STEAM教育理念下本科高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)路徑研究

李楠

摘 要：STEAM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數(shù)學（Mathmatics）五門學科的融合，21世紀初發(fā)端于美國。作為一種培養(yǎng)創(chuàng)新綜合型人才的教育范式在美國取得成功之后迅速風靡全球。STEAM教育旨在打破學科界限，借助信息化手段，提升綜合素養(yǎng)，增強學習者設計、解決、創(chuàng)造等方面的創(chuàng)新力。目前，中國已進入創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展階段，STEAM 所倡導的創(chuàng)新教育對我國高等教育階段創(chuàng)新能力培養(yǎng)有重大啟示意義。在STEAM教育的核心理念下，我國本科高校要更加突出創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的價值導向，同時，以構(gòu)建知識、能力與價值“三位一體”的人才培養(yǎng)模式、搭建跨學科的綜合性課程體系、聯(lián)合校內(nèi)外多方同向發(fā)力，以及優(yōu)化多元化考核評價機制的具體實踐，積極推動我國創(chuàng)新型人才的全面發(fā)展。

關鍵詞：STEAM教育；本科高校；創(chuàng)新型人才

中圖分類號：G642文獻標識碼：Ａ 文章編號：１００９ — ２２３４（２０23）12 — ０149 — ０4

黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視創(chuàng)新，全面實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，統(tǒng)籌推進教育、科技、人才事業(yè)，不斷完善國家創(chuàng)新體系、建設創(chuàng)新型國家。2016年，中共中央印發(fā)的《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》明確提出了創(chuàng)新國家“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的時間點和路線圖，即2020年進入創(chuàng)新型國家行列、2030年躋身創(chuàng)新型國家前列和2050年建成世界科技創(chuàng)新強國。在整個創(chuàng)新驅(qū)動中最核心的要素就是建設高水平人才隊伍，這是筑牢創(chuàng)新根基，實現(xiàn)“三步走”戰(zhàn)略目標的關鍵，這對新時代高等教育提出了更高的要求。正如習近平總書記在全國教育大會中指出，要在增強學生綜合素質(zhì)上下功夫，教育引導學生培養(yǎng)綜合能力和創(chuàng)新思維。作為21世紀日益風靡的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，STEAM教育引起了各國創(chuàng)新教育的重視，這與當前我國創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略和人才培養(yǎng)目標不謀而合。

一、STEAM教育的緣起及發(fā)展

STEAM教育本身并不是一個已經(jīng)“固化”的體系，而是由STEM發(fā)展而來。STEM代表科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Mathematics）。1986年，美國國家科學基金會發(fā)布《本科的科學、數(shù)學和工程教育報告》，提出“加強高等教育并追求卓越，使下一代美國人成為世界科學和技術的領導者”，自此拉開了STEM教育的序幕 ［1］。

隨著STEM教育在美國的推廣和實踐，也遇到了新的問題和挑戰(zhàn)。一方面，21世紀科學技術的迅猛發(fā)展展現(xiàn)著它對自然、社會、人與人關系的巨大而難以控制的直接影響力，其負面效應就是生態(tài)危機、社會問題及人際交往在科技異化的作用下矛盾日益突出。而人與自然、人與社會、人與人之間和諧關系是社會進步的重要因素，因此，社會各界開始呼吁教育應關注科技文化及教育的人文性；另一方面，美國在推行STEM教育過程中，也面臨著STEM勞動力的缺失。雖然有越來越多的年輕人接受STEAM教育，但STEM畢業(yè)生產(chǎn)出質(zhì)量卻不盡人意，且并不是所有受到STEM教育的畢業(yè)生都能進入勞動力市場。究其原因在于求職者雖具有STEM的教育背景，但缺乏創(chuàng)新力、想象力及職位所需的技能，而這正是信息社會最需要的。因此，美國的一些研究者和相關組織開始對STEM教育進行反思和改革。2006年，美國維吉尼亞科技大學學者格雷特·亞克門教授及其團隊將Art（藝術）融入STEM教育，形成了科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數(shù)學（Mathmatics）五門學科的融合，使得STEM演變?yōu)閮?nèi)涵更豐富、視野更開闊，尤其關注人文素養(yǎng)的STEAM教育理念。

