繪制成功之路：美國STEM教育戰(zhàn)略（一）

趙塞納　黃寶珠　杜永軍等（編譯）

編者按：2018年12月3日，特朗普政府頒布了《繪制成功之路：美國STEM教育戰(zhàn)略》（Charting a Course for Success： Americas Strategy for STEM Education）。該戰(zhàn)略由美國國家科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)下屬的STEM教育委員會(huì)發(fā)布，旨在讓所有美國人終生享有高質(zhì)量的STEM教育，力求將美國打造成STEM掃盲、創(chuàng)新和就業(yè)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。報(bào)告分為三部分：第一部分介紹了美國STEM教育戰(zhàn)略的行動(dòng)綱要、發(fā)展愿景、發(fā)展目標(biāo)、行政舉措;第二部分介紹了美國STEM教育戰(zhàn)略如何走向成功，如何利用學(xué)科融合吸引學(xué)員，如何培養(yǎng)學(xué)員的計(jì)算機(jī)素養(yǎng);第三部分介紹了美國STEM教育戰(zhàn)略如何以透明和問責(zé)的方式運(yùn)作，相關(guān)部門如何合作。鑒于篇幅，本刊將此報(bào)告編譯為三節(jié)，此為第一節(jié)。

美國國家科學(xué)和技術(shù)委員會(huì)（The National Science and Technology Council，NSTC）是制訂有關(guān)協(xié)調(diào)聯(lián)邦內(nèi)不同機(jī)構(gòu)間的科學(xué)與技術(shù)研究政策的主要部門。NSTC的主要目標(biāo)是確保有關(guān)科學(xué)技術(shù)的政策、決策和項(xiàng)目符合總統(tǒng)規(guī)定的要求。NSTC制定研究和發(fā)展戰(zhàn)略，再由聯(lián)邦機(jī)構(gòu)進(jìn)行協(xié)調(diào)，旨在實(shí)現(xiàn)多個(gè)國家目標(biāo)。NSTC的工作是由委員會(huì)組織下達(dá)的，并負(fù)責(zé)監(jiān)督在科學(xué)技術(shù)方面的小組委員會(huì)和工作組。

科學(xué)和技術(shù)政策辦公室（The Office of Science and Technology Policy，OSTP）是在1976年《國家科技政策、組織與重點(diǎn)領(lǐng)域法》的支持下，針對國家安全、國土安全、公共健康、外交關(guān)系、環(huán)境、技術(shù)恢復(fù)、資源利用等項(xiàng)目，向總統(tǒng)和總統(tǒng)辦公室提供有關(guān)科學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的建議而成立的部門。OSTP跨部門協(xié)調(diào)科技政策，協(xié)助行政管理部門和預(yù)算局進(jìn)行年度審核和分析研發(fā)預(yù)算，并為總統(tǒng)下達(dá)的重大政策、計(jì)劃和聯(lián)邦政府項(xiàng)目提供科學(xué)技術(shù)判斷和分析方面上的依據(jù)。

STEM教育委員會(huì)（the Committee on STEM Education，CoSTEM）是依照2010年出臺(tái)的《美國競爭再授權(quán)法》（the American COMPETES Reauthorization）中第101條而成立的。根據(jù)該法，CoSTEM審查聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的STEM教育項(xiàng)目、投資和活動(dòng)，并開展自評(píng)以確保項(xiàng)目有效可行;與管理預(yù)算辦公室協(xié)調(diào)整個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的STEM教育項(xiàng)目、投資和活動(dòng);全面實(shí)施STEM教育戰(zhàn)略計(jì)劃，每五年更新一次。STEM教育聯(lián)邦協(xié)調(diào)小組委員會(huì)（Federal Coordination in STEM Education，F(xiàn)C-STEM）為CoSTEM提供咨詢和幫助，促進(jìn)戰(zhàn)略計(jì)劃的制定和實(shí)施。

本文提出了聯(lián)邦政府的STEM教育五年戰(zhàn)略計(jì)劃，該計(jì)劃的提出是基于對未來的展望——所有美國人終身享有高質(zhì)量的STEM教育，美國成為STEM掃盲、創(chuàng)新和就業(yè)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。因此，該計(jì)劃增強(qiáng)了聯(lián)邦政府教育政策的公平性及多樣性，并讓學(xué)習(xí)者、家庭、教育工作者、社區(qū)和企業(yè)雇主在全國性合作中，參與到STEM社區(qū)項(xiàng)目中去。除了指導(dǎo)聯(lián)邦政府的活動(dòng)和投資，計(jì)劃還旨在指導(dǎo)更廣泛的社區(qū)團(tuán)體活動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)本計(jì)劃中的目標(biāo)。

