STEAM理念下航空創(chuàng)客課程開發(fā)與實踐

楊佳龍 解家明 宋婕 文鐘慧 楊運卿 趙靜 陳琳

摘要：對《民航概論》進行科普創(chuàng)客教育課程設計，并結合中國民航大學部分CDIO項目的成果進行實驗和實踐課程開發(fā)，建立一套融合STEAM理念的理論加實踐的民航創(chuàng)客課程資源，滿足民航創(chuàng)客教育需求。

關鍵詞：STEAM教育;學科融合;民航概論;創(chuàng)新

1? STEAM創(chuàng)客教育發(fā)展背景

1.1? 傳統(tǒng)課程發(fā)展過程中存在的弊端

1.1.1? 課程體系與內容枯燥

目前的課程體系創(chuàng)新點較少，其課程的重點依舊在如何更好的完成考試內容，如何取得更優(yōu)秀的成績來設計課程。課程內容無法得到足夠實踐。

1.1.2? 培養(yǎng)學生能力單一

很多學生對接觸的事物了解僅局限于“是什么”而不知道“為什么”，缺乏對于生活中遇到的基本事物和現(xiàn)象的了解，獨立思考與創(chuàng)新的能力較弱，獨自解決問題的能力無法得到有效培養(yǎng)。

1.1.3? 學生參與度不足

教師傳授課本內容是基本方式，學生只能被動接受，很少經過思考與討論，沒有足夠摸索與探究的過程，因此課堂上的互動機會比較少，學生參與度不高有時引起學習興趣并不高漲，沒有真正融入課堂，成為主角。

1.2? STEAM創(chuàng)客教育的發(fā)展

1.2.1? STEAM與創(chuàng)客教育

STEAM及將科學，技術，工程，藝術，數(shù)學相結合的教育模式，將原本分散的學科形成一個整體，主張跨學科交流與合作，培養(yǎng)綜合性人才;而創(chuàng)客教育是基于學生興趣，以項目學習為方式，通過數(shù)字化工具，實現(xiàn)創(chuàng)新研究與發(fā)現(xiàn)的培養(yǎng)模式。

1.2.2? 國內外發(fā)展情況

國外針對于該教學模式的發(fā)展正如火如荼，成立的STEAM中小學，培養(yǎng)學生跨學科交流解決問題。針對一些簡單的物理化學現(xiàn)象，通過實驗的方式讓學生親自體驗與感受，進而加深理解。通過機械和工程制作實現(xiàn)動手能力和團隊協(xié)作等能力的培養(yǎng)。

國內引進STEAM理念后，素質教育得到重視。目前社會中出現(xiàn)很多素質培訓班大多基于此，以物理現(xiàn)象，電池電路，化學現(xiàn)象，手工操作等方式，培養(yǎng)學生探究科學的精神與興趣。雖未打開局面，但逐漸被越來越多的國人所了解。

1.2.3 STEAM創(chuàng)客教育的意義

大理論的穹頂下，素質教育的缺失是令人可惜的地方，開展STEAM的素質教育，讓學生在初始就認識到知識的多面性，動手能力與動腦能力相結合，才是教育的真正意義。

2.發(fā)展民航創(chuàng)客教育的實踐意義

2.1國家政策的背景支持

《國家教育事業(yè)“十三五”規(guī)劃》，提出要深化本科教育教學改革，強化高校創(chuàng)新體系建設，深化全方位協(xié)同創(chuàng)新。開展跨學校、跨學科、跨領域跨國界的協(xié)同創(chuàng)新。推行以學生為中心的啟發(fā)式、合作式、參與式和研討式學習，加強個性化培養(yǎng)?！蛾P于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》提出：“要有效利用信息技術推進‘眾創(chuàng)空間建設，探索STEAM 教育、創(chuàng)客教育等新的教育模式，使學生具有較強的信息意識與創(chuàng)新意識”。

2.2民航業(yè)背景與課程特色

航空業(yè)是典型的國際化、跨學科、綜合化應用領域，具有開展創(chuàng)客教育的基本要素和行業(yè)背景。航空業(yè)作為朝陽行業(yè)近幾年發(fā)展十分迅速，隨著科學與技術的進步，民航也成為越來越多國人出行的選擇方式，而飛機與飛行也成為人們生活中比較熟悉的事物。而航空業(yè)本身則兼具跨學科特性，飛機的生產安全運行及保障包含多個團隊的交流協(xié)作，與之相關延伸出來的科學知識更是數(shù)不勝數(shù)。

