STEM教育對我國復(fù)合型創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的啟示

龍桂鈴

摘 要：在我國素質(zhì)教育不斷深化及社會進(jìn)步的背景下，要求能夠培養(yǎng)出創(chuàng)新型與復(fù)合型的人才。加強(qiáng)對STEM教育的研究，有助于教學(xué)改革的深化，從而為人才培養(yǎng)提供更多支持。本文探究了STEM教育相關(guān)理論，希望有助于我國高校教育培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型與復(fù)合型的人才，促進(jìn)社會進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM教育;復(fù)合型人才;創(chuàng)新型人才;人才培養(yǎng)

當(dāng)前，我國整處于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要階段，人才培養(yǎng)可以為經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來更多支持與可能。加強(qiáng)對STEM教育的研究，有助于我國創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

1STEM教育對我國培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新型人才的啟示

一、推進(jìn)STEM教育具有的復(fù)雜性

（一）針對我國高校教育相關(guān)研究人員，可以積極鼓勵其深入到一線教學(xué)當(dāng)中，把學(xué)科本位進(jìn)一步淡化，并對本學(xué)科的STEM教育素材進(jìn)行科學(xué)地梳理和重組，展開與其他學(xué)科權(quán)威人士及企業(yè)之間的合作，從教法、教具以及學(xué)生等方面深入探究。

（二）針對一線教師而言，應(yīng)堅信自己能夠改變教學(xué)課堂與教育現(xiàn)狀。從實踐來看，在STEM教育過程中，需要對廣大一線教師予以鼓勵，積極參與教育研究，這樣才能夠廣泛地推廣STEM教育，培養(yǎng)更多創(chuàng)新型人才。

（三）在行政管理方面，相關(guān)部門在對待STEM教育的政策設(shè)計上，應(yīng)當(dāng)保持謹(jǐn)慎認(rèn)真。針對各個學(xué)段之間的關(guān)系，需要從整體上來把握，同時對STEM的教育經(jīng)驗加以積極推廣。在推廣當(dāng)中不能持冒進(jìn)主義，否則對推廣和發(fā)展STEM教育是有害而無利的。所以，對于STEM教育而言，其研究和實踐需要遵循相關(guān)原則來逐步推進(jìn)。

二、STEM教育在技術(shù)及工程教育方面的影響

（一）一般來講，在教育當(dāng)中，技術(shù)和工程教育都靠著技術(shù)類的課程來實現(xiàn)。這其實指的是通用和信息技術(shù)方面的課程。當(dāng)前，在信息技術(shù)和通用技術(shù)方面，其課程目標(biāo)是為了培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)及信息素養(yǎng)。在落實一線教師方面，教學(xué)內(nèi)容通常為技術(shù)本身的教學(xué)、技術(shù)細(xì)節(jié)與需要注意的問題等。而在教學(xué)評價之中，技術(shù)類的課程一般都有一個共同的特征，就是通過作品對學(xué)生進(jìn)行評價，也就是學(xué)生在教師的要求治下達(dá)到相應(yīng)的工程目標(biāo)，并將其作品展示出來。

（二）工程與技術(shù)教育的應(yīng)用特征較為明顯，也就是工程與技術(shù)知識、技能的學(xué)習(xí)是要應(yīng)用在相關(guān)領(lǐng)域。通過T-bare理論的提出，可以在應(yīng)用的層面上有效地整合技術(shù)、工程教育。即基于藝術(shù)、研究和工程的技術(shù)學(xué)習(xí)理論。而通用和信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域則可以分為工程、研究以及藝術(shù)3個方面，彼此之間相互連接，且呈遞進(jìn)的關(guān)系。

（三）技術(shù)應(yīng)用與藝術(shù)領(lǐng)域。這屬于技術(shù)主體在主觀表達(dá)需求的過程中生成的一種交互體驗。當(dāng)前，這種應(yīng)用特點在裝置與電腦美術(shù)等方面得到了很好地體現(xiàn)，這也是藝術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)應(yīng)用成果的重要表現(xiàn)。在教學(xué)效果方面，學(xué)生通常對藝術(shù)類案例有興趣。所以，在設(shè)計技術(shù)類的課程時，可將該類案例前置。

（四）技術(shù)應(yīng)用于研究領(lǐng)域。技術(shù)既是研究中的難點，也可以看成研究本身。這種區(qū)別為，前者對應(yīng)用價值取向較為看重。后者則是基于研究人員本身，而不是基于功利。對社會與自然科學(xué)里面的一些新問題，需要根據(jù)科學(xué)方法，定性或者定量地找出可重復(fù)規(guī)律的重要過程。

（五）在研究當(dāng)中，技術(shù)的應(yīng)用特征為系統(tǒng)性、工具性等。目前，信息技術(shù)實驗這個概念已經(jīng)被提出，這其實就是通過相關(guān)案例的應(yīng)用，科學(xué)地培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。同時，在相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取與表達(dá)等過程之中，也能有效地提升學(xué)生的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，這在研究領(lǐng)域中很好地體現(xiàn)出了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。在教學(xué)的效果上，研究類的案例有著比較明確研究目標(biāo)，學(xué)生任務(wù)也比較清晰，這對于師生的操作都是有利的。學(xué)生通過技術(shù)細(xì)節(jié)方面的理解和掌握，能夠使自己的基礎(chǔ)更為扎實。