一、行動(dòng)綱要

美國自建國以來，STEM學(xué)科一直是人們發(fā)現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)進(jìn)步的源泉，幫助美國成為世界上最具競爭力的國家之一。隨著全球創(chuàng)新發(fā)展步伐的加快，科技人才的競爭也在加快。今天，美國的創(chuàng)新能力和國家的繁榮與安全比以往任何時(shí)候都更依賴于一個(gè)有效的、具有包容性的STEM教育生態(tài)系統(tǒng)。在21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，個(gè)人的成功也越來越依賴較高的STEM素養(yǎng)，在對技術(shù)要求越來越高的世界里，消費(fèi)者和公民同樣也需要具備STEM能力。

STEM教育已經(jīng)從簡單的普通學(xué)科學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N更加綜合的和跨學(xué)科的學(xué)習(xí)。這使得STEM教育需要通過實(shí)際應(yīng)用來掌握學(xué)術(shù)概念，并在學(xué)校、社區(qū)、職場等正式、非正式環(huán)境中練習(xí)。它可以培養(yǎng)人的批判性思維、團(tuán)隊(duì)合作等能力。STEM素養(yǎng)最好在中小學(xué)時(shí)就進(jìn)行培養(yǎng)，因?yàn)樗鼈兪窃诼殬I(yè)技術(shù)培訓(xùn)、本科課程、研究生培養(yǎng)、日常工作中提高技術(shù)技能水平的先決條件。培養(yǎng)美國人的整體數(shù)字化素養(yǎng)和增強(qiáng)勞動(dòng)力STEM相關(guān)知識(shí)的水平是非常重要的舉措，將廣泛影響美國整個(gè)STEM行業(yè)發(fā)展。

聯(lián)邦政府在推動(dòng)STEM教育方面扮演了關(guān)鍵角色，其與各級(jí)利益相關(guān)方合作，努力掃清STEM發(fā)展的障礙。為實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)，需要實(shí)現(xiàn)以下3個(gè)目標(biāo)。

加強(qiáng)STEM基礎(chǔ)素養(yǎng)培訓(xùn)，確保每個(gè)美國人都有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)STEM基本概念，包括計(jì)算思維、數(shù)字化素養(yǎng)。具有STEM素養(yǎng)的群體將更有能力應(yīng)對飛速發(fā)展的技術(shù)變革，并為進(jìn)入社會(huì)做好充分的準(zhǔn)備。

提高STEM教育的多樣性、公平性和包容性，為所有美國人提供終身學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，尤其是STEM領(lǐng)域中的弱勢群體。

為未來STEM勞動(dòng)力的就業(yè)提供便利，幫助受過大學(xué)STEM教育的學(xué)生和從事不需要4年制學(xué)歷技術(shù)工作的從業(yè)者為自身發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。支持受過STEM教育的多樣化人才就業(yè)上崗以及進(jìn)入行業(yè)關(guān)鍵部門，這些人才是國家創(chuàng)新的基礎(chǔ)，對科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造未來的技術(shù)至關(guān)重要。

聯(lián)邦政府以以下4種方式為基礎(chǔ)，制定了一套貫穿各領(lǐng)域的辦法，每種方式都有具體的目標(biāo)和聯(lián)邦政府為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)而采取的行動(dòng)。

第一，發(fā)展和豐富戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。該方式的重點(diǎn)是加強(qiáng)現(xiàn)有的聯(lián)系，并在教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)雇主和社區(qū)之間建立新的聯(lián)系。這意味著將學(xué)校、學(xué)院、大學(xué)、圖書館、博物館和其他社區(qū)資源匯集在一起，建立STEM生態(tài)系統(tǒng)，不斷拓寬和豐富每個(gè)學(xué)習(xí)者的教育和職業(yè)之旅，讓他們在當(dāng)?shù)貙?shí)習(xí)、研究和在職學(xué)習(xí)的過程中積累經(jīng)驗(yàn)。戰(zhàn)略伙伴關(guān)系還意味著探索教育界，將正規(guī)和非正規(guī)學(xué)習(xí)融為一體，使學(xué)生能夠完成核心學(xué)術(shù)和應(yīng)用技術(shù)課程，為接受高等教育做好準(zhǔn)備。這一方式有助于留住對STEM領(lǐng)域感興趣的學(xué)習(xí)者，并為公共和私營部門雇主培養(yǎng)高素質(zhì)人才。

