STEAM教育理念下本科高校创新型人才培养路径研究

李楠

摘 要：STEAM教育是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathmatics）五门学科的融合，21世纪初发端于美国。作为一种培养创新综合型人才的教育范式在美国取得成功之后迅速风靡全球。STEAM教育旨在打破学科界限，借助信息化手段，提升综合素养，增强学习者设计、解决、创造等方面的创新力。目前，中国已进入创新驱动的发展阶段，STEAM 所倡导的创新教育对我国高等教育阶段创新能力培养有重大启示意义。在STEAM教育的核心理念下，我国本科高校要更加突出创新型人才培养的价值导向，同时，以构建知识、能力与价值“三位一体”的人才培养模式、搭建跨学科的综合性课程体系、联合校内外多方同向发力，以及优化多元化考核评价机制的具体实践，积极推动我国创新型人才的全面发展。

关键词：STEAM教育；本科高校；创新型人才

中图分类号：G642文献标识码：Ａ 文章编号：１００９ — ２２３４（２０23）12 — ０149 — ０4

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视创新，全面实施创新驱动发展战略，统筹推进教育、科技、人才事业，不断完善国家创新体系、建设创新型国家。2016年，中共中央印发的《国家创新驱动发展战略纲要》明确提出了创新国家“三步走”发展战略的时间点和路线图，即2020年进入创新型国家行列、2030年跻身创新型国家前列和2050年建成世界科技创新强国。在整个创新驱动中最核心的要素就是建设高水平人才队伍，这是筑牢创新根基，实现“三步走”战略目标的关键，这对新时代高等教育提出了更高的要求。正如习近平总书记在全国教育大会中指出，要在增强学生综合素质上下功夫，教育引导学生培养综合能力和创新思维。作为21世纪日益风靡的创新型人才培养模式，STEAM教育引起了各国创新教育的重视，这与当前我国创新驱动发展战略和人才培养目标不谋而合。

一、STEAM教育的缘起及发展

STEAM教育本身并不是一个已经“固化”的体系，而是由STEM发展而来。STEM代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）。1986年，美国国家科学基金会发布《本科的科学、数学和工程教育报告》，提出“加强高等教育并追求卓越，使下一代美国人成为世界科学和技术的领导者”，自此拉开了STEM教育的序幕 ［1］。

随着STEM教育在美国的推广和实践，也遇到了新的问题和挑战。一方面，21世纪科学技术的迅猛发展展现着它对自然、社会、人与人关系的巨大而难以控制的直接影响力，其负面效应就是生态危机、社会问题及人际交往在科技异化的作用下矛盾日益突出。而人与自然、人与社会、人与人之间和谐关系是社会进步的重要因素，因此，社会各界开始呼吁教育应关注科技文化及教育的人文性；另一方面，美国在推行STEM教育过程中，也面临着STEM劳动力的缺失。虽然有越来越多的年轻人接受STEAM教育，但STEM毕业生产出质量却不尽人意，且并不是所有受到STEM教育的毕业生都能进入劳动力市场。究其原因在于求职者虽具有STEM的教育背景，但缺乏创新力、想象力及职位所需的技能，而这正是信息社会最需要的。因此，美国的一些研究者和相关组织开始对STEM教育进行反思和改革。2006年，美国维吉尼亚科技大学学者格雷特·亚克门教授及其团队将Art（艺术）融入STEM教育，形成了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathmatics）五门学科的融合，使得STEM演变为内涵更丰富、视野更开阔，尤其关注人文素养的STEAM教育理念。

