摘要：文章首先阐述了STEAM教育的内涵、特点及实施策略，然后论述了第二课堂的作用及存在的问题，接着分析了STEAM教育与第二课堂结合的可行性，最后研究了基于STEAM理念的第二课堂开发和实践，包括项目简介、教育框架、实施路径、学生作品与实施效果。

　　关键词：第二课堂；STEAM理念；创新人才培养

　　当前，我国经济发展从以往的高速增长阶段迈入了高质量发展阶段，产业升级节奏不断加快[1]，社会对高素质、创新型、复合型技术技能人才的迫切需求与毕业生创新能力不匹配的矛盾日益凸显。基于此，寻找科学高效的方法去培养学生的创新意识与创新能力势在必行。

　　第二课堂是在正常教学计划规定的课程之外，在学校的支持和教师的引导下，通过有组织的课外集体活动，对受教育对象施加影响的教学活动[2]。作为第一课堂的有效补充，第二课堂的实施是落实学生全面发展的压舱石，为学生思想引领、知识巩固、技能锤炼、创新培养进一步提供了“个性化”选择平台[3]。持续加强第二课堂建设，不断提高教学活动的质量，积极探索第二课堂发展的新模式和新路径，是全面实施素质教育的必然要求。

　　一、STEAM教育的内涵、特点及实施策略

　　（一）STEAM教育的内涵

　　STEM教育提出于20世纪80年代，其初衷是让更多的学生在高等教育阶段选择与STEM相关的学科（Science,Technology,Engineering,Mathematics），以维持在科技创新与国际竞争力方面的地位。步入21世纪以后，为帮助学生从更多视角认识不同学科间的联系，提升学生综合素养与解决实际问题的能力，格雷特·亚克门（Georgette Yakman）及其团队在STEM教育的基础上加入了艺术（Art），提出了STEAM。在STEAM教育中，科学支持人们认识世界的规律；技术与工程支持人们根据社会需求改造世界；艺术帮助人们以美好的形式丰富世界；数学则为人们发展与应用科学、工程、艺术和技术提供思维方法和分析工具[4]。

　　（二）STEAM教育的特点

　　STEAM教育不是将重点放在某个学科上，而是以项目化教学为主要方式，通过引导学生实践与密切合作，采用学科交叉融合的思维完成项目内容或解决实际遇到的问题。相较传统的分科教学，STEAM教育不以单一传授知识为主要任务，而是坚持以学生为中心，强调学科之间的交叉融合[5]，鼓励学生通过实践探索，将不同学科的知识和技能进行整合，以解决真实世界中的问题。这种理念不仅有利于培养学生的创新思维和问题解决能力，还有助于提高他们的综合素质和团队协作能力。

　　（三）STEAM教育的实施策略

　　为了更好地促进学生创新素养的提升，STEAM教育在教学实施过程中应该体现从跨学科、跨领域的角度，从开展实践、促进专长发展的角度，以及从真实情境中的问题解决角度来培养学生的创新素养。教师应鼓励学生去质疑和反思，善用跨学科思维去解决问题。同时，还应加强专业融合，通过多元化方式引导学生面向问题进行创新。学校应积极鼓励教师开展形式多样的STEAM课程，向其提供必要的资金及场地支持，严控教学质量，并在这些前提下，给予学生充分的自主选择权，帮助学生确定符合自己爱好、特长的个性化发展方向[6]。

　　二、第二课堂的作用及存在的问题

　　习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上明确提出，高校“要用好课堂教学这个主渠道”，“要更加注重以文化人以文育人……开展形式多样、健康向上、格调高雅的校园文化活动，广泛开展各类社会实践。”[7]2018年，共青团中央、教育部联合印发《关于在高校实施共青团“第二课堂成绩单”制度的意见》，要求各高校积极开展和推动第二课堂教育教学改革与实践创新研究，通过创新机制设计，切实把“第二课堂成绩单”制度作为“三全育人”综合改革的一项重要内容。

