STEAM教育理念下本科高校創新型人才培養路徑研究

李楠

摘 要：STEAM教育是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數學（Mathmatics）五門學科的融合，21世紀初發端于美國。作為一種培養創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，增強學習者設計、解決、創造等方面的創新力。目前，中國已進入創新驅動的發展階段，STEAM 所倡導的創新教育對我國高等教育階段創新能力培養有重大啟示意義。在STEAM教育的核心理念下，我國本科高校要更加突出創新型人才培養的價值導向，同時，以構建知識、能力與價值“三位一體”的人才培養模式、搭建跨學科的綜合性課程體系、聯合校內外多方同向發力，以及優化多元化考核評價機制的具體實踐，積極推動我國創新型人才的全面發展。

關鍵詞：STEAM教育；本科高校；創新型人才

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新，全面實施創新驅動發展戰略，統籌推進教育、科技、人才事業，不斷完善國家創新體系、建設創新型國家。2016年，中共中央印發的《國家創新驅動發展戰略綱要》明確提出了創新國家“三步走”發展戰略的時間點和路線圖，即2020年進入創新型國家行列、2030年躋身創新型國家前列和2050年建成世界科技創新強國。在整個創新驅動中最核心的要素就是建設高水平人才隊伍，這是筑牢創新根基，實現“三步走”戰略目標的關鍵，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上下功夫，教育引導學生培養綜合能力和創新思維。作為21世紀日益風靡的創新型人才培養模式，STEAM教育引起了各國創新教育的重視，這與當前我國創新驅動發展戰略和人才培養目標不謀而合。

一、STEAM教育的緣起及發展

STEAM教育本身并不是一個已經“固化”的體系，而是由STEM發展而來。STEM代表科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）。1986年，美國國家科學基金會發布《本科的科學、數學和工程教育報告》，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。一方面，21世紀科學技術的迅猛發展展現著它對自然、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畢業生產出質量卻不盡人意，且并不是所有受到STEM教育的畢業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）、數學（Mathmatics）五門學科的融合，使得STEM演變為內涵更豐富、視野更開闊，尤其關注人文素養的STEAM教育理念。

由于STEAM更加指向創造性本質，對知識經濟時代的學校教育產生了深刻的影響。STEAM教育在美國取得的巨大成功引發了世界其他各國對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，英國財政部發布《建立成功：羅伯特審查報告》，提出應優先考慮將STEM教育作為國家戰略的組成部分［2］。2008年，為解決高質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性創新發展。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務報告中提出，要強化旨在培養創新人才的小初高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，為培養科技創新人才，澳大利亞政府出臺《國家利益中的STEM戰略》等一系列政策推進STEAM教育的實施。2014年，英國皇家學會頒布《科學與數學教育愿景》，以STEM推動教育改革。2023年，聯合國教科文組織在巴黎舉行第216屆執行局會議，經充分磋商，一致通過在中國上海設立教科文組織STEM教育一類機構的決議，這是中國在國際舞臺上進一步推動全球范圍內教育創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教育對本科高校創新型人才培養的重大意義

作為一種教育理念，STEAM倡導打破學科界限，提升綜合素養，旨在增強設計、解決、創造等方面的創新力。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教育對本科高校創新型人才培養的意義，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，發揮人才培養的綜合效應

STEAM教育最突出的特征就是破除傳統分科的界限，將科學、技術、工程、藝術和數學跨學科知識進行融會貫通，實現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；數學為學生運用和發展科學、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造性地將學科知識分類整合，以項目為中心，創建學科間的聯系，通過跨學科激發學生好奇心和參與活動的熱情，鼓勵學生親自設計項目，在輕松愉快的環境中加深知識體會和探究自我，進而發現問題和解決問題，最后建構自己的知識體系［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。

（二）有利于促進深度學習，培育創新人才的人文意識

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象以可視化方式呈現在學生眼前，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科學、技術、工程、藝術和數學的學科融合，將富含人文氣息的藝術因素引入冷峻、嚴肅的科技、工程、數學中，也使得科學發展以人為本的本質得到回歸。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新意識和實踐探究能力，還充分聯系了學生生活實際，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，激發創新人才的團隊合力

創新能力和團隊合作是STEAM教育的鮮明特征。創新能力的培養主要是STEAM教育通過將多學科進行課程融合，形成發現問題和創造知識的內生機制，以啟發學生創新思維、訓練創新方法、生成創新觀點。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”的角色中實現團隊合作，從而激發學生們融入STEAM教育的積極性。同時，STEAM教育以項目或內容為切入點，充分發揮學生主體性和注重學生學習體驗，要求轉變育人觀念，積極構建由老師、學生以及利益相關聯的人構成學習共同體。根據STEAM教育在美國及其他國家的發展經驗，STEAM教育的成功實踐僅靠單一主體是不能實現的，它需要政府、學校、企業甚至更廣泛的社會力量構建育人綜合平臺，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動的培育機制和完整的人才培育系統，不僅化解了傳統教育體制中人才培養支撐力不足的難題，而且激發了創新人才的團隊合力。