第二，通過學(xué)科融合吸引學(xué)生。該方式旨在通過關(guān)注復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題和迎接各種類型的挑戰(zhàn)，讓學(xué)生感到STEM學(xué)習(xí)的意義。它通過讓學(xué)習(xí)者參與跨學(xué)科活動(dòng)（如基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、科學(xué)博覽會(huì)、機(jī)器人俱樂部、發(fā)明挑戰(zhàn)或游戲研討會(huì)）來促進(jìn)創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)，這些活動(dòng)要求參與者運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)和方法來識(shí)別和解決問題。它也可以通過使用新型的、量身訂制的教學(xué)方法，幫助學(xué)生理解其中跟數(shù)學(xué)相關(guān)的問題。另一個(gè)目標(biāo)是讓學(xué)習(xí)者運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)來解決問題，如通過結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)并研究社會(huì)問題。這些活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的STEM知識(shí)素養(yǎng)，并提前為快速變化的工作做好準(zhǔn)備。

第三，培養(yǎng)計(jì)算素養(yǎng)。這條途徑認(rèn)識(shí)到數(shù)字設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)是如何徹底地改變社會(huì)的，并采取了使學(xué)習(xí)者能夠最大限度地適應(yīng)這一變化的策略。數(shù)字掃盲能夠?yàn)槿藗兲峁┎檎倚畔?、回答問題和分享想法的工具，并且他們需要了解如何負(fù)責(zé)任和安全地使用這些工具。該方式旨在推動(dòng)計(jì)算思維成為當(dāng)今關(guān)鍵技能，計(jì)算思維不僅只是有效地使用計(jì)算設(shè)備，而且意味著用數(shù)據(jù)解決復(fù)雜問題。它通過擴(kuò)大數(shù)字平臺(tái)在教學(xué)和學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，讓人們可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。每個(gè)人都可以在其中找到最有效的學(xué)習(xí)方式，而且它可以利用模擬活動(dòng)或虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)吸引人們更努力地學(xué)習(xí)。這些工具有可能縮小正規(guī)教育環(huán)境中的成績差距，并在工作場所提供提高技能的機(jī)會(huì)。

第四，以透明和問責(zé)的方式運(yùn)作。該方式要求聯(lián)邦政府保證在STEM方案中公開透明開展各項(xiàng)活動(dòng)。這樣其他STEM利益攸關(guān)方可以監(jiān)管整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行狀況，多方共同努力實(shí)現(xiàn)該國家戰(zhàn)略的最終目標(biāo)。

這4種方式試圖增強(qiáng)教育工作者、雇主和社區(qū)的能力，使各級(jí)學(xué)習(xí)者更好地服務(wù)于整個(gè)社會(huì)，并確保美國在未來成為在全世界STEM掃盲、創(chuàng)新和就業(yè)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

表1列出了本戰(zhàn)略計(jì)劃下的教育方式和目標(biāo)，以及擁有STEM教育方案、投資和活動(dòng)的聯(lián)邦部門和獨(dú)立機(jī)構(gòu)。這些圓點(diǎn)標(biāo)示的是每個(gè)機(jī)構(gòu)目前計(jì)劃通過特派專家來完成的目標(biāo)，但具體完成情況須視預(yù)算限制和其他核準(zhǔn)情況而定。

聯(lián)邦機(jī)構(gòu)集體計(jì)劃用透明和問責(zé)的方式運(yùn)作，完成以下5個(gè)目標(biāo)：一是在STEM社區(qū)中利用和擴(kuò)展基于現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐;二是注重少數(shù)群體的參與程度;三是使用通用指標(biāo)來衡量進(jìn)度;四是公開提供STEM教育相關(guān)程序的性能和結(jié)果;五是制定實(shí)施計(jì)劃并跟蹤進(jìn)展情況。

