BYOB可视化编程在STEAM教育中的应用探讨

肖正兴　李亚奇　郑杰

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，更提倡的是一種新的教学理念：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解决本专业问题的能力。

参考文献

[1] 王娟，吴永和.”互联网+”时代STEAM教育应用的反思与创新路径[J].远程教育杂志，2016（02）：90-97.

[2] 傅骞，王辞晓.当创客遇上STEAM教育[J].现代教育技术，2014（10）：37-42.