“雙減”背景下高職院校STEAM教育相關“1+X”證書的建設研究

韓天琪 楊葉芬 欒江峰 楊忠明

（廣東科學技術職業學院計算機工程技術學院（人工智能學院） 廣東·珠海 440400）

1 STEAM教育發展現狀

1.1 國際現狀

在信息技術高速發展的當下，各國都在加大科技創新力度。STEAM(Science科學、Technology技術、Engineering工程、Art藝術、Mathematics數學）教育作為科技工程發展的支撐，近年來得到了巨大的發展。其中，美國在2015年頒布了《2015年STEAM教育法案》，重申了STEAM教育的定義，明確將計算機科學納入STEAM教育的范疇，在理論層面，STEAM 師資培養和課程開發都漸成制度，STEAM教育的評估也已經步入正軌；在應用層面，出現了一系列優秀的 STEAM 課程與教學活動案例。德國的STEAM 教育側重于解決當前科技發展中遇到的關鍵問題，在中小學階段注重培養和關注學生在STEAM職業上的興趣和發展，德國希望將STEAM教育與終身教育結合起來，創造一種可持續發展的STEAM教育，并且在多個政府報告中都提及STEAM教育及相關領域。

1.2 國內現狀

STEAM教育自2007年引入我國，在相關著作方面，目前尚處于引介階段，沒有系統的理論認識。在STAEM教育平臺的建設上，上海市最早成立了史坦默國際科學教育研究中心（STEM+研究中心），與此同時，北京國信世教信息技術研究院則借助教育部教育管理信息中心及北京師范大學等國內外知名高校、企業的資源，為中小學校提供STEAM教育云平臺、STEAM課程研發、項目學習活動、綜合素質測評系統、學習空間設計和STEAM教師專業發展等一系列STEAM教育資源與服務支持。總之，STEAM教育在中國發展至今，已迅速形成一股熱潮，呈朝陽之勢蓬勃發展。

2 STEAM教育內容

2.1 STEAM教育內容

STEAM教育開發與應用面向對象為：中小學學生群體，旨在培養學生的邏輯思維、創新思維和實踐能力。目前，普遍認同的STEAM教育內容包含五個方面：科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）和數學（Mathematics）。STEAM教育建立在數學基礎上，將科學與技術通過工程與藝術進行整合，是一種知識體系跨學科的教育體系。

圖1：STEAM教育內容

2.2 STEAM典型課例

本文對深圳、北京、江蘇等地區開設STEAM課程并取得成效的學校進行了調研，分析了其典型教學案例，以《設計和制作一個簡單的聲控燈系統》為例，概述STEAM教學在高中年級實施的具體過程。

具體基本教學信息如圖2所示，對應的課程活動設計如圖3所示。該典型課例以真實情境為背景，以具體聲控燈系統的功能為任務導向，將STEAM教學中包含的科學、工程、技術等要素融入具體的設計實現過程，加深了學生對于基礎學科知識如：物理中的電路知識、科學中的傳感器知識的理解，培養學生對于工程應用的興趣，鍛煉了實際動手能力和發現問題解決問題的能力。

圖2：典型課例基本信息

圖3：典型課例活動設計

3 STEAM教育相關1+“X”證書開發必要性

（1）“雙減”政策及“素質教育”的大環境背景下，傳統K12階段的學科類教培行業轉型發展是大勢所趨。2021年7月23日，我國出臺《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，簡稱“雙減”政策。主要針對校內外教育培訓，標志著我國教育培訓的重大變革。

“雙減”政策規定主要集中在K12階段的學科類培訓，以K12教培為主要業務的機構面臨轉型。而素質類培訓機構受影響較小，藝體教育等培訓機構仍可正常開展業務。2021年教育部、中組部、中央編辦、國家發改委、財政部、人社部等六部聯合印發《義務教育質量評價指南》，素質教育在義務教育階段逐漸得到強化和重視。發展素質教育已經成為社會共識。目前我國的素質教育正在經歷前所未有的快速成長階段。STEAM教育的比重在素質教育板塊的占比越來越大，2020年占到41.8%。本文對來自16個地區的385名 STEAM 創新教育培訓從業人員進行了調研，其中95.32%的人員表示該行業前景較為樂觀。我國STEAM教育市場規模在2020年達350億元，預計在2021年可達496億元。我國STEAM教育市場規模及增速明顯。

（2）針對STEAM課程活動教學等不同等級要求的人才需求猛增，從業人員薪資普遍較高。STEAM培訓教育行業的人才主要集中在管理崗、教學教研崗、市場崗、技術崗等。根據才鹿《2019教育行業人才需求趨勢報告》，在包含STEAM培訓的素質教育板塊的383家參調企業中，共計需求主管級人才26184人，中層管理人才4548人，高層管理人才265人，各層級人員比例為99：17：1，總計30997人。平均每家企業需求12位經理級別以上的管理人才和68位主管級人才，而教學教研人才的需求缺口更是達到了70%以上。“看準網”針對STEAM課程培訓教師的工資待遇進行過統計。在對105094份求職樣本數據進行分析后可知，該職位的平均薪資水平為7344元/月，有8.01%的從業人員薪資在12000元/月以上。該行業的從業人員薪資水平普遍較高。

