，同时在五年制高职数学教学过程中嵌入职业素养、开展再认识、就业前景等辅助教学内容。为实现智慧教育，学校还应该为学生配备专门的实训机房，配备专门电脑等信息化教学设备，作为自主学习和实践教学所用。还要专门聘用专职机房管理员负责日常维护和管理。为促进学生数学实践应用能力提升，学校还可以通过开展校企合作，发挥企业的资源优势，企业可以派出有实践经验的工程师和学院青年骨干教师共同承担教学任务，形成多元化高水平的人才培养团队。这样才能实现学生数学知识在实践中的有效应用，提升整体数学STEM 育人质量[4]。
（二） 强化校企合作，促进整体教学资源整合利用
大数据背景下，高职院校的智慧教育理念应该以“大数据职业发展与人才培养”为主题，从大数据的含义、大数据的应用、大数据发展现状、大数据人才培养等方面进行有效的探究和教学尝试。就人才培养、公司需求、校企合作方向等方面进行分析，对文化基础课程数学的发展进行深入探讨并提出意见、建议。五年制高职院校要注重人才素质培养，让学生参加更多数学专题实践活动，积累丰富的社会经验。
在开展高职数学课堂教学实践中，教师要尝试使用智慧教育理念强化STEM 教学模式应用，注重借助智能教育的技术和方法，促进STEM 教学目标的实现。在具体的数学课程教学中，能够强化技术应用，不断提升数学教学水平和质量，促进整体数学课程智慧教学目标的实现。在高职数学课堂中，教师要善于使用电子白板作为集文字、图片、声音、视频、动画等多媒体统一平台和与几何画板、PPT 软件的无缝对接及屏幕批注等功能于一体的软件，多方式呈现教学内容、有效突破教学重难点，为师生、生生间的多边互动，开展开放性的讨论与对话，促进课堂的预设和生成提供便利。教学中，教师要在已有教学经验的基础上，通过对课堂互动情况的分析，可以精准定位学情，合理调控课堂节奏，及时解决学生思维困惑，从而有效的提高课堂学习效率。借助电子白板为高职数学教师的精准教学提供必要的设备基础。为进一步提升信息化技术在数学课程教学中的应用，强化智慧教育的实践成果应用，要进一步提升信息化的课程教学应用，在现阶段的课程教学中，“微课”作为一种特有的教学方式，它可以弥补课堂教学的不足，可以针对某个特定内容进行讲授，是一种很好的教学方法。高职数学在微课的制作与使用上一般基于三个层面：微课网、骨干教师精品微课、利用电子白板的录课功能制作的一线课堂重难点实录。这种看似朴素的白板“微课”非常实在，且针对性强，学生可以利用课余时间随时打开巩固，也可以拷贝回家继续学习，非常方便。实践证明，这种学习方式实现了真正意义上的“精准教学”，对提高教学质量有着很好的辅助作用。在具体的数学教学实践中，可以尝试通过使用多种信息化技术，促进整体课程教学质量的不断提升[3]。
（三） 强化大数据技术创新应用，注重培养模式转变
在当前STEM 教学目标下，要培养技能应用型的数学技术人才，需要进一步强化校企合作，促进有效的教学资源的整合利用，为高职数学的实践教学提供有效的资源和平台，这样才能够发展数学专业的工学结合，找到数学知识与专业学科的契合点，使数学真正成为学生综合能力提升的助推器，实现学生整体的技术应用能力不断提升。在针对性的人才培养模式下，以全新的学习理念和教学资源，培养学生成为基础扎实、技术过硬的实用型高智能手机开发人才，实现校企共赢，是目前五年制高职数学教学的有效发展途径，也是STEM 目标下高职数学智能教学的有效实践模式。以移动互联网为主题开展专业思想入学教育，深入分析移动互联网的发展现状，讲解互联网未来的产业需求以及本专业的课程设置和学习重点。学校通过把握校企合作的机会，认真抓好各个教学和实训环节，让相关高职学生要全身心投入到合作中去，既要当好学生，又要当好助教，真正掌握教学技能和教学方法，并与企业教师密切配合，携手联动，提高数学、计算机相关专业的教学水平和教学效果，努力通过校企合作实现“教学模式改革”和“双师双能型教师培养”等方面的新突破。学校要始终坚持以质量工程为平台，以科学建设为动力，以创新教育为目的，实现实验室建设、实践基地、学科建设及人才培养齐头并进。
在五年制高职数学教学中要融入STEM 教育理念，更需要在开展数学教学的过程中，将科学、技术、工程、数学等学科有效的联系起来，让学生通过数学学习掌握一定的其他学科知识，增加知识储备。例如，在开展函数教学的过程中，教师可以通过不同的教学设计，以相应的工程建设为素材，进行例题设计，让学生掌握一定的工程方面的知识。
