STEM教育理念下的应用型人才培养

STEM教育理念下的应用型人才培养

党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，强调激发人才创新活力，提出要加强创新型、应用型、技能型人才培养，实施知识更新工程、技能提升行动，壮大高水平工程师和高技能人才队伍，这对肩负培养高素质、高层次人才的高等学校提出新的更高的要求。尤其是随着我国经济发展进入一个新的经济形态——数字经济时代，对人才的培养应更加注重科学与技术的结合，更加强调学科知识的交叉融合应用。作为培养新时代创新型、复合型、技能型的应用型本科高校，必须紧跟时代的步伐，聚焦数字经济时代对应用型人才的需求，转变教育理念，改变传统的人才培养模式，培养适应新的经济时代的跨学科应用型人才。

我国应用型本科大学模式形成于上世纪九十年代初期，在进入高等教育大众化阶段后，应用型本科高校规模迅速扩张，随着2015年《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》的正式颁布，我国应用型本科大学建设进入了新的历史阶段，近年来，以“转型”为重点的应用型本科大学改革蓬勃展开，而“产教融合”则成为应用型本科高校转型发展的改革重点。许多高校都采取了以就业为导向，将行业认证或职业技能认证纳入毕业要求的培养模式，目标虽然明确，但随着新技术新产业新业态的不断涌现，面对经济产业升级所带来的人才需求变化，原有人才培养模式缺乏适应新经济形式发展的生机，究其原因，主要存在以下几个方面的问题。

一是教育理念缺乏创新。教育理念的创新是创新应用型人才培养的基础前提，但是受到传统教育理念的影响，很多应用型本科高校的人才培养定位依然是为区域经济社会发展服务的专业技能型人才，认为创新是研究型大学的学生应具备的能力，导致培养的应用型人才创新意识不强、创新思维不活跃、创新能力不足。虽然在“大众创业、万众创新”的时代背景下，各个高校都出台、制订了创新型人才培养的政策、措施，但在大部分应用型高校实际教育教学过程中，并没有真正将创新教育作为主流贯穿于人才培养的全过程。

二是课程体系有待优化。课程体系的跨学科交叉融合性较差，不能满足现代经济社会发展对应用型人才的跨学科创新能力的新要求。目前，我国应用型本科高校的课程体系依然是以知识为中心，按照专业进行设置，强调知识的系统性、完整性和理论性，实践教学环节也是紧紧围绕专业理论知识，其目的依然是帮助学生更好的掌握某门专业课程所涉及的理论和知识，并没有真正发挥实践活动课程在推进学生在实践性学习和经验发挥方面的积极作用。另外，课程体系相对封闭，只有毕业实习表面看来是校企合作培养学生综合运用各相关学科知识自主发现、设计、解决真实情景下实际问题，但其实绝大多数学生更多的是为了就业前的一次定岗实习，并没有真正做到在实践中学习。

三是师资队伍跨学科创新应用能力有待提升。由于长期以来教育评价的导向问题，高校教师往往更偏重于本专业的高水平理论研究，而缺乏参与行业实践、解决工程实际问题、开展技术创新等工作的主动性和积极性，因而涉及到的知识领域不宽，造成自身就缺乏跨学科解决实际问题的创新应用能力，自然难以满足现代产业升级对跨学科创新应用型人才培养的师资需求。

四是学生评价体系不健全。我国现有的应用型本科高校学生培养质量评价内容比较片面、评价方式比较简单、评价主体比较单一，同时，评价过程缺乏动态性。学校往往只关心学生每门课程的成绩怎么样，而对学生学习过程中反映出的问题较少关注，教师不能根据学生的学习动态及时调整教学方法、更新教学内容，同时，忽视了学生在掌握课程知识之外其它方面的能力，不利于学生的个性化和多元化发展；另一方面，学校没有建立有效的社会、企业评价反馈机制，也不能及时调整课程体系和培养方案，造成培养的人才与经济社会发展的需求不能无缝对接。

STEM教育(STEM Education) 是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)四门学科的简称，但它并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是四门学科的有机结合，它强调的是多学科交叉融合和学生素质能力的全面发展。STEM教育作为一种集多学科融合的综合教育理念，在全世界基础教育中得到了广泛的应用，并具有良好的效果，将STEM教育理念应用于应用型本科高校人才培养，同样具有很好的指导意义。

1．将STEM教育理念引入应用型本科高校的人才培养

STEM教育理念核心特征为跨学科性，强调的是多学科的交叉融合和素质能力的全面发展，其在教育内容上强调基础知识、学术能力的综合性学习，在目标上突出创新意识、实践能力和综合素质的培养，在方式上注重实践、支持多样、倡导融合，这些都与创新应用型人才的培养要求高度契合，也正是新工科、新文科、新医科、新农科的“四新”建设的内涵要求。基于STEM教育理念的应用型本科高校人才培养模式，能有效克服现有严格按照单一学科专业分科教学的局限性，培养学生综合运用多学科知识解决真实问题的实践能力、创新思维和科学素养。