首先，航空業(yè)具有高科技含量與創(chuàng)新性的特點，創(chuàng)客教學能夠培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神;第二，航空業(yè)運行復雜、參與人員眾多、保障環(huán)節(jié)關鍵，培養(yǎng)學生合作精神;第三，航空業(yè)綜合化強，涉及人文地理、工程力學、工商管理等學科，具有跨學科的特點;第四，實踐性強，方便融入動手實踐教學;最后，國際化顯著，國內發(fā)展與國際接軌，且處在追趕超越階段。

《民航概論》是國家級精品視頻公開課和校極精品資源共享建設課程，有一定建設基礎和受眾。目前，民航知識除了在民航院校進行學習，社會上并沒有一套完整的分階的課程體系，所以我們開發(fā)的航空創(chuàng)客課程具有很強的獨有性。學校的電子信息工程專業(yè)開展的CDIO項目符合STEAM教育理念，校內各大創(chuàng)基地具有一些適合大眾接受的項目，具有一定的實踐課程基礎，可以培養(yǎng)學生的實踐動手能力和工程理念。

3.基于STEAM理念的民航創(chuàng)客課程開發(fā)

基于STEAM創(chuàng)客教育理論，我們在中國民航大學校內成立了STEAM創(chuàng)客俱樂部。我們將STEAM教育理念落實于專業(yè)，引入航空及其相關專業(yè)教育資源，構建以《民航概論》為主線的綜合交叉知識體系，構建一個跨校、跨學科、跨年齡的創(chuàng)客交流平臺，寓教于樂，挖掘潛能，立體化推廣民航科普知識，開發(fā)創(chuàng)客課程資源，提高民航服務作用和社會聲譽。

在團隊初步成立后，我們對STEAM和創(chuàng)客理論以及國內外的發(fā)展情況做了了解，進行了一些理論研究。STEAM理念重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和綜合能力，其中動手能力，工程理念，溝通交流，團隊合作等尤為重要。在進行課程設計時，帶著STEAM理念研讀《民航概論》，著重加入討論環(huán)節(jié)和動手環(huán)節(jié)，此外，在實踐后，不斷改進課程內容，力求在普及民航知識的同時，最大程度激發(fā)學習者興趣，并且與實際生活相關聯(lián)，確切實際解決生活中遇到的疑問和困惑。在設計完成完整課程包之后，近期我們挑選了飛機的組成部分，機場特種車輛，登機流程等課程著重加工完善設計成為精品課程，重新編排包括噴繪設計圖案、面包板設計電路、泡沫和木頭組裝飛機等課程設計為手工課，基于氣動原理、空中浩劫紀錄片、國內外電影集錦等為視頻講解課。

3.1團隊結構與分工

為開發(fā)出跨學科的課程，項目組成立了跨學科的專業(yè)團隊，分為如下幾個部門：課程部、技術部、宣傳部、科研部，各部門職能如下：

課程部：以現(xiàn)代航空知識為主題，對《民航概論》課程進行科普創(chuàng)客教育課程設計，并結合校內部分電子信息工程CDIO項目、大創(chuàng)項目、電子科技項目的成果進行實驗和實踐課程開發(fā)，建立一套融合STEAM理念的理論含實踐的民航創(chuàng)客課程資源，滿足民航創(chuàng)客教育和培訓相關需求。將知識分成多個板塊，聯(lián)系生活進行生動形象的講解，期間通過多種互動和游戲，讓學生在輕松愉快的氛圍下學到航空知識，旨在培養(yǎng)學生的信息獲取能力，語言表達能力和動手實踐能力，為成長為綜合型人才打下基礎。

技術部：負責制作課程幻燈片、課程影像記錄。在技術上將現(xiàn)實的抽象搬到屏幕上，以高清的像素，易懂的構架，讓學生們深入淺出的熟悉航空，記錄成長與笑臉，目標是用最簡單易懂的2D世界，為學生打開通往3D的航空之門。

