從STEM整體教學(xué)觀的角度談中小學(xué)技術(shù)教育

秦建軍

本文試圖從整體教學(xué)觀的角度分析和回答如下幾個(gè)問題：一是針對(duì)中小學(xué)技術(shù)教育所面臨的問題，提出STEM教育模式作為一種整體的教學(xué)觀，可以更加全面地培養(yǎng)學(xué)生的能力；二是STEM教育強(qiáng)調(diào)整體的、多學(xué)科交叉的系統(tǒng)教學(xué)觀，而不是四個(gè)方面的簡單相加；三是指出為什么要實(shí)施STEM教育，從《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》、產(chǎn)業(yè)界對(duì)人才的需求以及人才培養(yǎng)的規(guī)律等角度闡述實(shí)施STEM教育的理由；四是如何實(shí)施STEM教育，提出了國家引導(dǎo)、大學(xué)支持和行業(yè)協(xié)作三種基本模式，并且結(jié)合學(xué)生科技競賽和工作營等提出了若干可以輔助STEM教育的活動(dòng)模式，最后給出了實(shí)施STEM教育的若干建議。

中小學(xué)技術(shù)教育所面臨問題

我國的基礎(chǔ)教育體系中，基本科學(xué)素養(yǎng)在中小學(xué)中得到一定的普及，而技術(shù)和工程并沒有得到足夠的重視，信息技術(shù)和通用技術(shù)教育進(jìn)入中小學(xué)課堂只是近十年的事情，且愿意投入這項(xiàng)事業(yè)的教師非常少，工程教育的開展更是少之又少。根據(jù)2001年度的國際權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，54%的國際航空航天科技從業(yè)人員年齡在45歲以上，33%的人員已經(jīng)達(dá)到退休年齡。因此，在中小學(xué)階段開展相關(guān)技術(shù)和工程教育的啟蒙已迫在眉睫，但中小學(xué)實(shí)際的技術(shù)教學(xué)面臨著如下問題。

1.教學(xué)時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容的矛盾

技術(shù)教育內(nèi)容涉及的廣度大，如果講授內(nèi)容過少，僅僅讓學(xué)生了解基本知識(shí)，則會(huì)最終流于形式而效果不佳；如果講授內(nèi)容過多，教學(xué)時(shí)間不允許，無法達(dá)到教育的效果。

2.對(duì)任課教師的要求更高

技術(shù)是不斷發(fā)展的，盡管各學(xué)校按照課程開設(shè)要求引進(jìn)了非師范院校的理工科專業(yè)的研究生或本科生并將其充實(shí)到教師隊(duì)伍中，但由于技術(shù)設(shè)計(jì)具有通用性強(qiáng)、適用面廣、可遷移性大、實(shí)施條件靈活等特點(diǎn)，其對(duì)技術(shù)教師的能力要求遠(yuǎn)超過其他學(xué)科，原因包括：一是課程、教材體系尚處于試用和探索期，遠(yuǎn)沒有其他學(xué)科的內(nèi)容成熟，加上學(xué)生的基礎(chǔ)差別很大，需要教師根據(jù)學(xué)生情況靈活調(diào)整；二是技術(shù)課程是面向應(yīng)用類的，因此需要經(jīng)常充實(shí)新的內(nèi)容，而大部分內(nèi)容需要技術(shù)課程的教師通過自學(xué)或者繼續(xù)教育完成。

3.對(duì)打破學(xué)科界限和內(nèi)容限制的要求已十分迫切

長期以來，每個(gè)教師僅局限于自己所任教的課程，不注重與其他教師在教學(xué)內(nèi)容上的合作。這種教學(xué)方式對(duì)于技術(shù)教育是非常不利的，但是改變的條件又不具備。

正是由于以上原因，必須從整體教學(xué)觀的角度來重新審視我國的技術(shù)和工程教育模式，而不是僅僅在內(nèi)容和模塊方面做局部調(diào)整。近年來，STEM教育模式在美國的基礎(chǔ)教育中被廣為接受，同樣它為我國實(shí)施中小學(xué)技術(shù)和工程教育提供了很好的示范。