二、STEM教育的愿景

STEM是美國進(jìn)行技術(shù)探索和創(chuàng)新的基礎(chǔ)。利用原子的力量將人送上月球和往火星發(fā)射探測車;設(shè)計(jì)出可以聯(lián)網(wǎng)的便攜小型電腦;發(fā)明出展示身體內(nèi)部運(yùn)作的影像生成設(shè)備，并試圖利用新技術(shù)解碼人類基因組。這些驚人的成就不斷轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惖慕?jīng)驗(yàn)，激勵(lì)著不同年代的人們?nèi)ヌ剿魑粗念I(lǐng)域。同時(shí)這些突破為STEM教育和研究提供了強(qiáng)大的公眾基礎(chǔ)。

隨著科技人才的競爭，全球創(chuàng)新的步伐也在加快?，F(xiàn)如今，美國的經(jīng)濟(jì)繁榮和國家安全取決于其不斷進(jìn)步的科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新能力。美國的國家創(chuàng)新基礎(chǔ)比以往任何時(shí)候都要依賴于有效的跨部門合作，通過合作獲得STEM教育的發(fā)展紅利和完成其最終目標(biāo)——建立STEM生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?yàn)樗忻绹颂峁┙K身接受STEM高質(zhì)量教育的機(jī)會(huì)。這是讓每個(gè)人具備基本STEM素養(yǎng)的途徑，可以讓美國在技術(shù)競爭日益激烈的世界中搶先占據(jù)和保持領(lǐng)導(dǎo)地位做好準(zhǔn)備。

在過去的25年里，STEM教育已經(jīng)從4個(gè)交叉學(xué)科的實(shí)用集合體發(fā)展為對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的知識(shí)庫和技能集合系統(tǒng)。優(yōu)質(zhì)的STEM教育提供了一種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，并將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)概念與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合在一起，讓學(xué)生將STEM知識(shí)運(yùn)用在學(xué)校、社區(qū)、工作和更廣泛的世界環(huán)境中。STEM教育戰(zhàn)略的策劃者們將繼續(xù)擴(kuò)大教育范圍，進(jìn)一步融合包括藝術(shù)和人文學(xué)科在內(nèi)的多學(xué)科研究領(lǐng)域?，F(xiàn)代STEM教育不僅應(yīng)鍛煉批判性思維、解決問題、高階思維、設(shè)計(jì)、推理等技能，還應(yīng)培養(yǎng)毅力、適應(yīng)能力、合作能力、組織能力、責(zé)任感等行為能力。

美國STEM行業(yè)由政府公共部門和私營組織構(gòu)成，通過多種方式提供教育和培訓(xùn)，并在與經(jīng)濟(jì)相關(guān)的部門進(jìn)行研究和開發(fā)。STEM教育和培訓(xùn)讓學(xué)生在學(xué)前教育到高中（K-12）、本科生到博士后等階段通過技術(shù)教育、實(shí)習(xí)、社區(qū)大學(xué)、再培訓(xùn)項(xiàng)目等方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。盡管目前美國的學(xué)前教育只是州、地方和部落負(fù)責(zé)的項(xiàng)目，但聯(lián)邦政府在提供適合的教育方式方面依然發(fā)揮著重要作用，如提供和傳播最新教育消息，有效開展教學(xué)以促進(jìn)STEM教育發(fā)展。聯(lián)邦政府通過支持勞動(dòng)力發(fā)展項(xiàng)目、高等教育研發(fā)項(xiàng)目等措施激發(fā)公眾創(chuàng)造力并激勵(lì)下一代STEM學(xué)習(xí)者不斷去研究和學(xué)習(xí)，從而帶動(dòng)國家研發(fā)行業(yè)發(fā)展。

（一）STEM教育的現(xiàn)狀

美國提供了大量STEM領(lǐng)域內(nèi)的本科和研究生學(xué)位，以便進(jìn)一步開展促進(jìn)美國繁榮和國家安全的研究。對于那些沒有接受過高等教育的人來說，如果他們渴望在職場上取得成功，那么STEM技能將發(fā)揮越來越重要的作用。STEM技能，如計(jì)算思維、發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力、創(chuàng)新思維等，對于為生產(chǎn)智能產(chǎn)品、改善醫(yī)療保健和保衛(wèi)國家的團(tuán)隊(duì)來說至關(guān)重要，這些技能同樣在很多領(lǐng)域和工作中都是寶貴的資產(chǎn)。國家的成功需要受過高等教育的現(xiàn)代勞動(dòng)者和熟練駕馭高科技、數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)世界的美國人來實(shí)現(xiàn)。