宣傳部：宣傳部是展現(xiàn)STEAM創(chuàng)客俱樂部風貌的窗口，我們通過打造“立體化”宣傳方式，對外大力宣傳STEAM創(chuàng)客教育理念，對內深入貫徹落實STEAM創(chuàng)客精神，并積極配合其他各個部門開展各項活動，同時負責撰寫講稿以及制作微信推送。我們致力于記錄、總結、宣傳每一次活動，以達到擴大團隊影響力的效果，使STEAM創(chuàng)客教育理念深入人心。

科研部：將科技融入教學，科研部以“培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、科學素養(yǎng)、工程能力，實踐能力”為宗旨，充分利用大學生科技創(chuàng)新資源，以項目式教學為導向，開發(fā)動手實踐教學課程，鼓勵學生參與科技創(chuàng)新與創(chuàng)造，開闊學生視野，拓寬學生知識面，激發(fā)學生思考、設計、制作、應用能力，指導學生建立系統(tǒng)性、創(chuàng)造性思維，并為其提供技術指導?？蒲胁客瑫r也是一個學術交流平臺，使校內更多的創(chuàng)新項目成果得以推廣和應用。

3.2 課程內容選擇

2017年秋季學期，團隊在天津市某小學的課堂上進行了一個學期的一周一次民航創(chuàng)客科普教學，課程名稱見表1。

3.3 課堂形式

課程采取理論講解+動手實踐的模式。理論部分采取播放幻燈片配合動畫、視頻、道具演示進行講解。

手工實踐部分采取多樣化的授課模式：

繪畫、折紙、多米諾骨牌：繪畫設計課程培養(yǎng)空間感受能力，在繪畫過程中可以增強對色彩的感知，培養(yǎng)藝術素養(yǎng);折紙課程增強實踐能力，開發(fā)手腦結合能力以及靈巧性的培養(yǎng);多米諾骨牌的擺放和設計開拓學生創(chuàng)造力和想象力，增強學生的耐力、意志力，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和受挫能力。

多種飛機模型組裝：幫助學生深刻了解飛機的各個組成部分的結構，拼裝航模飛機，培養(yǎng)動手能力與邏輯能力，繪制圖標設計圖案培養(yǎng)空間感知與美術素養(yǎng)。

同時開拓學生的眼界和思想。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與想象力。調動學生積極參與，敢想敢做的能力。

面包板、LED小燈：與講解內容相結合，利用面包板和LED小燈加深對如機場跑道燈光的知識理解，感受電路設計的樂趣，對一些電子原理初步建立意識。

通過“理論+手工”課程的訓練，培養(yǎng)學生動手能力，加強學生對新事物的興趣和探索精神，以及加強動手實踐，感受與體會;培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，保護和發(fā)展學生的好奇心，鼓勵學生的探索精神，為孩子創(chuàng)造性學習奠定基礎，鍛煉思維，促進全面發(fā)展;培養(yǎng)學生溝通協(xié)作技能，使學生站在一個相對客觀的立場上，鍛煉其表達能力，互幫互助，相互合作，為了一個共同的目標奮斗到底;培養(yǎng)學生應挫能力，正確認識困難，敢于迎接挑戰(zhàn)，抗擊挫折。

綜上，隨著教育改革的政策導向和國際化進程的加快，父母給孩子選擇培訓班不再局限于文化課，而是更多地傾向于培養(yǎng)孩子創(chuàng)新能力、動手能力等素質和能力，以發(fā)現(xiàn)孩子在某一領域的興趣和特長。民航STEAM創(chuàng)客教育直接體現(xiàn)了與國際接軌和核心素養(yǎng)教育、跨學科能力培養(yǎng)的教育導向，不論社會還是家長，重視程度與日俱增。民航業(yè)“”“高風險、高科技、高投入、工程化、國際化”行業(yè)的特點及跨學科融合的體系是STEAM教育理念的完美詮釋，是非常適合進行創(chuàng)客教育的行業(yè)。通過民航創(chuàng)客課程的開發(fā)與實踐為建立和完善“基于STEAM理念的航空創(chuàng)客教育課程體系”奠定理論和實踐基礎。

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