　　（一）第二课堂与第一课堂的关系

　　第一课堂，即传统的课堂教学，是学生获取专业知识、建立学科体系的主要场所。在这里，教师传授学科知识，学生通过听讲、讨论、实践等方式，系统掌握学科的基本理论和技能。第一课堂注重知识的系统性和深度，可以为学生打下坚实的学术基础。然而，仅有第一课堂是远远不够的。第二课堂作为第一课堂的延伸和补充[8]，为学生提供了更广阔的学习空间和更多的实践机会。它涵盖课外活动、社会实践、科研训练、竞赛参与等多个方面。通过参与这些活动，学生可以锻炼实践能力，培养创新精神和团队协作精神，提升综合素质。第二课堂与第一课堂的关系，可以用“相辅相成”来形容。第一课堂为第二课堂提供了必要的学术支撑和理论基础，使学生在参与第二课堂活动时能够对相关内容有更加深入的思考和更加全面的理解。同时，第二课堂也为第一课堂注入了新的活力，使学生在实践中巩固和深化了第一课堂所学知识，提升了学习的效果和质量。

　　（二）第二课堂的特点与功能

　　第二课堂的特点在于其多样性和灵活性。它突破了传统课堂教学的束缚，以丰富多样的活动形式和内容，满足不同学生的学习兴趣和需求。无论是科学实验、艺术创作、体育竞技还是社会实践，第二课堂都能为学生提供展示才华、锻炼能力的平台。同时，第二课堂的时间安排和地点选择也较为灵活，可以根据学生的实际情况进行调整，确保每个学生都能参与其中，享受学习的乐趣。

　　第二课堂的功能在于促进学生全面发展和个性化成长。传统课堂教学中，学生主要接受知识的传授和技能的训练，而第二课堂则更加注重培养学生的实践能力、创新精神和团队协作能力。通过参与各种实践活动，学生可以亲身体验知识的应用过程，锻炼解决问题的能力，培养创新思维和批判性思维。同时，第二课堂也为学生提供了展示个性、发展特长的机会，让学生能够在自己感兴趣的领域进行深入探索，实现个性化成长。此外，第二课堂还能开阔学生的视野，增强其社会责任感。通过参与社会实践活动，学生可以展示自己的才华和成果，增强自信心和成就感。同时，这些活动也为学生提供了与同龄人交流、学习、竞争的机会，促进了学生之间的交流和合作。

　　（三）第二课堂存在的问题

　　第二课堂在教育机制上的发展与现代职业教育的发展需求存在一定的差距，主要表现为形式单一、功利性强，难以发挥其教育效果。

　　第一，形式单一。目前，高职院校很多第二课堂内容只是对单一知识或技能的简单重复，而创新型第二课堂比例偏低。如目前很普遍的竞赛辅导，这类第二课堂虽然对学生专项技能的训练起到了一定的作用，但是往往也限定了参与学生的数量，同时也缺乏合适的策略对学生创新能力、创新意识与复合能力进行培养。

　　第二，功利性强。有些学校在开设第二课堂时，并未做出系统的统筹与分类，也未明确第一、第二课堂协同发展的要求，这导致第二课堂的课程设置偏离了学生群体需求，学生参与热情不高。同时，部分高校为了吸引学生积极参与，过分注重活动的娱乐性，而忽略了活动本身的教育功能[9]。

　　三、STEAM教育与第二课堂结合的可行性分析

　　在新一轮科技革命和产业革命蓬勃发展的时代背景下，高素质创新型技术技能人才的培养不能拘泥于第一课堂教学，而要积极构建第二课堂，为学生提供能够将课本知识、实际问题和个人兴趣爱好有机结合的平台，这有利于对接产业升级和技术变革趋势，促进学生个性化发展。从创新型人才培养的角度来看，STEAM教育与第二课堂存在天然的默契点。

　　（一）理念契合

　　STEAM教育强调跨学科学习、实践性和创新思维的培养，这与第二课堂追求的自主、实践和探索的教育理念高度契合。相较第一课堂，第二课堂更加注重学生的个性化发展和实践能力的培养。通过与STEAM教育相结合，第二课堂可以为学生提供更多跨学科的学习机会，能够更好地实现以学生为中心的教学理念。学生可以在实践中掌握和运用知识，培养解决问题的能力，从而实现全面、个性化发展。