由于STEAM更加指向創(chuàng)造性本質(zhì)，對知識經(jīng)濟時代的學校教育產(chǎn)生了深刻的影響。STEAM教育在美國取得的巨大成功引發(fā)了世界其他各國對STEAM教育的普遍關注，并隨著全球化進程快速拓展至其他各國。其中，STEAM率先由英國、德國、韓國和澳大利亞引進，并進行了本土化探索實踐。需要說明的是，這些國家多是從STEM教育開始其創(chuàng)新教育之路的，其中唯有韓國從探索之初就是從STEAM教育著手。2002年，英國財政部發(fā)布《建立成功：羅伯特審查報告》，提出應優(yōu)先考慮將STEM教育作為國家戰(zhàn)略的組成部分［2］。2008年，為解決高質(zhì)量綜合性勞動力短缺的問題，德國引入STEAM教育，借此推動德國的可持續(xù)性創(chuàng)新發(fā)展。由于語言關系，STEAM教育在德國又稱為MINT教育。2010年，韓國教育科學技術部在業(yè)務報告中提出，要強化旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的小初高STEAM教育。2011年，韓國教育部頒布《振興整合人才教育（STEAM）計劃》［3］。2013年，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，澳大利亞政府出臺《國家利益中的STEM戰(zhàn)略》等一系列政策推進STEAM教育的實施。2014年，英國皇家學會頒布《科學與數(shù)學教育愿景》，以STEM推動教育改革。2023年，聯(lián)合國教科文組織在巴黎舉行第216屆執(zhí)行局會議，經(jīng)充分磋商，一致通過在中國上海設立教科文組織STEM教育一類機構(gòu)的決議，這是中國在國際舞臺上進一步推動全球范圍內(nèi)教育創(chuàng)新和改革的重大舉措，也意味著全面接軌了國際STEM教育。截至目前，美國、英國、德國、澳大利亞、日本、韓國、中國等國家都已成為STEAM的倡導者，將STEAM教育視為未來教育發(fā)展的新方向且進行了積極的本土化教育探索。至此，STEAM教育已從美國走向全球，然后又回歸本土化，展示了其極大的適應性和強大的生命力。

二、STEAM教育對本科高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重大意義

作為一種教育理念，STEAM倡導打破學科界限，提升綜合素養(yǎng)，旨在增強設計、解決、創(chuàng)造等方面的創(chuàng)新力。雖然后期STEAM教育形式有所變化，但其核心理念一直完整地延續(xù)至今。近年來，STEAM教育在我國教育界關注度越來越高，深入剖析STEAM教育對本科高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的意義，有助于更加深入推進STEAM教育的本土化探索。

（一）有利于打破學科界限，發(fā)揮人才培養(yǎng)的綜合效應

STEAM教育最突出的特征就是破除傳統(tǒng)分科的界限，將科學、技術、工程、藝術和數(shù)學跨學科知識進行融會貫通，實現(xiàn)知識間的有效傳遞和實效運用。在STEAM學科框架中，科學幫助學生認識世界的客觀規(guī)律性、工程技術使學生掌握改造世界的技術能力；藝術則增加了教育的趣味性，豐富學生的情感和想象力；數(shù)學為學生運用和發(fā)展科學、工程、藝術和技術提供了思維方式和解析工具［4］。同時，STEAM教育不是簡單地將多學科知識疊加在一起，而是面對實際問題時創(chuàng)造性地將學科知識分類整合，以項目為中心，創(chuàng)建學科間的聯(lián)系，通過跨學科激發(fā)學生好奇心和參與活動的熱情，鼓勵學生親自設計項目，在輕松愉快的環(huán)境中加深知識體會和探究自我，進而發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，最后建構(gòu)自己的知識體系［5］。由此看出，STEAM教育的跨學科教育不僅使學習凸顯了學科間的整合，更讓學生們感受到了知識遷移的樂趣和解決問題的成就感，并全面提升學生的綜合素質(zhì)。