國家認(rèn)識(shí)到應(yīng)該讓所有的美國人（不論年齡、背景和職業(yè)）都能接受高質(zhì)量STEM教育，因此整個(gè)STEM生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各組織都在努力改進(jìn)STEM教育和培訓(xùn)，全國各地都建立了以STEM為重點(diǎn)的學(xué)校和非正式學(xué)習(xí)項(xiàng)目，其中衍生出許多成功的案例：聯(lián)邦政府的資金支持更廣泛的STEM教育活動(dòng)，不同年齡組和學(xué)習(xí)背景的人都可以參與學(xué)習(xí);不同地區(qū)的行業(yè)、非營利組織和專業(yè)協(xié)會(huì)也建立了支持STEM學(xué)習(xí)者的項(xiàng)目。這些成就讓我們可以對STEM教育進(jìn)行有目標(biāo)的改進(jìn)，并保持美國在全球的競爭力。

根據(jù)美國國家科學(xué)委員會(huì)（National Science Board）的《2018年科學(xué)與工程指標(biāo)報(bào)告》（Science and Engineering Indicators 2018），美國人的STEM基礎(chǔ)素養(yǎng)在過去20年中略有提高，但仍落后于許多國家。2006-2015年，美國15歲青少年在數(shù)學(xué)素養(yǎng)方面的得分低于國際平均水平，在科學(xué)技能方面則略高于國際平均水平。而最近一項(xiàng)面向即將進(jìn)入大學(xué)的高中生的素質(zhì)測試的數(shù)據(jù)顯示，只有20%的學(xué)生準(zhǔn)備好了學(xué)習(xí)STEM專業(yè)相關(guān)課程。在全世界范圍內(nèi)，有兩個(gè)國家在培養(yǎng)學(xué)生STEM素質(zhì)方面做得很好——在過去15年里，印度和中國授予科學(xué)與工程學(xué)士學(xué)位的數(shù)量上超過了美國。這兩個(gè)國家共提供了占全球科學(xué)與工程學(xué)士學(xué)位總數(shù)近一半的學(xué)位，印度占25%，中國占22%。相比之下，美國科學(xué)與工程學(xué)士學(xué)位僅占全球總量的10%，但美國雇主對STEM學(xué)位畢業(yè)生的需求卻在持續(xù)增長。

在美國，STEM專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率比其他專業(yè)以更快的速度增長，STEM工人比其他領(lǐng)域工人可以獲得更高的工資。STEM學(xué)位持有者享有更高的收入，無論他們是否從事STEM職業(yè)。盡管STEM技能有如此高的價(jià)值，但并不是所有的美國人都有平等機(jī)會(huì)接受STEM教育，或者在STEM領(lǐng)域享有平等地位。婦女、殘障人士、部分種族和族裔群體（非洲裔、西班牙語拉丁裔、土著印第安裔、阿拉斯加原住民）在接受科學(xué)與工程教育和在相關(guān)崗位就業(yè)的比例明顯偏低。正如指標(biāo)中所報(bào)告的，盡管婦女占總?cè)丝诘囊话耄齻冊赟TEM工作人員中所占比例不足30%。同樣，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，少數(shù)種族和民族群體人口雖占總?cè)丝诘?7%，但其在STEM相關(guān)行業(yè)的勞動(dòng)力只占全國STEM勞動(dòng)力的11%。另外，殘障人士和退伍軍人在參加STEM教育和職業(yè)方面也面臨障礙，來自不同地區(qū)的美國人也可能會(huì)接受不同程度的STEM教育。例如，在缺少基本寬帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的2400萬美國人中的83%生活在農(nóng)村或部落社區(qū)。盡管改善STEM教育的可獲得性本身并不代表在STEM領(lǐng)域能享受平等待遇，但是教育的公平性、可獲得性依然應(yīng)是國家的基本優(yōu)先事項(xiàng)。

