段瑶瑶

摘要 基于STEM教育理念在美国等发达国家人才培养中取得卓越成就以及我国应用型本科创新型高技术技能人才培养缺口，通过从国家层面、社会层面以及学校教师层面分析STEM教育应用于我国应用型本科院校人才培养方案中的现实困境，提出STEM教育融于应用型本科人才培养中的几点建议。旨在为应用型本科高校的发展提供启示。

关键词 STEM教育 应用型人才培养 存在问题 路径探析

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.02.032

习近平总书记在十九大报告中指出：“加快建设创新型国家。创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。”优化创新型人才资源是建设创新型国家的最直接途径。应用型本科院校肩负培养将学术成果转化为社会生产实践，为人类社会创造具有使用价值的物质或非物质形态的重任。但目前从应用型本科院校人才培养方案设计、学科设计、人才培养质量等方面依然存在重理论轻实践的误区。只有提高应用型人才质量，应用型本科才能夠更好地服务于社会。推进STEM教育，基于项目设计、真实情境问题解决的学习方式夯实学习者在科学、数学、工程、技术领域的知识储备，在坚实的知识储备基础上，将其应用到社会生产实践当中，并不断地探索创新，培养创新型应用人才。

1STEM教育理念及应用型本科人才内涵

1.1STEM教育理念

STEM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（En-gineering）和数学（Mathematic）四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神和实践能力。STEM教育起源于美国，在美国推行三十多年以来，培养了大批的STEM人才，对其国家竞争力的提升有着重要作用。

STEM教育在我国属于前沿性词汇，目前为止无论是我国还是世界各国对STEM教育没有一个公认的定义，基于已有的STEM教育研究，STEM教育为通过突破科学、技术、工程和数学这四大学科之间的壁垒进行广域知识的学习，增强学者相关领域知识的储备，并且走出书本知识的“象牙塔”，运用所学综合知识解决真实情境中存在的现实问题的一种先进教育理念。

STEM教育其最主要的核心特征为跨学科性，通过将科学、数学、技术、工程有机融合，使得学习者学更为宽泛的领域知识。其主要的特征还有：设计性、实践性、情境性、协作性等，通过将知识学习回归于问题探究中，使得学习者通过跨学科的学习方式学习广域科学与数学知识并应用于技术与工程当中，形成知中有行、行中有知的有机整体。

1.2应用型本科人才内涵

面对1998年高等教育的规模扩张，高校人才培养质量危机显现，应用型本科院校应际而生，旨在以服务社会为职能培养应用型人才。截至2011年5月，这类院校已有317所约占全国普通本科院校的三分之一。其人才培养定位于社会服务。面向社会需求培养应用型人才。

从哲学的角度将人才可分为两类：一类是发现和研究客观规律的人才，即理论性（学术型、研究型、基础性）人才，另一类是应用客观规律为社会谋取直接利益的人才，即应用型人才。应用型人才是具备相关领域的专业知识，并能及时了解相关领域的前沿问题，并将前沿的科技成果转化为社会生产的人才。其除了具备坚实的知识储备并将其转化为社会生产且必须具有独特的见解与创新能力，能在社会实践中发现问题，提出质疑，创新已有。应用型本科人才应拥有坚实的知识储备并在实际操作中不断创新，带动技术的革新。

2 STEM教育理念融于应用型人才培养的意义

2.1国家创新驱动战略发展需要

为了增强国家竞争力，世界各国纷纷走向创新之路。近些年来，我国也开始探索如何建设创新型国家？优化创新型人才资源是建设创新型国家的最直接途径。近几年，“大众创新，万众创业”的号召掀起了一阵创新创业的热潮，高校是创新创业教育的主要阵地。但是，高校在创新创业人才培养模式设计以及人才培养质量把控中依然存在短板。创新创业人才不仅仅需要坚实的领域知识储备，而且需要掌握其他更多相关领域的知识。STEM教育跨学科的学习使得学习者具备多学科、多领域的知识储备，基于STEM教育的广域课程融合模式，学习者通过真实情境问题的解决，了解学科前沿问题，立足社会发展，增强自身创新能力。STEM教育理念有效融于创新创业教育可充实应用型本科创新创业教育具体实施方案。