　　（二）资源互补

　　STEAM教育需要丰富的实践资源和跨学科知识背景，而第二课堂则可以提供多样化的实践场所和灵活的学习方式。将两者结合可以实现资源的互补和优化。一方面，第二课堂可以充分利用学校的实验室、图书馆、运动场等场所，为STEAM教育提供实践场地和设施；另一方面，第二课堂也可以借助社会、企业等资源，为学生提供更加丰富的实践机会和真实情境。这种资源互补的方式不仅能提高资源的利用效率，还能为学生提供更加丰富、多元的学习体验。

　　（三）过程相似

　　第二课堂的形式多样，可以在教室、操场、社会、家庭等不同的场所开展，这为STEAM教育的实施提供了更多的可能性。结合STEAM教育，可以设计各种形式的实践活动，如科学实验、技术练习、工程设计、艺术创作等。这些活动不仅可以激发学生的学习兴趣和动力，还可以让学生在实践中学习和成长，培养他们的创新精神和团队协作能力。同时，多样化的活动形式也可以满足不同学生的个性化需求，让每个学生都能找到适合自己的学习目标与内容。

　　（四）目标一致

　　第二课堂具有生动活泼、丰富多彩的特点，能够激发学生的学习兴趣和动力。将STEAM教育与第二课堂相结合，可以通过设计有趣的活动和项目，引导学生积极参与，从而培养其创新精神和团队协作能力。同时，第二课堂也可以为学生提供更多的自主权和选择权，让他们能够根据自己的兴趣和需求选择适合自己的学习内容和学习方式。这种自主性的学习方式不仅能提高学生的学习效果，还能培养他们的自主学习能力和终身学习意识。

　　四、基于STEAM理念的第二课堂开发和实践

　　（一）项目简介

　　项目组对第二课堂的研究内容以全国海洋航行器设计与制作大赛为载体进行打造，目前该赛事已经成为我国船舶与海洋工程领域内层次最高、规模最大、覆盖面最广的竞赛[10]，代表了国内船舶与海洋工程领域内大学生创新竞赛的最高水平。赛事包含自主航行和非通视射击两个环节，各环节要求如表1所示。

　　（二）教育框架

　　该赛事要求参赛者除具备船舶浮态控制与计算、舰船模型设计与制作能力外，还需要掌握光电信号处理、编程与自动化控制、动力设备选型与优化等知识与技能，具有典型的STEAM教育特征。结合格雷特·亚克门（Georgette Yakman）的STEAM教育框架，项目组设计了如图1所示的项目教育框架，其中最顶层是最终目标，其不单指项目的完结，还包含创新能力的培养；第二层是各学科的融合发展与项目作品的性能测试、调整与优化，强调学生以跨学科的方式发现和解决问题；第三层是学科的整合与艺术渗透，强调项目功能性的满足与达标；第四层与第五层分别是学科分类与对应分类的具体课程。其中，科学模块主要为电工电子、船舶静水力与快速性、计算机科学技术；技术模块主要为电子技术、C语言、舰船模型制作、3D打印技术；工程模块主要为常用的CAD制图、三维建模工程软件、单片机应用与集成电路设计；数学模块主要包含估算船舶排水量的高等数学与智能航行需要的统计学。需要特别指出的是艺术模块并不是单指美术，它包含船舶美学、沟通与表达能力培养、团队合作能力培养、抗压能力培养等较广泛的人文艺术科目。

　　（三）实施路径

　　1.加强专业融合。笔者所在学校船舶工程技术专业是国家“双高计划”船舶工程技术专业群的核心专业，其骨干专业是船舶动力工程技术专业，其他三个支撑专业分别为电气自动化技术、数控技术、机械产品检测检验技术。专业群组成与赛事或第二课堂项目内容的要求高度一致。因此，在第二课堂学生群体方面，项目组就向群内所有专业开放，同时还吸纳了物联网专业学生。多样化的学生群体为学生的跨学科研究、协作与融合提供了基础，也为专业群建设与专业融合提供了新的思路。

