【摘要】中国特色社会主义进入新时代，国家经济社会的发展进入创新驱动发展阶段，人才在创新驱动发展战略中起引领作用。STEM教育理念为我国培养应用型创新人才注入新的活力，但是我国对于STEM教育的研究时间较短和实践经验有限。本文通过分析STEM教育在高校创新人才培养实践中存在的问题，借鉴国内外STEM教育的研究成果和实践经验，从多个层面不同角度探析符合我国国情的“本土化”的应用型创新人才培养方式，为我国应用型本科高校创新人才培养做出贡献。

【关键词】STEM教育；培养模式；创新人才

STEM是指科学（Science）、技术（Technology）、工程（EngiRneering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。STEM教育理念以跨学科性为核心，科学、技术、工程、数学四门学科之间不是相互独立的，而是要打破学科间的壁垒，形成一个有机的整体[1]。STEM教育理念以整合多学科知识来解决问题为导向，在对科学知识充分认知的基础上，借助数学知识的理论为辅助工具，应用于技术与工程学习过程中，培养具有问题解决能力、创新能力、实践能力、协作能力的应用型人才。

1STEM教育在高校创新人才培养实践中存在的问题

1.1STEM教育在实施过程中与设定目标存在偏差

随着STEM教育在国外的研究以及实践实例的不断增多，对于培养应用型创新人才起到积极的推动作用。我国教育工作者也在积极探索、推进STEM教育理念的应用，培养具有创新精神、协作意识、问题解决能力的应用型人才。但是随着STEM教育的飞速发展，教育工作者逐渐模糊STEM教育的目标。某些高校和机构在STEM教育实施过程中对教育目标的认知和理解存在误区，主要体现在以下三个方面：一是片面地认为STEM教育是指在教学活动中设置动手操作实践环节，为突出STEM教育的实践性，而忽略STEM教育的跨学科性、设计性和协作性。这种误区产生的结果是虽然培养了学生的动手操作能力，但却忽略了学习者创新精神、问题解决能力的提高。二是过分强调技术学科的基础知识，误将信息技术的学习作为STEM教育的核心，实际教学过程中以培养学生编程能力为目标，通过编程竞赛衡量学生创新能力。三是过分强调STEM教育以学生为主体，认为STEM教育就能充分发挥学生学习的主动性、激发学习兴趣，提升探索新知识能力。导致以上三种偏差产生的原因是对STEM教育理解不全面，偏离培养学习者综合能力的目标。对于偏离了STEM教育的教学理论和实践过程，很难对我国教学改革产生深远及有效的影响，也很难培养应用型创新人才，为我国经济发展、科技创新输入能量。

1.2没有打破学科壁垒，实现多学科有机融合

STEM教育以多学科之间的有机结合为核心，以项目学习为导向，倡导学习者从不同角度以及多个维度开展学习过程。实现STEM教育的前提是对各个学科领域知识进行学习，进而构建各学科间的相互联系。我国本科高校在专业以及课程设置上主要依据地方经济发展需求、支撑专业建设所需相关知识结构、能力素养等，但是这种人才培养模式不能够满足人才持续发展需求，课程设置方面缺乏综合性、发散性，学习内容存在局限性；知识学习以学科为单元，学科间的交叉融合较少；课程设置单一，缺乏跨学科课程，导致学生对知识的学习以“碎片化”的学科知识为主，很难自我构建学科知识间的相互联系。同时，在课程设置中理论课程与实践环节教学时间存在脱节。目前，对于STEM教育理论存在一个最大的误区，为了突出“STEM教育的跨学科性”，极端的将STEM教育划分为一个独立的学科，而忽略了它是一个综合学科的事实。STEM教育发展的前提是将其与学科课程体系结合，开发以项目式学习为导向跨学科课程，培养适应我国经济发展需求的应用型创新人才。

1.3实施教学改革动力不足，受各方面因素限制

STEM教育在国外已经兴起几十年，在培养创新型人才方面已取得较多研究成果。虽然STEM教育在我国已得到广大师生的认可，但是在STEM教育开展过程中对于课程缺乏整体设计，各个学科间相互联系、渗透不足，应用型创新人才培养机制不健全等，具体表现在：虽然教师在培养学生应用能力的重要性上达成共识，也在不断尝试教学改革，参加教改培训，但在教学实践过程中仍以知识传授为主，受到专业特色限制，仍以培养学生的专业能力为主，而忽视学生实践能力、创新能力以及问题解决能力的培养；虽然教师对跨学科教育的重要性持赞同态度，但在具体实施STEM教育过程中，由于受到高校特色专业数量限制，不利于学科间的交融，课程体系在整体性设计以及整合深度方面不能满足STEM教育目标要求。教师应尝试多样化的教学方式，发散性的课程内容，创新性的课程设置，以实现课程与社会应用相接轨、与现实生活相结合，通过实践和生活激发学生探索学科奥秘，培养创新精神，适应社会发展对应用型创新人才的需求。

