新时期师范生跨学科通识教育课程体系的实施路径

冯健文，林 璇

（1.韩山师范学院 教务处，广东 潮州 521041；2.韩山师范学院 计算机与信息工程学院，广东 潮州 521041）

1引 言

“新师范”的提出是基于国家加强新时期教师队伍建设的战略部署、提升教育事业发展水平、解决教师教育问题、立德树人新要求.实施有特色的“新师范”建设，积极深化师范生培养机制改革意义重大.

师范教育是培养未来人才的重要保障，近年来国家出台多个重要文件推进教师培养工作.在质量文化的理念倡导下，《教育部关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》文件要求“落实《普通高等学校师范类专业认证实施办法》，开展师范类专业认证，全面保障、持续提升师范类专业人才培养质量”.在“认证实施办法”中，对师范生毕业要求提出了实施跨学科学习，即知识整合：了解跨学科知识；反思研究：运用批判性思维方法、培养创新意识和教育教学研究能力；交流合作：具有团队协作、沟通、小组学习能力.实际上在当前技术赋能时代对教育提出新诉求、知识生产与获取方式的新变化、新时代对人才发展的学科教育新需求下，师范生跨学科学习理所当然成为当下和未来的必然教育变革方向［1］.从教师职业要求看，具备创新精神的反思型教师必然具有跨学科知识和融合、应用能力.那么应该以何种方式、何种载体进行师范生跨学科教育呢？

STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）作为世界各国主流跨学科学习方式已成为共识［2］，其教育以解决现实问题为目标，通过工程设计流程和学生合作，鼓励实践、批判、反思和创新创造，这符合师范认证中对知识整合、反思研究和交流合作的跨学科素养要求.我国从政府层面已逐步引导探索STEM和创客为主的跨学科教育，《教育信息化“十三五”规划》中鼓励探索信息技术在跨学科学习（STEAM教育）等新的教育模式中的应用.《中国教育现代化2035》中强调，要强化学生实践动手能力、合作能力、创新能力的培养.

当前众多中小学校和教育机构已开始积极探索STEM教育，也形成系列成果，但在师范院校STEM教育领域研究却不多，黄晓等调查发现高达87.5%的理科本科师范生不知道STEM教育的内涵或未曾了解过STEM教育［3］；郭晓俐提出要构建STEM通识教育课程和STEM技能课程，并建立教育技能实训室、技能训练管理平台以及循序渐进的技能训练体系［4］；马延信研究在小学教育专业师范生中实施STEM艺术教育的方法［5］；任思竹在生物科学本科师范专业进行STEM“基因治疗”课例实验培养师范生跨学科能力［6］；赵建川在计算机科学与技术本科师范专业开设创新创业训练课程培养创客师资［7］；蹇世琼认为要构建完整的、基于既有经验与自身兴趣进行跨学科的、综合必修与选修相结合的师范生STEM课程体系［8］.

综上所述，现有研究多关注中小学领域，对师范生STEM教育研究多关注个别师范专业，教育课程载体多为专业课程，对STEM通识教育研究缺失.但是完整的STEM教育应是“通专结合”，STEM教育通识化［9］有利于培养信息时代的卓越教师.因此，本文探讨基于STEM理念如何实施师范生跨学科通识教育课程建设理念、课程体系和实践经验.

2 跨学科通识教育课程体系建设原则

STEM教育理念的核心是跨学科融合，区别于传统通识课程或专业教育课程，STEM教育通识课程应属于交叉学科课程或超学科课程［9］，根据解决问题的需要实施学科融合、构建超学科知识体系.根据STEM教育通识课程的特点，并借鉴通识教育的三重意蕴，即教育对象的广泛性、教育目的的解放性、教育内容的均衡性［10］，提出全面性、开放性、特色性、实践性原则指导师范生跨学科通识教育建设.

2.1 全面性

既然“跨学科学习”是师范生毕业要求，那么通识教育下的培养跨学科素养应覆盖全体师范生，同时学习内容应覆盖全部学科，这与党的十九大报告明确提出要办“公平而有质量的教育”是一致的.

