美國：增加STEM專業大學畢業生勢在必行——美國總統科技顧問委員會報告評述

王穎 張帥

（北京理工大學教育研究院，北京100080）

美國：增加STEM專業大學畢業生勢在必行——美國總統科技顧問委員會報告評述

王穎 張帥

（北京理工大學教育研究院，北京100080）

近年來，美國逐步重視對STEM人才的培養。美國總統科技顧問委員會《致力于增加100萬科學、技術、工程、數學專業大學畢業生》報告中預測，美國需要大量增加STEM專業大學畢業生，才能彌補未來的崗位空缺。針對這一需求，報告提出具體建議。

STEM專業；大學畢業生；美國

2012年2月，美國總統科技顧問委員會（the President's Council of Advisors on Science and Technology）向總統提交了題為《致力于增加100萬科學、技術、工程、數學專業大學畢業生》（Engage to Excel:Producing One Million Additional College Graduates With Degrees in Science，Technology，Engineering，and Mathematics）的報告（以下簡稱《增加STEM畢業生報告》）。報告介紹了美國目前STEM專業大學生的培養情況，并結合對未來STEM大學畢業生需求量的預測，提出了一些具體的建議。提出該報告的背景是什么？該報告的內容是什么？它的建議有何優勢？文章將仔細研究和思考這些問題，以期為我國STEM專業大學生的培養提供借鑒。

一、《增加STEM畢業生報告》提出的背景

STEM教育是指科學（Science）、技術（technology）、工程（engineering）、數學（mathematics）領域的教育。具有科學、技術、工程、數學知識和技能的人才即STEM專業人才。2010年，喬治城大學教育與勞動力中心的一個分析顯示，在2008～2018年間，STEM崗位將從5.0％增長到5.3％，這一增長相當于增加了100萬個工作崗位，［1］而且2018年將有92％的STEM工作要求員工應接受過STEM相關領域高等教育或培訓。［2］也就是說，未來10年，美國需要增加100萬STEM專業大學畢業生。［3］為此，PCAST特制訂《增加STEM畢業生》報告，試圖通過具體建議，迅速增加STEM專業大學畢業生數量。

二、《增加STEM畢業生報告》的主要內容

（一）增加大學前兩年STEM專業學生保有率的策略

美國國家教育統計中心發布的一項關于美國2003～2004年高等教育的縱向研究顯示，STEM專業大學生多數在前兩年轉到非STEM專業，而最終獲得STEM學位的人數不足40％。［4］與此同時，綜合大學，文理學院等各類大學STEM專業前兩年的課程具有共同特征。［3］因此，報告提出提高大學前兩年STEM專業學生保有率的策略（以下簡稱“策略”），以此實現STEM大學畢業生數的顯著增長。

（二）策略實施面臨的障礙和挑戰

1.教師實證教學法知識的缺失。許多教師使用的教學方法是傳統的方法，這些方法并不適用于所有學生。［3］實證教學法是一種十分高效的課堂教學法，然而，現在的STEM教師對該教學法的掌握程度有待提高。

2.缺乏對優秀教學的促進和獎勵。美國目前對STEM教師的獎勵多集中在教學研究上，而忽視對具體教學的激勵，包括學校或相關教育部門對良好教學獎勵措施不足；個人對教學獎勵較少等。［3］

3.學校可提供的優勢資源有限。近幾年，許多學校經濟條件有限，部分學校通過努力可以為學生提供課程中需要的基本素材和設備，然而，為新的教學方法和項目投入更多資源是無法實現的。［3］

4.STEM專業學習壓力比其他專業大。一些學生認為在STEM專業中獲得的平均分比人類學、企業管理或社會科學等專業獲得的平均分低，這也意味著，在STEM專業中的學習壓力會更大。［3］因此，STEM專業的入學率和保有率較低。

5.各機構間缺乏合作。目前，美國許多兩年制大學和非研究性機構不能為學生提供系統、全面的研究機會。［3］報告指出，加強學術機構間，學術機構和企業間的合作可以為學生拓展更多學習、研究的機會。

6.“改變”帶來的挑戰。組織和文化變革涉及到很多復雜的領域，使得變革過程中障礙重重，不利于變革的實現。例如：當STEM專業教師使用傳統教學法在該領域獲得成功后，這種傳統教學法會被教師理所當然地看成是適合所有學生的最有效的教學方法，從而拒絕改變現狀，探索更高效的教學方法。［3］