（二）有利于促進深度學習，培育創(chuàng)新人才的人文意識

STEAM教育教學的典型策略就是借助信息化手段實現(xiàn)知識可視化表征，進而帶動學生更好地進行深度學習。PHET互動仿真程序就是2002年由諾貝爾獎獲得者卡爾·威復為科學和數(shù)學設計的一個互動程序［6］。PHET通過信息化手段，將抽象和復雜的科學現(xiàn)象以可視化方式呈現(xiàn)在學生眼前，且為學生們提供與可視物體親密接觸與互動的機會。PHET的可視化表征不僅創(chuàng)設了真實情境，吸引了學生的注意力，更是在直觀的、游戲化的情境中對學生進行了拓展性教育。此外，STEAM教育還通過可操作性實驗、探究性實踐、審美融入等其他方式或手段實現(xiàn)科學、技術、工程、藝術和數(shù)學的學科融合，將富含人文氣息的藝術因素引入冷峻、嚴肅的科技、工程、數(shù)學中，也使得科學發(fā)展以人為本的本質(zhì)得到回歸。在STEAM教育理念指導下的深度學習，既鍛煉了學生用跨學科知識解決實際問題的創(chuàng)新意識和實踐探究能力，還充分聯(lián)系了學生生活實際，讓學生在有溫度的情境中感受生活和培育責任。

（三）有利于培育共同體意識，激發(fā)創(chuàng)新人才的團隊合力

創(chuàng)新能力和團隊合作是STEAM教育的鮮明特征。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要是STEAM教育通過將多學科進行課程融合，形成發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造知識的內(nèi)生機制，以啟發(fā)學生創(chuàng)新思維、訓練創(chuàng)新方法、生成創(chuàng)新觀點。它要求學生在學習知識、動手動腦的同時，還要積極配合，通過團隊合作凝聚合力，把控項目進度。STEAM教育的共同體意識，有助于培訓學生團隊合作的意識，使學生在從“我”到“我們”的角色中實現(xiàn)團隊合作，從而激發(fā)學生們?nèi)谌隨TEAM教育的積極性。同時，STEAM教育以項目或內(nèi)容為切入點，充分發(fā)揮學生主體性和注重學生學習體驗，要求轉(zhuǎn)變育人觀念，積極構(gòu)建由老師、學生以及利益相關聯(lián)的人構(gòu)成學習共同體。根據(jù)STEAM教育在美國及其他國家的發(fā)展經(jīng)驗，STEAM教育的成功實踐僅靠單一主體是不能實現(xiàn)的，它需要政府、學校、企業(yè)甚至更廣泛的社會力量構(gòu)建育人綜合平臺，才能形成STEAM教育的育人合力?；谶@一點，實施STEAM教育的學校都建立了多主體聯(lián)動的培育機制和完整的人才培育系統(tǒng)，不僅化解了傳統(tǒng)教育體制中人才培養(yǎng)支撐力不足的難題，而且激發(fā)了創(chuàng)新人才的團隊合力。

（四）有利于促進教育發(fā)展，契合創(chuàng)新人才的國家需求

STEAM教育為人才培養(yǎng)提供了關于學習內(nèi)容、學習空間、學習思維一整套的知識建構(gòu)和實踐能力培養(yǎng)的系統(tǒng)學習方式［7］。在STEAM教育中，學生充分享受到了學習內(nèi)容與學習環(huán)境的情境式融合，實現(xiàn)了師生合作式成長和保障了學習的延續(xù)性；同時，以STEAM教育對學校教育進行動態(tài)評價和專業(yè)評估，可以及時發(fā)現(xiàn)與改進學校教育在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面存在的問題或不足，以此驅(qū)動教育改革，確保STEAM教育發(fā)展的可持續(xù)性。此外，STEAM教育不僅能持續(xù)促進教育的發(fā)展，還在于STEAM教育能夠在真實情境中借助任務完成衡量學生創(chuàng)新的真實性和動態(tài)化發(fā)展水平。STEAM教育的核心就是通過可視化編程、綜合課程、創(chuàng)客等形式，將學生創(chuàng)新的種子融入生活情境，將新的技術融入教育的課堂［8］。STEAM教育的學習形式和評估方式不僅有利于學生理解科學、工程技術等領域的抽象概念，更有利于促進我國高等教育的現(xiàn)代化發(fā)展，為國家發(fā)展源源不斷地輸送創(chuàng)新綜合型人才，以此提升國家的綜合競爭力。