2STEM教育理念下应用型创新人才培养的建议

2.1借鉴国外

STEM教育教学实践经验，构建中国本土化的STEM教育STEM教育提高了学习者的技术与创新能力以及从业者的综合能力。STEM教育以项目学习为导向，跨学科式学习为核心，使学习者构建全面的知识体系，在学习过程中通过综合运用项目式学习、自主探究式学习方式，促进学习者的知识、能力、素质等全面发展，有效适应社会经济、科技发展。美国不仅将STEM教育理论应用于基础教育中，随着STEM教育的不断发展与成熟，在高等教育中STEM教育对提高国民科学素养起到积极的推动作用[2]。我国国情与国外差异较大，构建我国本土化的STEM教育尤为重要[3]。STEM教育为教师教学理念与教学行为转变提供动力，教师对STEM教育理念的认同度逐渐提高，在教学实践过程中积极转变授课理念，不断探索适合我国本土化的STEM教育模式。STEM教育改变传统课堂模式，STEM教学理念应用于课堂教学过程中，突出学习者的主导地位，教师在课堂教学中起引导作用，旨在培养学生项目设计与实施能力、问题解决能力以及团队协作能力，与传统讲授式教学不同，有效激发学习者学习兴趣，提高学习者主动参与性，形成自主探究、创新创造的课堂氛围。

2.2STEM教育理念应契合应用型创新人才培养

STEM教育理念以跨学科性为核心，旨在培养学习者的发散性思维以及构建全方位的知识体系为目标。而应用型创新人才是全面发展的人才，应同时具备全面的知识领域以及综合能力素养，思维模式不受单一学科知识内容的禁锢，应该形成综合多学科的思维模式。基于STEM教育理念的应用型创新人才培养在学科设置上，本着各个学科间的相互融合的理念，构建跨学科的学习方式，培养具有全面知识结构、发散思维模式的创新人才。基于STEM教育理念的应用型创新人才培养，通过采用多种教学方式，有效提高应用型创新人才培养质量。应用型人才主要以服务社会为根本，本科高校以培养适应于社会发展需求的应用型创新人才为己任。因此，STEM教育理念与应用型创新人才在培养人才的实用性上具有一致性。

2.3以“三位一体”为目标构建应用型创新人才培养模式

随着科技飞速发展，知识更迭速度不断加快，知识时效性变短，传统的教学理念即“教与学模式”已不再适用于当代大学生的培养，相比之下研究方法、综合能力以及塑造价值比单纯的知识学习更重要。知识的获取途径增多，不再局限于书本、课堂上，对于应用型创新人才除了对知识本身学习外，还要具备发现知识以及创造知识的能力，对于创新人才的培养也发生转变，即由传统的被动接受知识过程向创新实践能力的提高转变。以知识学习、能力提升、价值塑造“三位一体”为应用型创新人才的培养目标。知识结构指学习者通过有效学习从而在头脑中对知识进行内化，形成合理、优化的知识体系。应用型创新人才应同时具备通识性知识、专业性知识和发展性知识。STEM教育理念的核心是跨学科性，在课程设置上体现各学科间的交叉融合，开展项目式的教学模式，能够实现三种知识体系的学习和掌握，完善应用型创新人才的知识结构。