但在实施过程中，必然会遇到学生专业知识和个体差异造成的学习效果问题.因此在全面开展通识教育下，可采取两种措施提升学习质量：一是通识必修和通识选修兼顾，既考虑共性学习又顾及个性学习；二是在通识必修课程中设置不同的模块，适应大类专业知识基础差异的学习需要.

2.2 开放性

通识教育是解放人的心智，并且使人的知识、能力与见解等免于狭隘化的教育过程［10］.跨学科教育通识课程在知识、能力和素质培养上，都应按照一流课程“两性一度”建设标准，允许学生有机会参与团队协作解决问题，进行批判性思维和反思研究训练，挑战难度培养创新思维.也可以充分利用数字化工具，去网络空间和社会实践中开展调查、数据搜索分析等探索性活动，提高学生数字素养.教师充分使用各种数字化工具、信息技术、虚拟现实技术以及人工智能技术来帮助学生更好地进行跨学科的概念学习和实践应用.

2.3 特色性

任何学校都应有办学特色，培养特色人才.跨学科通识教育要依托学校深厚的历史文化底蕴、师范教育和学科专业优势，形成有特色的教育理念和课程体系，有利于跨学科通识教育的持续化发展和教育质量保障.

2.4 实践性

跨学科教育是通过学生动手实践和主动思考，在解决问题中培养跨学科素养，跨学科通识教育课程必须有实践环节，进行跨学科整合，强化学生问题解决能力，通过科学论证、工程设计流程、计算思维、基于项目的跨学科学习（PBL）、嵌入式评估［11］等方法，转变视角，做到真正意义上的以学生为中心，以实践促进理论的深入学习.

3 基于STEM的跨学科通识教育课程体系实施路径

基于上述建设理念，面向全部师范类专业全体学生实施跨学科素养通识教育，具体做法如下：

3.1 强化跨学科通识教育课程创新能力培养定位

跨学科通识课程在教学内容方面，应注重培养学生开阔的视野、人文素养、科学精神、逻辑思维、语言沟通以及创新批判思维等，要紧扣“素养、能力、创新”三个纬度，遵循人才成长规律和教育教学规律，将“双创”教育理念融入通识教育，强化第一课堂“理论和知识学习”、第二课堂“创新创业培训和实训”与第三课堂“实践”的有机融合，形成与通识教育相一致、与创新教育相融合、与实践教学相衔接的通识教育理论课程体系.例如，把传统的“创新创业课程”2学分变为“创新创业课程1学分”和“STEM创新教育课程1学分”，学习内容都包括理论和实践部分，并强化团队合作学习，同时鼓励学生组建学习共同体申报大学生创新创业项目和大学生创新创业竞赛.

另外鼓励跨学科学习，允许学生跨学院、跨专业、跨年级、跨专业方向进行通识课修读，学生跨学科、跨专业修读的课程学分可计入通识选修课范围，修读文科类课程视为人文社科类选修课，修读理工类课程视为自然科学类选修课，修读经管类课程视为经济管理类选修课，修读艺术类课程视为艺术类选修课，培养学生的创新思维、创新意识、创新能力，提升学生创造价值的能力.

3.2 跨学科通识教育课程体系纳入人才培养方案

在各师范类专业人才培养方案中，设置三类学分保障跨学科通识教育：第一类是通识必修课，开设“STEM创新教育”课程，1学分，16学时，大二开课；第二类是通识选修课，开设九大类学科模块，要求学生至少选修四种不同学科选修课；第三类是创新创业学分，学生参加创新创业竞赛取得优异成绩，可冲抵部分通识选修课学分.

3.3 积极探索“STEM创新教育”通识必修课建设

3.3.1 课程目标

开设该课程旨在以教育部师范专业践行师德、学会教学和学会发展毕业要求为教育目标，探索以STEM思想为引领，项目学习为载体，以解决真实问题为导向，通过科学、技术、工程、数学等领域的学科知识与方法的有机整合，发展学生在知识融通与应用、系统设计与创新、物化实践与表达、文化体验与认同、科学态度与责任担当等方面素养，以促进学生创新和实践能力提高，适应未来的教师职业挑战.