三、STEAM教育下本科高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實施路徑

根據(jù)“兩步走”戰(zhàn)略安排，本世紀中葉，中國將建成世界創(chuàng)新型國家。為了實現(xiàn)第二個百年奮斗目標，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要打好提前量。從現(xiàn)在開始，我們就要行動起來，以教育為抓手培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新力和競爭力的人才。由于STEAM教育理念具有前瞻戰(zhàn)略性，措施具有實踐性，這對我國新時代高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了行動指南。

（一）突出STEAM人才教育的價值引導

在創(chuàng)新引領的高質(zhì)量發(fā)展階段，創(chuàng)新型人才成為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展最核心的資本。高等教育作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主要基地，直接關系著創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，高等教育必須適應新時代教育發(fā)展的新要求，從本科教育抓起，創(chuàng)新教育理念。在引入STEAM教育理念時，我們不僅要培養(yǎng)跨學科、具有創(chuàng)新思維的、適應時代需求的全面發(fā)展人才，而且要更加突出其價值性，充分關注國家發(fā)展對創(chuàng)新型人才發(fā)展的需求，以價值的引導性、內(nèi)容的綜合性、情境的真實性、主體的合作性為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供豐富的土壤，為我國進入創(chuàng)新型國家源源不斷地提供高質(zhì)量的人才支持。

（二）構(gòu)建“三位一體”的人才培養(yǎng)模式

STEAM教育不僅打破了學科間的禁錮，更重要的是將知識、能力與價值三者合一，這對我國創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式具有重大啟示意義。進入知識經(jīng)濟時代，科學技術迅猛發(fā)展，知識更新越來越快，單純的“教與學”傳統(tǒng)教學模式已經(jīng)不適應社會發(fā)展的需求。對于創(chuàng)新型人才來講，除了學習知識，更重要的是要具備發(fā)現(xiàn)知識創(chuàng)造知識的能力和強烈的社會責任感。因為科學知識是技術創(chuàng)新的基礎，如果技術創(chuàng)新沒有態(tài)度和情感的引導，就如同沒有靈魂的機器，創(chuàng)新的動力和價值就會被抽離。為此，在STEAM教育理念下，一要深化教學改革，更新教學思想，建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方案，注重以專業(yè)理論知識根基，豐富學生跨學科知識體系；二要深化實踐訓練，以項目設計和課外活動，提升學生創(chuàng)新實踐能力；三是引領社會實踐，培育合作意識和社會意識，實現(xiàn)育人的價值目標。

（三）搭建跨學科的綜合性課程體系

從我國基礎教育教學的發(fā)展進程來看，主流模式依然是分科教學，分科課程在基礎知識的傳授方面具有一定優(yōu)勢，但是，在注重培養(yǎng)學生創(chuàng)造精神、創(chuàng)造能力的科學教育中有很大弊端。STEAM教育在課程設置上將綜合性課程與各個學科課程、理論課程與實踐課程有機地融合在一起，雙方相互滲透，實現(xiàn)了學科知識的傳遞、理論與實踐的一致性，這對促進本科高校創(chuàng)新型人才在知識儲備、能力提升，以及素質(zhì)素養(yǎng)全方位協(xié)同發(fā)展具有重大推動作用。

為此，我們應積極推進以STEAM教育核心理念為目標的內(nèi)涵式融合發(fā)展，借助STEAM教育建設綜合性和開放性的課程體系，以此呈現(xiàn)課程內(nèi)容和實施實踐活動，將學習情境與課外實踐進行有效關聯(lián)，鍛煉學生以綜合視角運用多學科知識解決問題的能力，以此培養(yǎng)“敏于思考、忠于實踐、樂于分享和善于創(chuàng)造”的創(chuàng)新型人才［9］。

（四）聯(lián)合校內(nèi)校外多方同向發(fā)力

STEAM教育在實施過程中強調(diào)充分利用網(wǎng)絡資源、電子媒體的運用。它以信息技術為媒介，以項目、問題、設計及探究為形式，借助信息技術的豐富資源和多元形式激發(fā)學習興趣和創(chuàng)新靈感，促進學生自主學習和創(chuàng)新能力的提高。而創(chuàng)新思維不是靈光乍現(xiàn)，創(chuàng)新能力養(yǎng)成不是一蹴而就的，它需要長期的實踐和持續(xù)的學習積累。這就不僅需要教育系統(tǒng)內(nèi)部的支持，也需要外部條件的協(xié)調(diào)與幫助。2020年，教育部印發(fā)的產(chǎn)學研相關辦法為高校與社會企業(yè)單位合作提供了政策支持，方便高校及時、準確、有效地掌握社會企業(yè)所掌握的STEAM教育的優(yōu)秀資源，以此提升STEAM教育課程綜合實踐的體驗感和有效性。為此，學校應充分挖掘資源，協(xié)同校內(nèi)校外多方聯(lián)動，依據(jù)本校實際構(gòu)建“政府提供支持、學校提供平臺、社會提供輔助、公司提供服務、學生增進受益”的STEAM教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育協(xié)同發(fā)展模式，為學生進行綜合實踐提供不同類型的場域選擇。