2.4构建综合性课程体系，革新教育教学方式

在教学改革过程中，以课程教学为人才培养的核心，课程体系改革是实现应用型创新人才培养的有效途径。基于STEM教育理念的跨学科性以及相关的课程内容和实践环节，按照多门学科间的相互关系与联系构建一门具有广泛知识领域的综合性课程。该综合性课程在内容设置上应遵循知识内容广泛、知识结构连续的原则。在课程目标方面要涵盖知识目标、能力培养以及素质提升等。在课程设置上，STEM综合性课程与各个学科课程间的关系不是相互独立，也不是可以替代的，而是应该将两者有机结合，相互渗透，因为各个学科课程是综合性课程的理论基础，而综合性课程是在各个学科基础上对课程的深入和强化。对于课程内容的设置由优化理论课程和设置STEM综合性课程两大部分构成。在对现有理论课程的优化过程中，秉着各学科间的相互融合、理论与实践有效相结合两个原则。传统的课程设置上理论课程与实践课程在内容上具有一致性，但是在时间上却存在脱节现象，所以，理论课程与实践课程设置在时间上应保证一致性，实践课程不仅要起到强化理论课程的学习，还要在实践中体现对理论知识的掌握和创新。改革传统教学方式，开展创新实践教学，是应用型本科高校培养创新人才的重要途径。实践是理论知识与创新的桥梁，只有通过实践环节才能深化对理论知识的理解掌握，学习者充分发挥主观能动性将创新意识应用于实践并指导实践创新。因此，在创新实践环节中应开设多样化的实践课程，丰富教学内容，改革教学方式，促进应用型创新人才在知识储备、创新能力以及素质素养全方位协同发展。具体实现途径可以将相关前沿科技成果引入到实践教学内容中，促使学生理论与实践紧密相连；可以鼓励学生参加创新类竞赛、项目，在参与过程中开阔学生视野，激励学生学习兴趣；通过STEM实践课程，学生在教师拟定的设计题目中选择，设计实践过程由学习者自主完成，教师根据学习者的差异进行个性化指导。

2.5构建有效的、多样化的评价机制

我国大部分本科高校在人才评价过程中主要以考试考核成绩为主，应用型本科高校以培养高素质、应用型、具有创新性的人才为己任，在对人才的评定过程中应采用全面化的评价内容、针对性的评价过程、多样化的评价方式，在综合评定过程中应该注重过程性评价，弱化结论性评价。对于评价内容单纯的考核知识理论层面已不能满足应用型创新人才的发展需求，还要对人才的创新能力与素质素养等方面进行综合评价。对于应用型创新人才的培养要突出应用性和创新性两大重要特征，在评价内容上充分体现人才的创新能力与素质素养，还要注重学生思维发展的多元化以及个体的差异性。因此，基础理论知识的考核以课程大纲为标准，命题内容包含两个方面：一方面是对基本知识的掌握和理解，主要涉及概念理解、原理及方法。另一方面是在对基础知识理解基础上，能够运用相关知识解决实际中的问题，给学生足够的空间进行发散性思维的学习，还要了解与学科相联系的知识内容的延伸，了解前沿科技知识与成果，发挥学习的主观能动性；对于创新能力的考核可以从多角度进行综合评价，在学习者进行STEM教育的项目设计过程中，教师可对学习者在自主设计、实践过程中的问题发现与解决、以及小组成员间的相互协作等进行分阶段评价，从而对素质能力进行全方面的考核评价。基于STEM理念的项目学习，无法用传统评价方式进行评定，因为传统的评价方式采用的是单一的主体量化评价方式，采用考试的卷面成绩作为评价学生的标准，这种评价方式的缺点是对于学生的评价仅片面地以卷面成绩为衡量标准，缺乏对学生能力以及素质的综合考核，所以应该采取多元化的评价方式。在教师评价的基础上，积极开展学习主体自我评价，小组成员间的相互评价，评价过程采用多主体的形式。在定量评价的基础上，结合定性评价，不再单纯的以卷面成绩作为评价学生的唯一标准，采用多样化的评价方式给出的评价结果更能体现学习者的知识掌握、创新能力以及素质素养。

3小结

作为学生世界观、人生观、价值观形成的重要阶段，本科教育承载着重大的使命。但自高等教育大众化以来，以“5”“”等国内高水平一流高校科研型人才培养已不适用于普通本科院校，随着经济技术水平的不断发展进步，我国需要大量的“蓝领”人才，对于人才不仅要具备相关的理论知识基础，还要具备实践创新能力素质。STEM教育理念在美国等先进国家为培养实践创新人才注入了动力。通过借鉴国外STEM教育的研究成果，构建我国本土化的STEM教育，为我国应用型本科高校创新人才培养做出贡献。

参考文献

[1]杨彦军,张佳慧,吴丹.STEM素养的内涵及结构框架模型研究[J].电化教育研究,1,42(1):42-.

[2]孙刚成,杨晨美子.美国STEM教育发展经验及其对中国的启示[J].教育与教学研究,0,34(12):-43.

[3]邱德峰,全晓洁,李颜希.国外STEM教育的研究热点与前沿探析[J].教师教育学报,0,7(5):11-21.

作者:茹婷婷 丁晓岩 单位:吉林建筑大学基础科学部