2.2应用型本科人才培养质量亟待提高

为适应时代的变革、科技的发展、技术的升级，社会需要的人才类型随之改变。面对产业集群覆盖面的不断扩大，对人才的需求也相应改变，应用型人才相应也需要掌握各个领域的知识以满足工作需求。可目前我国复合型人才培养存在短板、复合型人才匮乏。创新驱动背景下，创新素质成为人才进入社会的必备素质，广域的知识储备是创新素质的基础。STEM教育的核心特征是其跨学科性，打破科学、技术、工程、数学学科之间的壁垒，学习广域知识，培养创新型复合人才以适应社会的需要。应用型本科院校在其人才培养目标以及毕业生质量之间存在偏颇，毕业生大多为偏学术轻实践且不具备创新能力。STEM教育基于真实活动的课程设计，使学生在真实情境中探索、发现、创新。从课程设置、教学内容方面进行改革，使得学习者兼备广域知识与实践创新能力，提高应用型本科人才培养质量。

2.3应用型人才的可持续发展

信息时代、大数据的快速发展，人工智能已经上升为我国的国家战略，我们身处一个“人机同行”的时代，科技发展的日新月异，未来社会所需何种类型人才我们无法预估，应用型本科院校的人才培养目标不能着眼于当下，更应从应用型人才的可持续发展角度考虑，培养其适应社会变迁的能力，终身学习态度。从人才的可持续发展角度来看，STEM教育理念倡导以现实问题的解决为导向的学习方式，学习者通过解决现实问题得以具备终身学习的态度、适应社会变迁的能力。

3困境分析及路径探析

3.1国家层面

STEM教育在美国推行30多年来，各大高校培养出大量的STEM优秀人才。近几年，我国许多地区学校、机构已经开展了STAM教育推广活动，中国科学研究院于2017年6月6日召开STAM教育研究中心成立大会，表明我国STEM教育已成立相应的实施机构。目前，我国STEM教育的发展已有了良好的开端，但是在具体的实施过程中依然存在缺乏强有力的宏观调控、政府层面的顶层设计。STEM教育引进于应用型本科院校，不能仅仅将其作为一种教育内部的理念，而必须从国家层面统筹设计。

STEM教育于应用型本科院校人才培养的有效融合，国家层面需给予政策支持、宏观设计。第一，完善政策法规，STEM教育研究中心的成立肩负着对STEM教育在我国本土化的政策研究与政策咨询的重任，国家应大力支持各个STEM教育研究单位对STEM教育本土化的深入研究，鼓励社会各方积极探索、丰富和完善STEM教育政策法规。第二，增强国家级项目示范引领，在我国大学生科技竞赛项目中，国家所倡导的项目多数为单一的项目设计，譬如，数学建模建模竞赛、化学实验竞赛、物理实验竞赛等，此类项目大多增强学习者在单一領域的知识掌握、能力提升，不能全方位的培养造就学生。STEM教育涵盖科学、数学、工程、技术多个领域，基于STEM教育的项目设计考验参与者的综合能力，需要国家级的项目设计示范引领，这类项目的设计不仅仅局限于竞赛，更是体现在教师培训、评估标准、课程设置等方面。通过国家级项目示范引领，鼓励应用型本科人才参与其中，引领应用型本科院校STEM教育逐步系统化。第三，资助与激励制度完善。美国STEM教育的蓬勃发展离不开美国政府有效的协调机制与系统的激励制度，资金的投入是STEM教育融于应用型本科院校的经济基础，激励制度的完善是STEM教育有效融于应用型本科院校的动力来源。国家应从社会、学校、教师、学生各个层面完善资助与激励制度，提高社会对STEM教育参与度，激发学校、教师、学生对STEM教育的实践动力。

3.2社会层面

STEM教育是一项不仅仅依靠政府以及教育部门的教育战略，而是需要整合各方社会资源，包括公司企业、官方机构、社区与社会组织在内的社会资源给予支持。从社会层面来看，STEM教育融于应用型本科人才培养模式中存在社会资源不足的现象，主要表现在：首先，社会参与度不高。STEM教育于应用型人才的有效融合，需要社会各方齐心协力。STEM教育倡导基于项目的学习方式、基于解决真实问题的学习目的离不开公司企业、社会组织的资源提供。而目前校企合作因教育的公益性以及企业的利益性导致校企联合存在困境，加之目前STEM教育与应用型本科人才培养未形成系统的、有效的融合模式，导致社会参与度不高。其次，社会联动机制不健全。STEM教育在我国推进以来，也形成了一些专业机构与学校联盟，这些机构对于STEM教育如何扎根于我国大地、实现STEM教育本土化得到了深入的研究。但是这些机构大多各自为战，导致社会资源松散，无法形成合力。