（三）策略實施的具體建議［3］

1.推進實證教學方法的廣泛使用。建立由聯邦研究機構、學術機構、學科協會和基金會資助的學科重點項目，對現在和未來的教師進行實證教學法的培訓；創立“STEM機構改革獎”等競爭性獎勵項目；請求國家科學院開發評估STEM教育的標準。

2.提倡并支持用探索研究課程取代標準實驗課程。國家科學基金委建立特定項目，擴展高等教育前兩年對科學研究和工程設計課程的使用；減少聯邦研究基金的限制和重新制定專門的教育部計劃，增加學生在教師研究實驗中的研究和設計機會。

3.開展全國性的高等數學教育實踐，彌補數學欠缺。聯邦政府研究并利用最好的數學教授法，確保大學生具備在大學學習STEM專業所需的數學素養。例如：由國家科學基金委、勞工部和教育部共同建立一個五年計劃，利用這個計劃開發新的方法來消除或緩解現存的阻礙學生追求STEM專業的數學瓶頸，從而為高等數學教育提供全國性的實踐項目支持。

4.鼓勵利益相關者之間合作，使STEM職業發展路徑更加多樣化。由于學生背景迥異，因此，學校應與各利益相關者合作，結合學生特點制定不同的學習方式，開辟多種取得STEM學位的途徑，甚至可以頒發全國通用且行業認可的STEM證書，使STEM職業發展路徑更加多樣化。

5.創建一個STEM教育總統委員會，為STEM高等教育的可持續變革提供戰略領導。總統可以利用行政命令建立一個由學術機構、專家協會、企業等成員組成的STEM教育總統委員會，通過設計和改進STEM項目，完善現存獎勵機制等措施實現對STEM高等教育可持續變革的戰略領導。

三、思考

通過對《增加STEM畢業生報告》的分析研究，筆者總結出它的成功之處：首先，策略具有創造性。選取大學前兩年這一特定階段進行先行實驗可以降低時間和成本投入，提高效率，便于觀測實驗進展，及時改進實驗和推廣經驗；其次，建議內容具有可操作性。例如：在探討如何推進實證教學方法廣泛使用時，報告提出的具體實施建議既為該方法的推廣建立了培訓機制和激勵機制，又為保證實證教學法的質量制定了評估標準；再次，倡導社會各界合作。機構間的合力，可以加速STEM畢業生增長并創造多元發展可能；最后，強調政府領導層在策略實施的重要性。報告指出，總統可利用行政命令建立一個STEM教育總統委員會。使政府領導層直接參與到由各機構組成的推進STEM教育的團隊中，更好地了解，監督、促進各方進展。這些具有創造性和可操作性的建議值得我國學習借鑒。

［1］Carnevale，A.P.，N.Smith，and J.Strohl.Help Wanted: Projections of Jobs and Education Requirements through 2018. Washington，DC:G-eorgetown University Center on Education and the Workf-orce.［EB/OL］.https://cew.georgetow-n.edu/wpcontent/uploads/2014/12/fullreport.pdf，

［2］Carnevale，A.P，N.Smith，and M.Melton.STEM.Washington，DC:Georgetown University Center on Education and the Workforce.［EB/OL］.http://cew.georgetown.edu/wp-content/uplodes /2014/11/ste-m-complete.pdf，2011.

［3］President's Council of Advisors on Science and Technology Report to the President Engage to Excel:Producing One Million Additional College Graduates with Degrees in Science，Technology，Engineering，and Mathematics.［EB/OL］.http://files. eric.ed.gov/fulltext/ED54151

1.pdf，2012.

［4］Percentage of 2003-04 beginning bachelor's and associate's degree students who left STEM and selected non-STEM fields after their entrance into these fileds，by major filed entered: 2003-2009.［EB/OL］.］http://nces.ed.gov/datalab/tableslibrary/viewt able.aspx？tableid=9310.

In recent years，the United States attaches great importance to the cultivation of STEM talents.President's Council of Advisors on Science and Technology's report which called"Engage to Excel:Producing One Million Additional College Graduates With Degrees in Science，Technology，Engineering，and Mathematics"predicts that the United States needs a substantial increase in the number of college graduates with STEM degrees to make up for future vacancies.For this need，the report puts forward the specific recommendations.

STEM majors；college graduates；the USA

G640

A

2096-000X（2016）22-0006-02