（五）優(yōu)化多元化的考核評價機制

在進行STEAM教育項目設計過程中，教師可從多角度對學習者在自主設計、實踐過程中發(fā)現(xiàn)與解決問題、小組團隊協(xié)作等進行過程性評價，從而得出更全面的考核結(jié)果。STEAM教育考核設計契合了本科高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的考核維度，因為創(chuàng)新型人才的兩大重要特征是應用性和創(chuàng)新性，重點考查的就是人才的創(chuàng)新能力與素質(zhì)素養(yǎng)，以及思維發(fā)展的多元化及個體的差異，而目前我國本科高校創(chuàng)新型人才的評價內(nèi)容大多停留在知識結(jié)構(gòu)層面，這種單一評價內(nèi)容并不適合本科高校創(chuàng)新型人才的發(fā)展維度。基于STEAM理念的項目學習，本科高校創(chuàng)新型人才的評價內(nèi)容應包括知識、能力、素質(zhì)，充分發(fā)掘?qū)W生發(fā)展的多元性和創(chuàng)造性，促進創(chuàng)新型人才的全面發(fā)展。同時，為適應時代的變革、社會的需求，對于本科高校創(chuàng)新型人才應豐富考核評價方式，將教師評價與學習主體自我評價、定量評價和定性評價、過程性評價和結(jié)論性評價綜合在一起，由此給出的評價才能更好提升協(xié)同育人的效果。

四、結(jié)語

中國已進入創(chuàng)新驅(qū)動的高質(zhì)量發(fā)展階段，本科高校在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面承擔著重大使命。作為培養(yǎng)綜合科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力人才的理念，國際上STEAM教育的發(fā)展取得了豐碩的成果，對我國高等學校教育的改革提供了借鑒，但也存在較多問題。本文對STEAM教育的緣起及發(fā)展、STEAM教育對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的啟示意義與實施路徑進行了解讀，可以幫助我們更好地理解STEAM教育的核心理念和實踐要求，從而在培養(yǎng)創(chuàng)新人才時更好地解決問題，將STEAM教育理念落實到實處。當然，我國STEAM教育還需結(jié)合實際，開展更多的本土化實踐與探索，走出一條適合自己的創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑，以推動我國創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實現(xiàn)，為社會主義現(xiàn)代化強國建設提供強有力的人才支撐。

〔參 考 文 獻〕

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［2］王小棟，等.從STEM到STEAM：英國教育創(chuàng)新之路［J］.比較教育研究，2017（10）：3.

［3］徐云鶴，等.韓國融合人才教育的實施現(xiàn)狀及啟示［J］.物理教學探討，2016（10）：26.

［4］魏曉東，于冰，于海波.美國STEAM教育的框架、特點及啟示［J］.華東師范大學學報：教育科學版，2017（04）：40-46.

［5］范文翔.美國STEAM教育的發(fā)展脈絡、特點與主要經(jīng)驗［J］.比較教育研究，2018（06）：17.

［6］陳安琪.基于STEAM教育理念的小學綜合實踐活動課程實施［J］.西部素質(zhì)教育，2023（03）：111.

［7］趙梅，廖男.淺析STEAM教育的實踐發(fā)展狀況［J］.教育觀察，2021（01）：72.

［8］宋乃慶，高鑫.中小學STEAM教育評估的內(nèi)涵、價值與理論框架探析［J］.教育科學研究，2021（10）：50.

［9］陶佳，范晨晨，張翠翠.STEAM教育助力核心素養(yǎng)提升的國內(nèi)研究綜述［J］.當代教育與文化，2020（01）：71.

〔責任編輯：丁 冬〕