美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)研究院（National Academy of Science，Engineering and Medicine）十多年的研究表明，為了讓學(xué)生在未來的工作做好準(zhǔn)備，美國STEM教育生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)還面臨著更多的挑戰(zhàn)。2017年多份聯(lián)邦戰(zhàn)略計(jì)劃和報(bào)告也指出，通過STEM教育實(shí)現(xiàn)國家目標(biāo)，還要重視國家安全、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、量子信息科學(xué)、先進(jìn)制造業(yè)等領(lǐng)域的教育。毫無疑問，STEM教育一直都是美國的一項(xiàng)重要優(yōu)先任務(wù)。

（二）未來五年的聯(lián)邦戰(zhàn)略計(jì)劃

本文介紹了聯(lián)邦政府STEM教育的五年戰(zhàn)略計(jì)劃，并響應(yīng)了2010年《美國競爭再授權(quán)法》第101條的要求。該計(jì)劃通過與學(xué)習(xí)者、家庭、教育工作者、社區(qū)領(lǐng)導(dǎo)人和雇主的全國性合作，加強(qiáng)了聯(lián)邦政府計(jì)劃的公正性、行動(dòng)效果以及達(dá)成與國家STEM社區(qū)合作的承諾。除了指導(dǎo)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)在未來5年的行動(dòng)之外，它還計(jì)劃成為STEM社區(qū)的一顆“北極星”，為該社區(qū)群體的成功指明道路。聯(lián)邦政府鼓勵(lì)來自全國各地的STEM教育利益相關(guān)者通過他們自己的行動(dòng)來支持該計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。

此項(xiàng)戰(zhàn)略計(jì)劃是參與STEM教育生態(tài)系統(tǒng)的利益相關(guān)者們花費(fèi)了大量心血后的產(chǎn)物。該戰(zhàn)略將聯(lián)邦機(jī)構(gòu)關(guān)于STEM教育項(xiàng)目的重點(diǎn)投資和活動(dòng)與國家STEM社區(qū)的優(yōu)先項(xiàng)目重新結(jié)合起來。因此該計(jì)劃反映了多個(gè)新的重點(diǎn)領(lǐng)域，比如教育與雇主的伙伴關(guān)系是以工作為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)和美國成熟技術(shù)勞動(dòng)力發(fā)展的重點(diǎn)。它強(qiáng)調(diào)了跨學(xué)科、跨正式與非正式教育、跨社區(qū)建立聯(lián)系的重要性，強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)新和開拓教育的重要性、計(jì)算思維能力普遍推廣的價(jià)值、數(shù)字教育工具的力量以及具備數(shù)字素養(yǎng)的必要性。最后，聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的承諾保證了在執(zhí)行這一戰(zhàn)略和報(bào)告進(jìn)展時(shí)結(jié)果的透明度和問責(zé)制。

此戰(zhàn)略計(jì)劃是基于對未來的展望而制定的，即讓所有美國人終身享有高質(zhì)量的STEM教育，以及讓美國通過STEM教育在綜合素質(zhì)、創(chuàng)新和就業(yè)方面成為全球領(lǐng)導(dǎo)者。實(shí)現(xiàn)這一理想的辦法是首先完成以下3個(gè)目標(biāo)：第一是加強(qiáng)STEM基礎(chǔ)素養(yǎng)，第二是提高STEM教育的多樣性、公平性和包容性，第三是為STEM勞動(dòng)力發(fā)展的未來前景做好準(zhǔn)備。

在制訂實(shí)施計(jì)劃時(shí)，政府可以采取一定的方法來促進(jìn)多個(gè)目標(biāo)共同推進(jìn)。例如，以上3個(gè)目標(biāo)都可以通過提高社區(qū)對STEM教育的參與度來推進(jìn)。另外，將計(jì)算思維作為所有教育活動(dòng)的組成部分，這會(huì)對其產(chǎn)生廣泛的影響。因此該戰(zhàn)略建立在以下4種途徑方法上：第一是發(fā)展和豐富戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，第二是在學(xué)科交叉融合上吸引學(xué)生，第三是培養(yǎng)計(jì)算能力，第四是讓執(zhí)行具有透明性和問責(zé)性。