由于STEAM更加指向创造性本质，对知识经济时代的学校教育产生了深刻的影响。STEAM教育在美国取得的巨大成功引发了世界其他各国对STEAM教育的普遍关注，并随着全球化进程快速拓展至其他各国。其中，STEAM率先由英国、德国、韩国和澳大利亚引进，并进行了本土化探索实践。需要说明的是，这些国家多是从STEM教育开始其创新教育之路的，其中唯有韩国从探索之初就是从STEAM教育着手。2002年，英国财政部发布《建立成功：罗伯特审查报告》，提出应优先考虑将STEM教育作为国家战略的组成部分［2］。2008年，为解决高质量综合性劳动力短缺的问题，德国引入STEAM教育，借此推动德国的可持续性创新发展。由于语言关系，STEAM教育在德国又称为MINT教育。2010年，韩国教育科学技术部在业务报告中提出，要强化旨在培养创新人才的小初高STEAM教育。2011年，韩国教育部颁布《振兴整合人才教育（STEAM）计划》［3］。2013年，为培养科技创新人才，澳大利亚政府出台《国家利益中的STEM战略》等一系列政策推进STEAM教育的实施。2014年，英国皇家学会颁布《科学与数学教育愿景》，以STEM推動教育改革。2023年，联合国教科文组织在巴黎举行第216届执行局会议，经充分磋商，一致通过在中国上海设立教科文组织STEM教育一类机构的决议，这是中国在国际舞台上进一步推动全球范围内教育创新和改革的重大举措，也意味着全面接轨了国际STEM教育。截至目前，美国、英国、德国、澳大利亚、日本、韩国、中国等国家都已成为STEAM的倡导者，将STEAM教育视为未来教育发展的新方向且进行了积极的本土化教育探索。至此，STEAM教育已从美国走向全球，然后又回归本土化，展示了其极大的适应性和强大的生命力。

二、STEAM教育对本科高校创新型人才培养的重大意义

作为一种教育理念，STEAM倡导打破学科界限，提升综合素养，旨在增强设计、解决、创造等方面的创新力。虽然后期STEAM教育形式有所变化，但其核心理念一直完整地延续至今。近年来，STEAM教育在我国教育界关注度越来越高，深入剖析STEAM教育对本科高校创新型人才培养的意义，有助于更加深入推进STEAM教育的本土化探索。

（一）有利于打破学科界限，发挥人才培养的综合效应

STEAM教育最突出的特征就是破除传统分科的界限，将科学、技术、工程、艺术和数学跨学科知识进行融会贯通，实现知识间的有效传递和实效运用。在STEAM学科框架中，科学帮助学生认识世界的客观规律性、工程技术使学生掌握改造世界的技术能力；艺术则增加了教育的趣味性，丰富学生的情感和想象力；数学为学生运用和发展科学、工程、艺术和技术提供了思维方式和解析工具［4］。同时，STEAM教育不是简单地将多学科知识叠加在一起，而是面对实际问题时创造性地将学科知识分类整合，以项目为中心，创建学科间的联系，通过跨学科激发学生好奇心和参与活动的热情，鼓励学生亲自设计项目，在轻松愉快的环境中加深知识体会和探究自我，进而发现问题和解决问题，最后建构自己的知识体系［5］。由此看出，STEAM教育的跨学科教育不仅使学习凸显了学科间的整合，更让学生们感受到了知识迁移的乐趣和解决问题的成就感，并全面提升学生的综合素质。

（二）有利于促进深度学习，培育创新人才的人文意识

STEAM教育教学的典型策略就是借助信息化手段实现知识可视化表征，进而带动学生更好地进行深度学习。PHET互动仿真程序就是2002年由诺贝尔奖获得者卡尔·威复为科学和数学设计的一个互动程序［6］。PHET通过信息化手段，将抽象和复杂的科学现象以可视化方式呈现在学生眼前，且为学生们提供与可视物体亲密接触与互动的机会。PHET的可视化表征不仅创设了真实情境，吸引了学生的注意力，更是在直观的、游戏化的情境中对学生进行了拓展性教育。此外，STEAM教育还通过可操作性实验、探究性实践、审美融入等其他方式或手段实现科学、技术、工程、艺术和数学的学科融合，将富含人文气息的艺术因素引入冷峻、严肃的科技、工程、数学中，也使得科学发展以人为本的本质得到回归。在STEAM教育理念指导下的深度学习，既锻炼了学生用跨学科知识解决实际问题的创新意识和实践探究能力，还充分联系了学生生活实际，让学生在有温度的情境中感受生活和培育责任。

（三）有利于培育共同体意识，激发创新人才的团队合力

创新能力和团队合作是STEAM教育的鲜明特征。创新能力的培养主要是STEAM教育通过将多学科进行课程融合，形成发现问题和创造知识的内生机制，以启发学生创新思维、训练创新方法、生成创新观点。它要求学生在学习知识、动手动脑的同时，还要积极配合，通过团队合作凝聚合力，把控项目进度。STEAM教育的共同体意识，有助于培训学生团队合作的意识，使学生在从“我”到“我们”的角色中实现团队合作，从而激发学生们融入STEAM教育的积极性。同时，STEAM教育以项目或内容为切入点，充分发挥学生主体性和注重学生学习体验，要求转变育人观念，积极构建由老师、学生以及利益相关联的人构成学习共同体。根据STEAM教育在美国及其他国家的发展经验，STEAM教育的成功实践仅靠单一主体是不能实现的，它需要政府、学校、企业甚至更广泛的社会力量构建育人综合平台，才能形成STEAM教育的育人合力。基于这一点，实施STEAM教育的学校都建立了多主体联动的培育机制和完整的人才培育系统，不仅化解了传统教育体制中人才培养支撑力不足的难题，而且激发了创新人才的团队合力。