（四）有利于促進教育發展，契合創新人才的國家需求

STEAM教育為人才培養提供了關于學習內容、學習空間、學習思維一整套的知識建構和實踐能力培養的系統學習方式［7］。在STEAM教育中，學生充分享受到了學習內容與學習環境的情境式融合，實現了師生合作式成長和保障了學習的延續性；同時，以STEAM教育對學校教育進行動態評價和專業評估，可以及時發現與改進學校教育在創新型人才培養方面存在的問題或不足，以此驅動教育改革，確保STEAM教育發展的可持續性。此外，STEAM教育不僅能持續促進教育的發展，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新的真實性和動態化發展水平。STEAM教育的核心就是通過可視化編程、綜合課程、創客等形式，將學生創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代化發展，為國家發展源源不斷地輸送創新綜合型人才，以此提升國家的綜合競爭力。

三、STEAM教育下本科高校創新型人才培養的實施路徑

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

（一）突出STEAM人才教育的價值引導

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

（二）構建“三位一體”的人才培養模式

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，這對我國創新人才培養模式具有重大啟示意義。進入知識經濟時代，科學技術迅猛發展，知識更新越來越快，單純的“教與學”傳統教學模式已經不適應社會發展的需求。對于創新型人才來講，除了學習知識，更重要的是要具備發現知識創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新的基礎，如果技術創新沒有態度和情感的引導，就如同沒有靈魂的機器，創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，建立創新型人才培養方案，注重以專業理論知識根基，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勢，但是，在注重培養學生創造精神、創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新型人才在知識儲備、能力提升，以及素質素養全方位協同發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涵式融合發展，借助STEAM教育建設綜合性和開放性的課程體系，以此呈現課程內容和實施實踐活動，將學習情境與課外實踐進行有效關聯，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“敏于思考、忠于實踐、樂于分享和善于創造”的創新型人才［9］。

（四）聯合校內校外多方同向發力

STEAM教育在實施過程中強調充分利用網絡資源、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學習興趣和創新靈感，促進學生自主學習和創新能力的提高。而創新思維不是靈光乍現，創新能力養成不是一蹴而就的，它需要長期的實踐和持續的學習積累。這就不僅需要教育系統內部的支持，也需要外部條件的協調與幫助。2020年，教育部印發的產學研相關辦法為高校與社會企業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所掌握的STEAM教育的優秀資源，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，協同校內校外多方聯動，依據本校實際構建“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教育與創新創業教育協同發展模式，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、實踐過程中發現與解決問題、小組團隊協作等進行過程性評價，從而得出更全面的考核結果。STEAM教育考核設計契合了本科高校創新型人才培養的考核維度，因為創新型人才的兩大重要特征是應用性和創新性，重點考查的就是人才的創新能力與素質素養，以及思維發展的多元化及個體的差異，而目前我國本科高校創新型人才的評價內容大多停留在知識結構層面，這種單一評價內容并不適合本科高校創新型人才的發展維度?；赟TEAM理念的項目學習，本科高校創新型人才的評價內容應包括知識、能力、素質，充分發掘學生發展的多元性和創造性，促進創新型人才的全面發展。同時，為適應時代的變革、社會的需求，對于本科高校創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、過程性評價和結論性評價綜合在一起，由此給出的評價才能更好提升協同育人的效果。

四、結語

中國已進入創新驅動的高質量發展階段，本科高校在培養創新型人才方面承擔著重大使命。作為培養綜合科學素養和創新能力人才的理念，國際上STEAM教育的發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教育的緣起及發展、STEAM教育對創新型人才培養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，從而在培養創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新人才培養路徑，以推動我國創新驅動發展戰略的實現，為社會主義現代化強國建設提供強有力的人才支撐。

〔參 考 文 獻〕

［1］李惠敏.從STEM到STEAM：課程理念的變遷與課程實施策略［J］.黑龍江教育學院學報，2018（12）：37-40.

［2］王小棟，等.從STEM到STEAM：英國教育創新之路［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教育的發展脈絡、特點與主要經驗［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］.西部素質教育，2023（03）：111.

［7］趙梅，廖男.淺析STEAM教育的實踐發展狀況［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教育助力核心素養提升的國內研究綜述［J］.當代教育與文化，2020（01）：71.

〔責任編輯：丁 冬〕