课程可以分为理论课程和实践课程，而普通高校比较擅长于理论课程的讲授，而容易忽视实践课程的教学，导致部分社区成员社区学习的兴趣不大。社区成员迫切需要的保健、家政、阅读、休闲和提高交往能力的课程，普通高校往往因认识角度问题而认为不重要，不予开设。
（四） 强化师资培训，提升教师智慧教育水平
在五年制高职数学教学中应用有效的智慧教育手段和方法，归根结底，还需要相关课程教师自身具备一定的信息化教学能力，提升数学教师在智慧教育中的水平和质量，对此，学校要注重不断提升高职数学教师整体队伍的智慧教育水平，强化师资培训，不断提升智慧教育质量。组织数学教师开展教学信息化能力培训会，以“多媒体课件如何制作”、“基于‘云课堂’的智慧教学探索”、“在智慧教室中如何开展互动式教学”等专题进行。培训中，在计算机基础实验室进行《多媒体课件如何制作》的专题培训。从受众角度出发，通过具体案例，介绍如何优化多媒体课件的字体、字号、颜色、版面等方面设计，以及如何利用网络资源快速制作PPT。随后，培训进入实际操练环节。“云课堂”是基于微信与PPT 交互的智慧教学工具，使用简便，功能强大，他现场演示并详细介绍了“雨课堂”各模块的功能及使用方法。在此基础上，建立高职院校数学智慧教室，并现场演示如何操作各屏幕进行课堂展示及互动教学。在互动环节中，要求老师们积极响应，上台演练，并与培训师积极交流，不断强化成功经验分享和交流。
给父亲写完信，胡琏已是泪流满面。他把信纸放进一个信封，接着又铺开一张宣纸，给妻子写信：“我今奉命担任石牌要塞守备，军人以死报国，原属本分，故我毫无牵挂。仅亲老家贫，妻少子幼，乡关万里，孤寡无依，稍感戚戚，然亦无可奈何，只好付之命运。诸子长大成人，仍以当军人为父报仇，为国效忠为宜。……家中能节俭，当可温饱，穷而乐古有明训，你当能体念及之……十馀年戎马生涯，负你之处良多，今当诀别，感念至深。兹留金表一只，自来水笔一枝，日记本一册，聊作纪念。接读此信，毋悲亦毋痛，人生百年，终有一死，死得其所，正宜欢乐。匆匆谨祝珍重。”
通过开展有效的信息化教学培训，培养高职数学教师们在课堂实践中运用信息化手段的意识，激发教师们信息化教学的积极性，促进学校信息化教学改革[5]。
四 结语
STEM 育人目标下，高职数学要开展智慧教育实践创新，就需要明确STEM 育人目标实现应该要具备的条件，并能够在课程教学中，不断强化STEM 育人目标应用，促进整体STEM 育人目标下数学智慧教育的创新和改革，提升整体数学课程教学成效，为社会、为企业培养更多的技术型人才，促进行业发展和进步。
参考文献
[1] 汤汉强.STEM 理念下的数学学科建设策略初探——以广州市海珠区怡乐路小学为例[J].教育观察,2018,7(20)：91-92.
[2] 赵慧臣,马悦,陆晓婷,等.STEM 教育质量标准的制定、内容及启示——以美国圣地亚哥郡为例[J]. 开放教育研究，2017,23(03)：50-61.
[3] 江丰光. 连接正式与非正式学习的STEM 教育——第四届STEM 国际教育大会述评[J].电化教育研究,2017,38(02)：53-61.
[4] 董连春,曹一鸣.攀登数学教育研究高峰——第39 届国际数学教育心理学大会综述[J].数学教育学报,2016,25(02)：1-10.
[5] 孙玥.基于“SPOC+对分”的《通信电子技术》课程教学实践研究[J].教育现代化,2017,4(06)：142-145.
本文引用格式： 李旭,刘艳鲜.STEM 视域下基于智慧教育理念的五年制高职数学课堂教学实践研究[J].教育现代化,2019,6(58):85-87.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.58.040
基金项目： 1.本文系第四期江苏省职业教育教学改革研究课题《STEM 视阈下“三位一体”提升五年高职数学学科魅力研究》（项目编号：ZCZ46）；2.本文系淮安市职业教育科学研究“十三五规划”2018 年度立项课题《智慧教育视野下五年制高职数学课堂模式的研究》（项目编号：Hazy18008）；3.本文系江苏省职业技术教育学会2019-2020 年度职业教育研究立项课题《适合五年高职数学的TRL 三维教学模式研究》（项目编号：XHYBLX2019073）
作者简介： 李旭（1988-），女，汉，江苏淮安，硕士研究生，高校讲师，研究方向：数学教学；刘艳鲜（1982-），男，汉，江苏淮安，本科，高级讲师，研究方向：数学教学。
标签：STEM视域论文; 智慧教育理念论文; 五年制论文; 高职数学论文; 课堂教学论文; 淮安生物工程高等职业学校论文;