（四）有利于促进教育发展，契合创新人才的国家需求

STEAM教育为人才培养提供了关于学习内容、学习空间、学习思维一整套的知识建构和实践能力培养的系统学习方式［7］。在STEAM教育中，学生充分享受到了学习内容与学习环境的情境式融合，实现了师生合作式成长和保障了学习的延续性；同时，以STEAM教育对学校教育进行动态评价和专业评估，可以及时发现与改进学校教育在创新型人才培养方面存在的问题或不足，以此驱动教育改革，确保STEAM教育发展的可持续性。此外，STEAM教育不仅能持续促进教育的发展，还在于STEAM教育能够在真实情境中借助任务完成衡量学生创新的真实性和动态化发展水平。STEAM教育的核心就是通过可视化编程、综合课程、创客等形式，将学生创新的种子融入生活情境，将新的技术融入教育的课堂［8］。STEAM教育的学习形式和评估方式不仅有利于学生理解科学、工程技术等领域的抽象概念，更有利于促进我国高等教育的现代化发展，为国家发展源源不断地输送创新综合型人才，以此提升国家的综合竞争力。

三、STEAM教育下本科高校创新型人才培养的实施路径

根据“两步走”战略安排，本世纪中叶，中国将建成世界创新型国家。为了实现第二个百年奋斗目标，创新人才的培养需要打好提前量。从现在开始，我们就要行动起来，以教育为抓手培养出更多具有创新力和竞争力的人才。由于STEAM教育理念具有前瞻战略性，措施具有实践性，这对我国新时代高等教育培养创新型人才提供了行动指南。

（一）突出STEAM人才教育的价值引导

在创新引领的高质量发展阶段，创新型人才成为实现高质量发展最核心的资本。高等教育作为创新型人才培养的主要基地，直接关系着创新型人才培养的质量。因此，高等教育必须适应新时代教育发展的新要求，从本科教育抓起，创新教育理念。在引入STEAM教育理念时，我们不仅要培养跨学科、具有创新思维的、适应时代需求的全面發展人才，而且要更加突出其价值性，充分关注国家发展对创新型人才发展的需求，以价值的引导性、内容的综合性、情境的真实性、主体的合作性为创新型人才培养提供丰富的土壤，为我国进入创新型国家源源不断地提供高质量的人才支持。

（二）构建“三位一体”的人才培养模式

STEAM教育不仅打破了学科间的禁锢，更重要的是将知识、能力与价值三者合一，这对我国创新人才培养模式具有重大启示意义。进入知识经济时代，科学技术迅猛发展，知识更新越来越快，单纯的“教与学”传统教学模式已经不适应社会发展的需求。对于创新型人才来讲，除了学习知识，更重要的是要具备发现知识创造知识的能力和强烈的社会责任感。因为科学知识是技术创新的基础，如果技术创新没有态度和情感的引导，就如同没有灵魂的机器，创新的动力和价值就会被抽离。为此，在STEAM教育理念下，一要深化教学改革，更新教学思想，建立创新型人才培养方案，注重以专业理论知识根基，丰富学生跨学科知识体系；二要深化实践训练，以项目设计和课外活动，提升学生创新实践能力；三是引领社会实践，培育合作意识和社会意识，实现育人的价值目标。

（三）搭建跨学科的综合性课程体系

从我国基础教育教学的发展进程来看，主流模式依然是分科教学，分科课程在基础知识的传授方面具有一定优势，但是，在注重培养学生创造精神、创造能力的科学教育中有很大弊端。STEAM教育在课程设置上将综合性课程与各个学科课程、理论课程与实践课程有机地融合在一起，双方相互渗透，实现了学科知识的传递、理论与实践的一致性，这对促进本科高校创新型人才在知识储备、能力提升，以及素质素养全方位协同发展具有重大推动作用。