通过本课程的学习，学生达成以下学习目标：（a）知识目标，根据问题解决需要，掌握科学、技术、工程、数学和艺术等跨学科知识的整合和使用；（b）能力目标，能积极参与学习共同体，独立和小组协作提升跨学科应用能力，能运用批判性思维方法反思；（c）素质目标，具有积极的情感、端正的态度、正确的价值观，具有人文底蕴和科学精神，富有爱心、责任心，工作细心、耐心，培养创新思维和提升创新能力.

3.3.2 教学内容

根据课程目标，主要教学内容模块及课时安排如图1所示.其中，STEM创新教育概述模块（线上4学时）为全体师范生必修模块，STEM创新项目实践模块（线上4学时，线下8学时）分文化、创造和智能三个主题，文化主题侧重非遗项目、创造主题侧重物联网项目、智能主题侧重人工智能项目.全部专业在大一先修“计算机应用基础”和python或scratch语言，具备基础数字素养.

图1 STEM创新教育通识必修课教学模块

实际中，因实验室、教师人数和课程管理平台限制，开课初期采取按专业实施分类选修，每个专业选修其中一个主题.文化主题涉及人文社科知识偏多、降低自然科学要求，选修专业有汉语言文学、历史学、英语、美术学、地理科学、音乐学；创造主题要求使用类似scratch语言控制传感器，选修专业有小学教育、学前教育、心理学、思想政治教育、体育教育、烹饪与营养教育；智能主题要求使用python或scratch语言进行复杂算法编程解决问题，选修专业有化学、计算机科学与技术、教育技术学、生物科学、数学与应用数学、物理学.未来将允许不同专业学生自主组建学习共同体，全部主题向全体学生开放.

3.3.3 教学模式

课程采用基于翻转课堂的线上线下混合教学方法，线上教学平台为超星学习通.课前学生独立或分组预习、完成测试和PBL活动，课中教师以讲授法、案例法、讨论法等引导学生学习，在STEM教育实验室完成线下实验，课后学生完成作业或分组PBL活动实验报告，日常教师开设话题答疑或与学生交流讨论，对于学习优秀或落后学生，教师发出学习光荣榜或学习预警通知.

3.3.4 教学评价

课程评价注重理论和实践并重，过程性评价和终结性评价结合，组织学生互评和教师评价，强化考核结果对课程目标的支撑.考核方式上，实验成绩占70%，线上活动成绩占30%.实验是指跨学科学习（PBL）活动，线上活动包括学习任务点、作业、讨论、考勤等.考核标准重点评价学生是否具有积极的情感、端正的态度、正确的价值观，具有人文底蕴和科学精神，富有责任心，工作细心、耐心扎实；是否掌握STEM相关学科知识体系、思想与方法，较好理解和掌握学科核心素养内涵，较好理解跨学科知识并整合融合运用；是否能较好运用批判性思维、反思方法分析问题，具有较强的创新意识和教育教学研究能力，积极参与学习共同体开展小组互助和协作学习，具有良好团队协作精神和沟通合作技能等.

3.3.5 基于项目的跨学科学习（PBL）活动

PBL活动是通识教育实践性和开放性原则的主要落实方式，在活动中，学生通过实践培养跨学科素养，同时创造条件让学生充分发挥创新能力.在组织形式方面，学生自由组合为3-4人学习小组，自主确定小组组名，按项目要求设立组长及工作岗位，分工明确，团结协作，保持较高的学习热情.PBL活动要求团队要提交有质量的实验文档，设计思路合理，有可行性，使用的方法、工具、语言不限，但不得复制、窃取、侵犯他人知识产权.开设的PBL活动有两类：一是STEM课程设计，让学生体验本专业STEM课程的教学设计方法，可作为一种教育研习形式；二是STEM创新项目实践模块主题实验.具体要求如表1所示.