2．优化应用型人才培养课程体系

STEM教育理念下的课程体系构建应该能为学生提供更加多元和丰富的课程资源，要将传统的应用型人才培养“实用”为主的课程体系向“基础扎实、学科融合、知识全面”转变，应当在符合专业国家标准的基础上，打破学科壁垒，充分考虑跨学科课程知识的构成，注意体现学科间的交叉融合，在课程的设置尤其是在实践教学环节的设置上，注重考查学生利用相互关联的多门学科知识解决真实情境下的实际问题的能力，围绕学生创新精神与实践能力培养，形成多样化、有层次、综合性的课程结构。此外，课程体系上还要考虑学科发展与现实世界的生产、生活的动态变化，设置上应具有一定的灵活性，根据学科的发展和经济社会发展可以及时进行调整。需要强调的是，STEM理念下的课程体系并不是要完全颠覆学科专业的课程体系结构，而是在保证普通高等学校本科专业类教学质量国家标准规定的课程设置的基础上，同时增加灵活性的专业选修课程、实践活动环节、校外综合素质拓展课程以及跨学科融合的探究类课程，供学生根据自己的兴趣和择业需求进行选择性修读，满足学生个性化和多元化的发展需求。其次，设置部分STEM综合性实践课程，该类课程可以将一些内容相近或相关的跨学科课程进行统一整合，将本学科专业知识与多学科相关知识有机融合，用于解决现实世界的真实问题，该类课程不必过分在意知识性的学习，而应该更多的关注方法性的学习，以知识的跳跃性和多学科性，应用于解决真实情境问题的具体活动之中。

3．确立以学生为中心的教学方式

基于STEM教育理念的应用型人才培养需确立以学生为中心的教学方式，倡导学生自我约束、自我感知、自我学习，培养学生的探究精神和创新思维能力。要彻底打破传统的以教师为中心、学生被动接受知识的灌输式教学方式，将学习的主动权交给学生，实行以学生为中心的翻转式课堂教学方式改革。现代信息技术为基于STEM理念的教学方式改革提供了强大的技术支持，MOOC、学堂在线等网络教学平台，使学生可以不受时间、空间的限制，随时随处进行基础知识和专业理论的学习，在此过程中，学生可以不必严格按照课程的既定教学内容按部就班的机械式学习，而可以根据自己的学习特点和个性化发展需求自我规划学习进程。教师可以利用更多的课堂时间开展基于项目的STEM教学，以项目设计为导向，将多学科知识和技能融于实际情境问题和最新科技前沿的实际项目当中，强化启发式、讨论式教学，引导学生利用跨学科综合知识进行探究式学习，解决项目设计中的实际问题。整个教学过程是以学生进行自主设计、自我探究，教师组织开展讨论为主要方式，培养学生获取跨学科知识和创新思维的能力，教师不再是知识的传输者，而是能力的培养者。

4．加强跨学科创新应用型师资的培养

STEM教育理念在人才培养过程中能否顺利实施，跨学科师资队伍建设至关重要，要求教师除了要精通本专业知识，同时要熟知相关学科的知识体系结构，熟悉学生跨学科知识应用能力培养的方式，了解各相关学科实践教学手段的综合运用等，因此，必须针对跨学科教师队伍进行多元化的培训。首先，选派教师去行政和企事业单位进行挂职或培训，参与行政单位的实际管理过程和企事业单位的实际科研课题，从而深入了解行业发展趋势和企业人才需求，学习现实世界中的实际业务与实践知识，掌握真实环境下的实践技能，这既有利于提高教师理论联系实际的水平，又为教师开展设计性、体验性、情境性的STEM教学奠定基础，最终服务于创新应用型人才培养；其次，积极开展校际之间师资互相交流，校内院系之间联合开展教学研究和科学研究等，促进教师跨学科意识的养成，丰富教师多学科知识和各方面实践工作的能力，组建核心学科与相关学科教师的跨学科教学教研共同体，开展多学科交叉融合师资队伍建设，以虚拟教研室建设为抓手，推动不同学科专业背景的教师进行跨学科交流，提高教师的跨学科教学能力，为创新型人才的培养提供良好的教学基础与环境。

5．健全多方位的学生学业评价体系

对应用型人才的评价应坚持全面化的原则，从学生的知识掌握、素质养成、能力培养等各个方面进行评价，作为STEM教育理念下的创新应用型人才培养尤其强调评价内容需围绕学生的跨学科知识应用能力、创新意识和探究精神、团队协作及解决实际问题的能力等多维度进行，在评价内容上充分尊重学生思维发展的个性化与多元化，注重体现能力与素养，考察学生在对本专业基础知识掌握的基础上，对相关其他学科知识及最新前沿科技成果的了解与掌握情况，考察学生运用跨学科相关知识解决实际问题的能力，从而激发学生的能动性，培养学生发散性思维的能力。其次，评价方式要坚持多样化的评价标准，改变以往单一的主要以考试考核成绩为主评价方式，坚持定量评价与定性评价相结合、过程评价与终结性评价相结合，从学生的学习态度、学习过程的主动性和自觉性、多学科知识的融合性、设计的创新性等方面进行全面的评价，评价过程既体现学习者的知识掌握程度、同时也考察学生的创新能力和素质素养。最后，基于STEM教育的评价应体现评价主体的多样性，改变学校作为单一主体的评价方式，将学生自我评价、学生互相评价一并纳入评价体系，同时积极吸纳用人单位参与人才评价，根据用人单位的评价及时优化课程体系、更新教学内容、调整教学方法。

信息技术的发展和大众创新、万众创业政策的驱动下，我国的STEM教育迅猛发展，但将STEM理念应用于高校的人才培养尚在探索当中，应用型高校应采取积极的态度，营造良好的创新环境，建设基于项目学习的STEM创新开放实验室，供学生自主组建团队、设计项目，在具体的、自主的项目设计中将多学科知识有机地融合，形成知识结合体，寻找创新灵感，同时，学校应制定相应的政策，激励学生积极参与基于项目的STEM学习。最后，基于STEM教育理念的创新型人才培养强调的是以学生为主体的教学模式，应建立平等、互动、和谐的新型师生关系，这是STEM理念能够顺利实施的基础。我们应积极借鉴国外STEM教育的研究成果和成功经验，结合我国应用型本科高校的办学定位和办学特点，探索基于STEM教育理念的应用型高校人才培养模式，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。（作者：陈坚，赣东学院）