为此，我们应积极推进以STEAM教育核心理念为目标的内涵式融合发展，借助STEAM教育建设综合性和开放性的课程体系，以此呈现课程内容和实施实践活动，将学习情境与课外实践进行有效关联，锻炼学生以综合视角运用多学科知识解决问题的能力，以此培养“敏于思考、忠于实践、乐于分享和善于创造”的创新型人才［9］。

（四）联合校内校外多方同向发力

STEAM教育在实施过程中强调充分利用网络资源、电子媒体的运用。它以信息技术为媒介，以项目、问题、设计及探究为形式，借助信息技术的丰富资源和多元形式激发学习兴趣和创新灵感，促进学生自主学习和创新能力的提高。而创新思维不是灵光乍现，创新能力养成不是一蹴而就的，它需要长期的实践和持续的学习积累。这就不仅需要教育系统内部的支持，也需要外部条件的协调与帮助。2020年，教育部印发的产学研相关办法为高校与社会企业单位合作提供了政策支持，方便高校及时、准确、有效地掌握社会企业所掌握的STEAM教育的优秀资源，以此提升STEAM教育课程综合实践的体验感和有效性。为此，学校应充分挖掘资源，协同校内校外多方联动，依据本校实际构建“政府提供支持、学校提供平台、社会提供辅助、公司提供服务、学生增进受益”的STEAM教育与创新创业教育协同发展模式，为学生进行综合实践提供不同类型的场域选择。

（五）优化多元化的考核评价机制

在进行STEAM教育项目设计过程中，教师可从多角度对学习者在自主设计、实践过程中发现与解决问题、小组团队协作等进行过程性评价，从而得出更全面的考核结果。STEAM教育考核设计契合了本科高校创新型人才培养的考核维度，因为创新型人才的两大重要特征是应用性和创新性，重点考查的就是人才的创新能力与素质素养，以及思维发展的多元化及个体的差异，而目前我国本科高校創新型人才的评价内容大多停留在知识结构层面，这种单一评价内容并不适合本科高校创新型人才的发展维度。基于STEAM理念的项目学习，本科高校创新型人才的评价内容应包括知识、能力、素质，充分发掘学生发展的多元性和创造性，促进创新型人才的全面发展。同时，为适应时代的变革、社会的需求，对于本科高校创新型人才应丰富考核评价方式，将教师评价与学习主体自我评价、定量评价和定性评价、过程性评价和结论性评价综合在一起，由此给出的评价才能更好提升协同育人的效果。

四、结语

中国已进入创新驱动的高质量发展阶段，本科高校在培养创新型人才方面承担着重大使命。作为培养综合科学素养和创新能力人才的理念，国际上STEAM教育的发展取得了丰硕的成果，对我国高等学校教育的改革提供了借鉴，但也存在较多问题。本文对STEAM教育的缘起及发展、STEAM教育对创新型人才培养的启示意义与实施路径进行了解读，可以帮助我们更好地理解STEAM教育的核心理念和实践要求，从而在培养创新人才时更好地解决问题，将STEAM教育理念落实到实处。当然，我国STEAM教育还需结合实际，开展更多的本土化实践与探索，走出一条适合自己的创新人才培养路径，以推动我国创新驱动发展战略的实现，为社会主义现代化强国建设提供强有力的人才支撑。

〔参 考 文 献〕

［1］李惠敏.从STEM到STEAM：课程理念的变迁与课程实施策略［J］.黑龙江教育学院学报，2018（12）：37-40.

［2］王小栋，等.从STEM到STEAM：英国教育创新之路［J］.比较教育研究，2017（10）：3.

［3］徐云鹤，等.韩国融合人才教育的实施现状及启示［J］.物理教学探讨，2016（10）：26.

［4］魏晓东，于冰，于海波.美国STEAM教育的框架、特点及启示［J］.华东师范大学学报：教育科学版，2017（04）：40-46.

［5］范文翔.美国STEAM教育的发展脉络、特点与主要经验［J］.比较教育研究，2018（06）：17.

［6］陈安琪.基于STEAM教育理念的小学综合实践活动课程实施［J］.西部素质教育，2023（03）：111.

［7］赵梅，廖男.浅析STEAM教育的实践发展状况［J］.教育观察，2021（01）：72.

［8］宋乃庆，高鑫.中小学STEAM教育评估的内涵、价值与理论框架探析［J］.教育科学研究，2021（10）：50.

［9］陶佳，范晨晨，张翠翠.STEAM教育助力核心素养提升的国内研究综述［J］.当代教育与文化，2020（01）：71.

〔责任编辑：丁 冬〕