BYOB可视化编程在STEAM教育中的应用探讨

1、BYOB可视化编程在STEAM教育中的应用探讨摘要在“大众创业、万众创新”的时代背景下，对 于高 职非计算机大学生不仅仅需要本学科的实用技能，还需要掌握复 合型、跨学科的能力。本文利用BYOB可视化编程 平台实施 STEAM教育，培养学生复合型、跨学科的能力，同时培养其运用 编程思维解决本学科问题的能力，探索构建基于STEAM的跨学科 教育模式。关键词BYOB STEAM教育信息技术高速发展的时代，信息技 术已经与各行各业进 行了深度融合，因此每个行业的人才都需要 掌握编程思维，以便于运用编程思维的能力解决本专业的相关问 题。BYOB就是一个可视化、模块化的编程平台，利用该平台可 以构建虚拟世

2、界，在充分地启发和引导下，在解决问题的过程 中，主动探索式的学习编程。STEAM的原身是STEM理念，即科学(Science)、技术 (Technology )、工程(Engineering )、数学(Mathematics)的 首字母。鼓励学生在科学、技术、工程和数学领域的发展和提 高，培养学生的综合素养，从而提升其全球竞争力。近期加入了 Arts,也就是艺术，变得更加全面。学科间融合的教育模式也是为了激发学生的兴趣，增强他们 对知识的理解；发掘学生在科学技术专业上的潜力，培养他 们的创造力。本文探讨了如何在高职非计算机专业学生中运 用BYOB可视化编程平台进行STEAM教育培养，从而提升

3、学生复合型、跨学科的能力。1什么是STEAM教育STEAM是一种教育理念，有别于传统的单学科、重书本知识 的教育方式。STEAM是一种重实践的超学科教育概念。任何事情 的成功都不仅仅依靠某一种能力的实现，而是需要综合素养，比 如电子产品的构建，不但需要技术，运用高科技手段创新产品功 能，还需要UI设计方面的综合才能，所以单一技能的运用已经 无法支撑未来人才的发展，未来需要的是多方面的综合型人才。STEAM教育在美国的重要性不亚于中国的素质教育，在美国 大部分中小学都设有STEAM教育的经费开支。在STEAM教育的 号召下，机器人、3D打印机进入了学校；奥巴马也加入了全民 学编程的队伍，写下了自

4、己的第一条代码；帮助学生们学习数 学、科学的教育科技产品层出不穷；而且这五个学科，技术和工 程结合，艺术和数学结合，打破 常规了学科界限。具体来说，STEAM教育不仅仅是提倡学习这五个学科知 识，更提倡的是一 ？N新的教学理念：让学生们自己动手完成他 们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目，从过程中学习各种学 科以及跨学科的知识。STEAM其实是对基于标准化考试的传统教 育理念的转型，它代表着一种现代的教育哲学，更注重学习的过 程，而不是结果。本质上来说，我们敢于让学生们犯错，让他们 尝试不同的想法，让他们听到不同的观点。与考试相反的，我们 希望学生们创造能够应用于真实生活的知识，鼓励学生动手实

5、 践，从而找到自己想要的答 案，达到潜能开发的目的。2基于STEAM的探究式的教学方式真正的STEAM教育，是遵循科学探究的流程或工程实践的 流程的，教学方式以项目为周期，带着学生去探究或实践，在这 个过程中让学生自己建构知识和技能，达到培养内内在的综合能 力的目标。一个完整的探究式学习过程：学生自己描述问题，找出解决 这个问题的限制条件；接着通过各种渠道收集资料，找出前人的 方法；在已获得的资料的基础上，根据自己拥有的知识提出所有 能想到的解决方法；在这些方法中筛选出最 优，建立模型；利用 材料，创造出实物，实现自己的想法；测试作品，评估作品，进 一步完善设计。3基于STEAM的评价体系当按

6、照STEAM探究式教学方式锻炼学生的动手能力、逻辑 思维能力、创新能力等，如何评估以上能力是非常重要的一个环 节。教学目标分配应该是三分之一的知识，三分之一的技术能 力，三分之一的综合能力。技术能力和综合能力需要明确的教学 环节进行支撑。4 " STEAM+BYOB ”教育模式的实施针对高职非计算机专业的学生开选修课“ BYOB创意编程”，选用BYOB可视化平台的原因在于，课堂并非讲授传 统编程，而是希望通过BYOB可视化 平台培养非计算机专业 学生的编程思维能力、解决问题能力，以 及复合型、跨学科 的能力，BYOB是一个非常不错的平台，原因 在于：(1)目的不同：传统编程的教学目标

7、是职业技能培训，以就业为主要目的，BYOB创意编程的目标是让学生建立程 序思 维方式、提升逻辑思维水平。(2)课程内容不同：传统课程中编写的程序大多为数学计 算，枯燥、繁琐，学生很难产生兴趣，创意编程紧紧抓住学生的 兴奋点，通过游戏、故事、实物模拟等吸引学生的、i、？r »注意力。(3)教学方法不同：传统课程从抽象的规则开始，深 入到 更加抽象复杂的规则。创意编程从简单的游戏开始，到抽象高级 的游戏，把模块化思维包裹其中。(4)评价体系不同：传统课程强调算法的精密，强调 标准 答案。创意编程强调实际运用编程的能力，强调独创性。基于STEAM理念，设计了小猫快跑、猫鼠大战、空战游戏、大鱼吃小鱼等兴趣性强的游戏，并且采用形成性考核 方式, 过程性考核+综合作业的考核方式。针对高职非计算机专业开设2轮各3个班选修课，学生兴趣很高，经过32学时的编程思维的训练，能够以小组团队协作方式完成作品，并且形成完整的文档说明，记载探究 式学习的整个过程，以通过作品的完成掌握利用STEAM强调的能力。5小结本文尝试运用STEAM的教育理念，运用BYOB可视化 编程平台教授非计算机专业的学生编程思维能力，同时锻炼了学生复 合型的能力，不足的是，课程内容大多是以游戏为 主，还是缺少 运用平台解决跨学科问题的案例，在后面的教 学实践中，需要挖 掘跨学科的典型案例，进一步锻炼学生运用编程思维