4 高職院校相關專業人才培養情況

STEAM教育的從業人員需求激增，從業人員薪資也普遍很高。然而在高職院校專業人才培養上，目前還存在如下問題：

4.1 缺乏系統性的課程培養體系和對標STEAM教育崗位的育人方案

STEAM教育的課程體系目前較為成熟應用的均來自大型培訓結構，這些機構通常采用“借鑒發達國家成熟的教學體系+機構團隊自主研發”的模式進行課程設計，即在海外教學體系的基礎上完善開發具有中國特色的課程內容。但多數教育培訓機構缺乏自主研發實力，造成行業教學課程內容同質化嚴重且適用性較差，直接導致用戶體驗不佳進而對STEAM教育理念質疑，不利于行業的良好發展。此外，由于中國政府尚沒有明確規劃STEAM教育培訓的教學大綱，行業缺少統一的教學標準，培訓機構按照各自計劃安排教學，最終的教學效果大相徑庭，消費者易產生不信任感。

本文對385名 STEAM 教育從業人員的調研結果顯示僅1.56%的從業人員認為STEAM教育中人工智能教培行業有完全對口的專業，絕大多數從業人員認為STEAM教育屬于交叉學科的教育，目前沒有完全對口的專業或培養模式。

4.2 “雙師型”師資缺乏，職業時間經驗不足，專業知識滯后

目前STEAM教育師資力量嚴重不足，完備的教師培訓體系尚未形成。2020年，中國STEAM教育行業教師人才缺口超過300萬人，從就業市場來看，造成行業教師人才缺口巨大的原因可分為兩方面：

（1）傳統師范類教師難以從事相關編程類、機器人類等新興技術課程教學，無法滿足行業較高的門檻要求；

（2）編程類崗位的平均薪酬遠高于普通講師，導致相關人才流失嚴重。從教師培訓體系來看，行業教師多數具備計算機、工程學等相關理科專業背景，在具備一定的條件后，往往會轉向編程類行業。此外，目前的行業教師雖具備相應的學科背景，但普遍缺乏教育教學經驗，難以對教學質量嚴格把控，直接影響學生的學習效果。

師資力量不足及缺少完善的師資培訓體系限制了中國STEAM教育行業的發展規模，嚴重阻礙行業進一步發展。

4.3 專業實訓條件及教學資源不足

涉及STEAM從業崗位所需的硬件平臺、實訓條件等均沒有特定的實訓場所。多數從業人員根據自己的計算機、工程學等專業背景，經過再學習才能走上工作崗位。配套的實訓資源不足，嚴重影響人工智能創新教育開發與應用方向的學生知識、技能、素質的培養。

5 面向高職院校學生相開設STEAM教育開發與應用“1+X”證書的建議

“1+X”證書，其中“1”代表學歷證書，“X”代表職業技能等級證書。開設 STEAM 教育開發與應用職業技能等級證書，便于高職院校學生針對實際STEAM教育崗位無縫上崗。對行業企業而言，也極大縮短了培訓培育該崗位的時間。同時，在“雙減”背景下，也提供了中小學在校教師在STEAM教育方向上再學習、再提高的途徑和路線。

根據市場調研及行業需求，STEAM教育開發與應用職業技能等級建議開設初級、中級、高級三個遞進層次，具體面向：

初級：主要面向各類STEAM教育課程活動教學。可包含的內容有：智能產品活動教學、機器人課程活動教學、圖形化編程教學、人工智能賽事活動宣傳與實施。

中級：主要面向STEAM課程開發。可包含的內容有：智能產品創意項目開發、機器人課程開發、Python編程項目開發、人工智能賽事活動組織與培訓、教具產品維修維護。

高級：主要面向STEAM課程總體設計。可包含的內容有：智能產品課程體系設計與評價、機器人課程體系設計與評價、嵌入式編程項目開發與系統設計、人工智能賽事活動設計、教具產品設計開發。

6 結束語

綜上，教育培訓行業正在經歷前所未有的大變局，素質教育成為新背景下的風向標。我國的 STEAM 教育行業在經歷了“國外經驗借鑒—內部教培行業推動”的十幾年，已經有了部分成功的課程探索案例和實踐經驗。STEAM教育培訓行業的規范化發展，有助于推動素質教育的深入貫徹和教育需求。在此背景下，加快在高職院校開展STEAM教育開發與應用相關的“1+X”證書建設，有助于及時培養行業發展所急需的教培人才，對推動我國STEAM教育的良性發展、落實國家《義務教育質量評價指南》與“雙減”政策，具有非常重要的現實意義。