每條途徑都包含了一系列目標(biāo)，這些目標(biāo)代表了政府的優(yōu)先項(xiàng)。每個(gè)計(jì)劃都包含了聯(lián)邦政府的討論總結(jié)、核心思想和推動(dòng)目標(biāo)發(fā)展的一系列關(guān)鍵行動(dòng)，而行政摘要?jiǎng)t詳細(xì)說明了各個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)對每項(xiàng)教育目標(biāo)作出的貢獻(xiàn)。各機(jī)構(gòu)將在此戰(zhàn)略公布后擬訂執(zhí)行計(jì)劃，確保其內(nèi)容具體有效地實(shí)行。

三、STEM教育的目標(biāo)

該計(jì)劃中的3個(gè)目標(biāo)，為聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的項(xiàng)目投資選擇和機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)活動(dòng)提供了明確的總體指導(dǎo)，可以成為其他STEM教育相關(guān)群體的指向標(biāo)。

（一）為STEM綜合素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

如果所有美國人都能從STEM教育中受益，那么這個(gè)國家就會(huì)更加強(qiáng)大。STEM教育為他們提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓STEM學(xué)習(xí)者能夠充分參與到社會(huì)中來，為社會(huì)作貢獻(xiàn)。STEM素養(yǎng)的發(fā)展取決于所有美國人能否終身獲得高質(zhì)量的STEM教育。即使對于那些不從事與STEM相關(guān)工作的人群來說，對STEM知識(shí)和STEM相關(guān)技術(shù)的基本理解已經(jīng)成為現(xiàn)代人全面參與社會(huì)的先決條件。STEM教育教授了如何思考和解決問題的能力，而這些能力也可以運(yùn)用到其他領(lǐng)域。具備STEM素養(yǎng)可以使人們能夠在個(gè)人健康、營養(yǎng)、娛樂、交通、網(wǎng)絡(luò)安全、財(cái)務(wù)管理、教育子女等方面做出更聰明的抉擇。具有STEM素養(yǎng)的群體面對問題時(shí)能夠更冷靜、清晰地進(jìn)行分析，整理并提出有效的解決方案。他們在應(yīng)對迅速發(fā)展的技術(shù)變革時(shí)，將以陪審員、選民和消費(fèi)者的身份更好地參與到社會(huì)中去。

（二）提高STEM教育的多樣性、公平性和包容性

只有當(dāng)所有社會(huì)成員和那些在STEM和就業(yè)領(lǐng)域的弱勢群體都能公平地享受STEM教育時(shí)，國家才能在STEM堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)下謀求更多的利益。大量研究表明，在性別、種族、社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位、能力、地理位置、宗教等方面多樣的社區(qū)，這種重視包容的環(huán)境才能夠更好地留住人才，更具參與性、生產(chǎn)力、創(chuàng)造力和組織性。

目前，并不是所有的學(xué)生都能獲得高質(zhì)量的STEM教育機(jī)會(huì)，暗藏的偏見是阻礙這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)因素，美國農(nóng)村、城市與郊區(qū)在人力、物力和財(cái)力分配上的差異，也大大阻礙了這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。非洲裔、西班牙語拉丁裔、土著印第安裔、阿拉斯加原住民等族群在STEM領(lǐng)域工作的比例明顯低于他們在其他工作中的總體比例，從事科學(xué)與工程等職業(yè)的女性比例在美國整體勞動(dòng)力里也明顯偏低。研究發(fā)現(xiàn)，如果那些弱勢群體也能公平地接觸STEM教育，那么更多的發(fā)明和專利、創(chuàng)業(yè)與教育創(chuàng)新等類似的突破都可以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)對社區(qū)的不完全統(tǒng)計(jì)，婦女和少數(shù)族群在STEM相關(guān)方面也面臨障礙。研究發(fā)現(xiàn)，盡管美國45%的行業(yè)由女性領(lǐng)導(dǎo)，但在過去4年新成立的225家生物技術(shù)公司中，只有17家公司由女性領(lǐng)導(dǎo)。

無論地理位置、性別、種族、社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位、是否參過軍、父母受教育程度、殘障狀況、學(xué)習(xí)程度以及其他社會(huì)身份如何，所有美國人都應(yīng)該有機(jī)會(huì)掌握STEM相關(guān)的技能和方法。這不僅是為了他們自己的成功，也是為了讓美國更具競爭力。該計(jì)劃期望STEM教育在制訂和實(shí)行禁止歧視等相關(guān)政策時(shí)，也應(yīng)體現(xiàn)更加包容和公平的價(jià)值觀。