表1 PBL活动

STEM创新项目实践模块的主题根据地方优势、实验室条件和社会需求设定，下面以2020学年度的文化主题为例介绍.从表2可看到主题选取戏剧，因为笔者所在地域有丰富的非遗文化，学校也有专门的研究机构和重点学科专业优势，其中“潮剧”是有代表性的国家级非遗文化，还有木雕、陶瓷、潮绣等都可以作为主题，这体现了通识教育特色性原则.

表2 PBL文化主题活动案例

3.4 用好数字化网络通识教育学习平台

数字化工具和技术在信息时代，尤其是疫情时期对教学和学习模式产生了革命性的影响.通识教育有学习人数多、鼓励学生自主学习、积极思考等特点，针对性地使用数字化技术能提升学习效果和教学管理效率.对于通识课程，要求使用“粤港澳大湾区高校在线开放课程联盟”在线学习平台，如中国大学慕课、超星、智慧树等，其中通识选修课有上千门课程供学生选修，本校教师开设的通识选修课和“STEM创新教育”通识必修课在“超星学习通”建设课程.

利用数字化网络学习平台可开展以学生为中心的学习模式和教师学情分析.学习模式包括学生自主学习、团队合作、提问讨论、项目评价、成果展示等.学情分析包括学习进度、基于项目的团队合作（PBL）、答疑讨论、学习评价、课程考核等.下面以“STEM创新教育”通识必修课考核评价介绍网络学习平台的应用.

首先，考核采取过程性和终结性方式结合，组织学生互评和教师评价结合.总评成绩=线上学习活动成绩+PBL教学设计成绩+PBL实验成绩，构成比例如下：

（1）线上学习活动成绩（30%）.线上活动成绩包括签到、自学、讨论、作业、章节测验等.学生需在规定时间内完成课程网站上任务点的学习.每章将根据实际情况布置相应的测验及作业，学生在规定时间内按要求提交作业.学生在讨论区中回复教师发起的讨论话题，与其他同学互动，本课程每章都会指定讨论话题，学生可根据兴趣参加.

（2）PBL教学设计成绩（35%）.本活动以小组为单位，完成STEM课程教学设计方案.

（3）PBL实验成绩（35%）.以小组为单位，探讨STEM主题项目作品设计和制作，需学生动手实践、制定解决方案并实施.

上述全部学生的学习情况均在“超星学习通”平台记录，教师在课程后台设置学生学习任务点、作业、测验、讨论互动、线上课堂活动、PBL分组活动、考勤等评价分数比例，教师和学生可随时查看各项学习评价分数，有利于做好自主学习进度控制和学情监控.

3.5 深度校企融合，推进STEM通识教育实施单位建设

对于以STEM为代表的跨学科通识教育课程，与传统通识课程比较，不仅在课程内容上呈现多学科要求，在实验实践环节体现多学科能力综合运用和实验设备多样化，还在教学团队构成上要求协作化.可从两方面进行建设保障：第一，必须要有专门STEM通识教育实施单位来推进跨学科通识教育课程建设，该单位不能是二级教学单位，应是教育行政管理部门或教辅单位，可以进行多部门工作统筹协调.由教务处作为实施单位是可行的办法之一，但还需要课程实施和实验室建设协同单位配合；第二，校企共建协同单位，例如成立“STEAM教育产业学院”，校内单位包括参与跨学科教学任务的二级教学院系，校外单位包括提供跨学科实验资源和指导的STEM教育企业，校企融合共同制定课程大纲、组建教学团队、建设实验室等.

4结 语

培养创新反思型教师是我国提升教育质量、实现高质量发展的重要保障，因此在师范生培养中以跨学科素养促进创新素质提升意义明显.“通识必修+选修+创新学分”的跨学科通识教育体系从宏观上解决了知识、能力和素质融合，进一步要研究的内容包括：问题导向理念的落地，这是跨学科教育的重要特征，相应的课程教学内容、评价方式等要有支撑度；教师共同体建设，不同学科教师如何协同完成教学任务，教师发展如何开展；学习质量评价，跨学科素养中的批判性思维、创新等维度如何评价等.