（六）技術(shù)應(yīng)用于工程領(lǐng)域。這是指在實現(xiàn)工程目標(biāo)過程中，通過技術(shù)手段來制定合理的工作目標(biāo)。其中技術(shù)應(yīng)用方式的特征主要有面向目標(biāo)分層性以及問題性等。當(dāng)前，技術(shù)應(yīng)用于工程領(lǐng)域的重要體現(xiàn)是智能機(jī)器人教學(xué)，這也是未來發(fā)展的重要趨勢。在教學(xué)效果上，工程類發(fā)的案例通常都因為耗時多、綜合性強(qiáng)的緣故，將其放置在最后較為合適。

三、STEM教育對科學(xué)和數(shù)學(xué)教育的可能影響

（一）科學(xué)閱讀

就科學(xué)閱讀來講，主要是為了讓學(xué)生提高自身在科學(xué)閱讀上的自學(xué)能力。這可以使學(xué)生知識面更加豐富，視野更加開闊。在科學(xué)教育過程當(dāng)中，通常容易出現(xiàn)的問題是重視深度卻沒有重視廣度。當(dāng)前，學(xué)生在科普書籍方面的閱讀較少，科技類節(jié)目也很少收看，這就使得知識面成了制約學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要因素。在閱讀方面，應(yīng)當(dāng)重視廣泛地獲取，這是由于科學(xué)體系眾多的緣故。加強(qiáng)對不同體系的了解，未來就能實現(xiàn)對目前已有體系的突破，從而創(chuàng)立出新的科學(xué)理論。

（二）科學(xué)推理

對于學(xué)生而言，一旦不具備科學(xué)推理方面的能力，在科學(xué)研究中的大膽假設(shè)也會相應(yīng)地缺失，要想去偽存真就更難了。在某項針對中、美兩國科學(xué)推理方面的比較當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，兩國的學(xué)生在科學(xué)推理方面的能力沒有多大差異，但是在科學(xué)成績方面的差異卻較為顯著。這就表明，在科學(xué)教育過程之中，推理能力應(yīng)當(dāng)受到重視。

（三）科學(xué)建模

在建構(gòu)理論體系的過程中，科學(xué)需要具備較強(qiáng)的建模、推理等方面的能力。這在其科學(xué)研究的過程中是極為關(guān)鍵人。在新時代，創(chuàng)新型與復(fù)合型人才的培養(yǎng)既需要定性分析，也要求科學(xué)建模把相關(guān)數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)工具進(jìn)行有效地表達(dá)。同時，學(xué)生如果要具備較強(qiáng)的建模能力，就需要提高自身的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

（四）科學(xué)工程

就科學(xué)本身而言，是在實驗基礎(chǔ)之上建立的，傳統(tǒng)科學(xué)實驗通常都是為得到定量或者定性的驗證、科學(xué)結(jié)論。然而，科學(xué)實驗同科學(xué)儀器事分不開的。在傳統(tǒng)的實驗過程之中，為了盡快得出結(jié)論，相關(guān)人員總想儀器已準(zhǔn)備就位，以便可以盡快得出結(jié)果。倘若學(xué)生在未來要獨立進(jìn)行科學(xué)研究，基于科學(xué)實驗的目的，學(xué)生要在實驗儀器的搭建與設(shè)計中自主完成，這能夠極大地培養(yǎng)學(xué)生STEM方面的能力。在信息技術(shù)逐漸普及條件下，依靠計算機(jī)來完成數(shù)據(jù)采集的實驗不斷增多，在LedongScratch教學(xué)平臺等支持下，學(xué)生通過數(shù)字化的實驗系統(tǒng)的自主搭建，把開發(fā)實驗工具當(dāng)做實驗探索的重要部分，這也是教學(xué)中工程技術(shù)與思維應(yīng)用的重要體現(xiàn)形式。

四、STEM教育的展望

我國的錢學(xué)森早就從新世紀(jì)發(fā)展角度考慮，提出了大成教育設(shè)想。該設(shè)想認(rèn)為，我國的高、初等教育目前還無法為國家進(jìn)一步發(fā)展提供量多質(zhì)有的人才儲備。經(jīng)過多年的研究，在STEM教育方面，有望對STEM中的4大領(lǐng)域內(nèi)容進(jìn)行融合重整，進(jìn)而使學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量得到提升。甚至是學(xué)制縮短，考評手段的科學(xué)改革等。

總之，通過對STEM教育進(jìn)一步探索，對我國新時期的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是極有幫助的。在新時代，科學(xué)、工程、技術(shù)與數(shù)學(xué)都是社會發(fā)展中的重要領(lǐng)域。通過這幾個領(lǐng)域人才的培養(yǎng)，能夠為我國社會發(fā)展儲備人才，同時這也是我國綜合國力進(jìn)一步提升的重要舉措。

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