　　2.坚持“在做中学”。不论是STEAM教育还是第二课堂教学，均强调以学生为中心，尊重个体差异，满足个性化需求，鼓励学生通过亲身参与各种活动和任务来获取实际经验。为保障实践活动的持续性和稳定性，项目组充分利用社团受众面广、成员相对稳固、有固定的活动场所等特点开展第二课堂活动，并给予学生充足的时间、场地与耗材开展自我学习、研究与展示活动。同时，结合学生的兴趣和实际需求，设计跨学科实践活动，如船型设计与制作、智能控制模块设计与制作、射击机械模块设计与调试等。通过实践活动，让学生体验不同学科之间的联系和融合，培养他们的跨学科素养。

　　3.强化创新思维锻炼与专业间协同。创新能力的培养首先源于创新思维的锻炼。受制于目前广泛采用的分科教学模式，高职教育对高职学生创新思维能力培养普遍存在推进力度不够或功利化突出等情况。项目组以STEAM理念为指导，将分散、独立的学科通过主题活动或项目设计联系在一起，积极构建专业集群发展背景下创新思维培育新途径。通过实际项目引导学生认知群内专业内部联系，鼓励不同专业学生之间沟通与交流，提出新观点、新方法，合作解决项目难点或遇到的问题，坚持不断优化船型方案设计，从而激发学生的好奇心和创新思维，培养其综合素质。例如，船只航行的自主决策与控制涉及电子专业控制模块与船舶专业舵设计的协同；船只快速性的确定涉及船舶专业型线的确定与船动专业机桨的协同。

　　4.落实模块化教学。STEAM教育对教师有严格的要求，需要教师具备跨学科的项目设计和组织能力。项目组认为STEAM教育不只是要求学生的专业融合，更要求教师的团队合作。模块化教学方式的引入使得STEAM教育和第二课堂的教学更加系统化，针对性也更强，这有利于教师更好地指导学生进行跨学科学习和实践活动。项目组通过设计不同主题的模块，如“PCB设计”“编程”“船舶阻力优化”等，通过选派专业性强的教师开展指导，有效破解了项目实施过程中的难点。同时，教师可以根据学生的兴趣和能力，灵活选择教学内容，实现个性化教学。另外，模块化教学也便于学生根据自己的学习进度和兴趣点，自主选择学习模块，提高学习效率。

　　（四）学生作品与实施效果

　　为提高船舶稳性，学生相关作品以双体或三体船为主，同时为提高船只航速，项目组尽可能考虑轻量化的设计，船体材料主要以薄板制成，并且采用了深V船型设计。2023年的学生船舶设计作品如图2所示。其主要设备为首部的红外线接收与控制模块、中间的图像传输与射击模块及艇内的驱动和转向模块。其红外线接收模块能接收首部及侧后方约300。范围内的红外信号，并根据信号方向迅速驱动舵机做出航行调整。另外，双体船型的应用及射击模块内部精细结构的调整，能够让船只停泊在水面时精准击中5 m外直径为10 cm的标靶。

　　通过将STEAM教育与第二课堂紧密结合，学生的理论水平、实践能力、协作能力、创新能力大幅度提高。2018—2023年历届赛事期间，作为少有的高职院校代表，笔者所在学校船舶工程技术专业学生与上海交通大学、哈尔滨工业大学等本科院校学生同台竞技，累计获得全国海洋航行器设计与制作大赛特等奖6项、一等奖3项。同时，也正是得益于第二课堂期间学生与专业知识之间的交叉融合，有效增加了群内专业师生之间的交流，服务了船舶工程技术专业群建设，实现了专业群“创新型”“复合型”人才培养目标。

　　综上所述，第二课堂与STEAM的有效结合将在培养学生综合素质和创新素养、促进学生全面发展方面发挥着重要作用。其是优化创新型和复合型技术技能人才培养的重要抓手。同时，STEAM教育强调的跨学科教育与创新能力培养也与当前高职院校专业群建设有着异曲同工之处，积极围绕群内专业特征和内在联系，开展跨学科教育和第二课堂建设，也是破解当下专业群建设难融、硬融的有效手段。

　参考文献：

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　　[8]周国桥.“三全育人”视阈下高校第二课堂育人的创新探索[J].学校党建与思想教育,2020(10):52-54.

　　[9]刘彩琴,任源,祁凤华.新时代高职院校第二课堂德育化探讨[J].教育与职业,2019(18):85-90.

　　[10]刘蕾,赵恺.十载船海筑梦创新实践育人[N].中国船舶报,2021-09-01(1).