教育的职能之一为社会服务，杜威在其著作《民主与教育》中提出，“生理的存活仰赖摄食养分与繁殖，社会生命则是靠教育才得以延伸”。社会生命主要仰赖教育优化的人才资源永葆活力。反观之，高等教育的人才培养定位、培养方案也同样需要“需求者”的参与协助。应用型STEM人才的培养亦需要社会各方的参与。为培养适应社会发展的人才，STEM教育有效融于应用型人才培养模式，从社会层面来讲，首先，激励社会各方，提高社会参与度。吸纳社会各方力量协助STEM项目的运作。借助社会资源平台，比如：科技馆，科学研究院、STEM教育研究中心协同应用型本科院校STEM项目设计。这也需要从国家层面资助与激励社会各方对于STEM教育的参与。其次，整合社会资源，健全社会联动机制。对STEM教育如何本土化的研究愈来愈多，从课程设计、师资评估等方面社会各方都有着不同的标准，从STEM教育的可持续发展来看，需要企业、社区、官方机构等社会各方共同参与建立联动机制齐力推进STEM教育有效融于应用型人才培养当中。官方机构应切合实际情况开展STEM教育论坛，汇集各方STEM教育研究人员，整合STEM教育资源。

3.3学校与教师层面

在我国，STEM教育于基础教育阶段融合较多，在高等教育阶段寥寥无几，笔者认为原因在于高等教育科学与数学知识、技术与工程实践深度的加深，导致教师在课程融合中困难重重。为了使得STEM教育融于应用型本科教育中，学校作为教育教学活动的组织者、调控者、实施者，应从以下几点作出改进：（1）组织师资培训，成立专门STEM教育研究团队。学校应定期对STEM教师进行培训，可参与校内培训亦可参加社会以及STEM教育研究机构组织培训活动。校内成立专门的STEM教育研究团队，定期组织研讨会，切合实际情况研发课程体系，编写适合教材，拟定学生评价标准。（2）调整课程设置。课程设置中打破学科之间的壁垒，以“合”为主的课程设置理念，将科学、数学、技术、工程融为有机整体。改变教学模式，以“实”“做”为主的教学模式，变被动为主动的知识学习方式，使得学生的学习兴致不断提高。（3）项目示范引领。学校应加大对学生创意社团的资助，引领学生组织STEM创意大赛。

STEM教育在我国仍然处于探索阶段，师资质量不高以及培养体制不完善导致优秀STEM师资匮乏。2017年9月18日，中国教育科学研究院院长田慧生在中国教育科学研究院STEM教育研究中心组织召开（（STEM教师能力等级标准标准（征求意见稿）》（以下统称为《标准》）专家论证会上指出，STEM教师是STEM教育活动的策划、设计、组织和实施者，直接影响到了STEM教育的发展。《标准》将STEM教师能力标准分为七个方面：（1）STEM教育价值的理解；（2）科学与数学应用；（3）工程与技术实践；（4）跨学科理解与实践；（5）STEM课程开发与整合；（6）STEM教学实施与评价；（7）STEM环境创设与利用。笔者通过分析七项指标，将前三项归结为教师自身STEM素养的培养，后四项为STEM教师开展STEM课程具体途径评价指标。如何使得应用型本科院校拥有优秀的师资力量，应从教师自身的STEM教育素养以及教师对STEM课程的设计，把控、评价两个方面进行指标评定。首先，教师应自觉参加STEM教育相关论坛，了解STEM教育前沿问题。教师可自行组织STEM教育问题研讨会，提升自身对STEM教育价值的理解、跨学科课程的认识。再者，由于STEM教育还处于探索阶段，STEM课程体系，STEM环境创设、STEM学生评价标准都还没有形成系统的框架结构，所以需要教师在提升自身素养的同时，提高自身外化能力。教师可形成谈论小组，结合应用型本科院校人才培养目标各抒己见，研讨建立系统的课程体系、评价标准，创设出适用的STEM教学环境，以活动为载体，激发学生STEM学习兴趣。