（三）讓STEM勞動(dòng)力為未來做好準(zhǔn)備

美國多樣化的人才有了充實(shí)的STEM知識(shí)和強(qiáng)大的業(yè)務(wù)能力，他們就可以更好地為未來工作做好準(zhǔn)備。這些人才在保障國家創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵領(lǐng)域都是至關(guān)重要的，如農(nóng)業(yè)、能源、醫(yī)療、信息與通信技術(shù)、制造、運(yùn)輸、國防、人工智能、量子信息科學(xué)等領(lǐng)域。自2000年以來，雖然STEM領(lǐng)域的學(xué)位數(shù)量有所增加，但在某些需要STEM學(xué)位的領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、電氣工程、軟件開發(fā)等，勞動(dòng)力短缺現(xiàn)象仍然存在，部分與STEM相關(guān)的技術(shù)行業(yè)領(lǐng)域也存在勞動(dòng)力短缺的問題。即使許多空缺職位不需要學(xué)士學(xué)位就可以勝任，但STEM培訓(xùn)可以讓人們更具競爭力。讓學(xué)習(xí)者獲得STEM相關(guān)的技能和方法，他們就會(huì)在就業(yè)時(shí)有更多的選擇。這其中也包括在聯(lián)邦政府工作的職員——210萬雇員中有1/7的人需要在STEM領(lǐng)域工作。

只有當(dāng)美國人擁有強(qiáng)大的STEM基礎(chǔ)，當(dāng)STEM領(lǐng)域的多樣性和包容性實(shí)現(xiàn)時(shí)，美國才能擁有強(qiáng)大STEM勞動(dòng)力。今天的學(xué)生就是未來的勞動(dòng)力，他們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)將直接影響有多少人決定從事STEM相關(guān)職業(yè)，以及他們?nèi)绾螢槲磥砉ぷ髯鰷?zhǔn)備。聯(lián)邦政府和其他計(jì)劃相關(guān)方對STEM研發(fā)和培訓(xùn)的投資將使許多從事STEM職業(yè)的人從中受益。這些投資支持幫助了很大一部分的人員，包括本科生、研究生、技術(shù)人員、早期職業(yè)研究人員和其他國家STEM相關(guān)的勞動(dòng)力。

四、行政舉措為計(jì)劃奠定基礎(chǔ)

特朗普政府已經(jīng)為奠定計(jì)劃基礎(chǔ)做了諸多舉措，例如重新授權(quán)NSTC下屬的CoSTEM為領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，為國家實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃的目標(biāo)提供指導(dǎo);指示各機(jī)構(gòu)在2020財(cái)年財(cái)務(wù)預(yù)算請求中優(yōu)先考慮STEM相關(guān)的勞動(dòng)力教育和培訓(xùn);建立統(tǒng)籌全國的勞工委員會(huì)，鼓勵(lì)對工人的教育進(jìn)行投資;支持并簽署了《加強(qiáng)21世紀(jì)職業(yè)和技術(shù)教育法》（Strengthening Career and Technical Education for 21st Century Act）和重新授權(quán)《卡爾·D·帕金斯職業(yè)和技術(shù)教育法》（Carl D. Perkins Career and Technical Education Act），以增加學(xué)生在中等教育和高等教育階段后進(jìn)一步接受高質(zhì)量技術(shù)教育和獲得資格認(rèn)證的機(jī)會(huì);發(fā)布行政命令，擴(kuò)大學(xué)徒制，改善職業(yè)培訓(xùn)項(xiàng)目;指導(dǎo)聯(lián)邦教育部將高質(zhì)量STEM教育的覆蓋面擴(kuò)大到K-12階段的學(xué)生;發(fā)布行政命令，保護(hù)州與地方對教育機(jī)構(gòu)課程管理的控制權(quán)。

這些行動(dòng)反映了自奧巴馬時(shí)期以來的美國政府認(rèn)識(shí)到STEM教育和培訓(xùn)的重要性它是美國創(chuàng)業(yè)就業(yè)和經(jīng)濟(jì)繁榮的驅(qū)動(dòng)力。政府以這些行動(dòng)為基礎(chǔ)，制定了今后五年的全面戰(zhàn)略。