什么是STEM教育

STEM教育源于美國，是科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)英文首字母的組合，但并不是四個(gè)方面內(nèi)容的簡單相加。在美國，STEM教育通常被看成是一個(gè)多學(xué)科教育的新范式，和以往分學(xué)科教學(xué)不同的是，它更強(qiáng)調(diào)交叉與融合，學(xué)科體系建立在集成其他學(xué)科知識(shí)并成為一個(gè)新的整體知識(shí)的基礎(chǔ)上。它提供給學(xué)生的是接觸整體世界的最佳結(jié)合點(diǎn)，而不同于以往的零碎片段式的教育方式。因此，從這個(gè)角度來看，它們分別代表了四類不同的學(xué)科，如數(shù)學(xué)代表的是有確定性結(jié)果而方法不同的學(xué)科群（如物理、化學(xué)等）。

中小學(xué)生的基本能力包括科學(xué)思維、獲取知識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、邏輯推理、動(dòng)手實(shí)踐等，要理解STEM教育，首先需要了解各個(gè)學(xué)科教育在學(xué)生能力的培養(yǎng)過程中所起到的作用。各個(gè)學(xué)科教育按照過程和結(jié)果的可知程度可用圖1所示的坐標(biāo)軸來表示。STEM分別代表了四個(gè)不同的象限，如大家所熟知的數(shù)學(xué)是有效訓(xùn)練學(xué)生思考能力的學(xué)科，因?yàn)椴煌膶W(xué)生可以靈活應(yīng)用自己所掌握的方法去得到確定的結(jié)果?？茖W(xué)與數(shù)學(xué)相比則增加了不確定性，目的是激發(fā)學(xué)生對(duì)某一未知領(lǐng)域的興趣以及科學(xué)探索的過程，而結(jié)果則可能會(huì)因?yàn)榉椒ǖ牟煌蛘邨l件的不同而出現(xiàn)差異。但是科學(xué)和數(shù)學(xué)的共同點(diǎn)都是其過程是未知的，對(duì)學(xué)生的要求較高，即學(xué)生之間會(huì)出現(xiàn)較大的差異。因此，在對(duì)中西方基礎(chǔ)教育進(jìn)行比較時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，同等學(xué)生層次中，西方的基礎(chǔ)教育對(duì)數(shù)學(xué)、物理等學(xué)習(xí)能力的要求低于我國，而他們更加強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)推理能力的培養(yǎng) 。

圖1還可以做如下區(qū)分，左半部分的科學(xué)和數(shù)學(xué)代表了學(xué)生學(xué)習(xí)和獲取知識(shí)的能力，而右半部分的工程和技術(shù)則代表了應(yīng)用知識(shí)的能力。從教育改革的進(jìn)程來看，現(xiàn)階段我國教育的主要目的是取得“減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)”和“促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展”之間的平衡，因此提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力就被提上了日程。近些年，信息技術(shù)和通用技術(shù)能力的培養(yǎng)得到了高度重視，教育部在《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》中提出了以應(yīng)用技能為主的教育形式，并在《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”）中明確指出，高中的技術(shù)課程是高度綜合、立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造且科學(xué)和人文融合的課程。從圖1中可以看到，與數(shù)學(xué)、物理學(xué)科相比，技術(shù)有更加固定和成熟的方法，且它是面向?qū)嶋H的應(yīng)用類學(xué)科，因此不同的學(xué)生只要通過適當(dāng)?shù)挠?xùn)練即可達(dá)到一定的能力要求。從標(biāo)準(zhǔn)的要求也可以清楚地看到這一點(diǎn)，如兩個(gè)必修模塊都是和過程相關(guān)的，“技術(shù)與設(shè)計(jì)1”是為了讓學(xué)生了解體現(xiàn)當(dāng)代技術(shù)思想和方法的科技成果和先進(jìn)文化，“技術(shù)與設(shè)計(jì)2”則是讓學(xué)生理解技術(shù)實(shí)現(xiàn)所經(jīng)歷的一般技術(shù)設(shè)計(jì)過程，而選修模塊則從結(jié)果導(dǎo)向的角度讓學(xué)生通過成熟的方法得到可預(yù)期的結(jié)果。

從STEM系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生能力的角度來看，工程方面的內(nèi)容在基礎(chǔ)教育中并未得到足夠重視，甚至有時(shí)會(huì)將它和技術(shù)相混淆。工程強(qiáng)調(diào)的是利用已知的過程和知識(shí)解決未知的問題，但是結(jié)果則可能是不確定的。美國正式使用的第二架航天飛機(jī)——“挑戰(zhàn)者”號(hào)在1986年1月28日?qǐng)?zhí)行第10次太空任務(wù)時(shí)，因?yàn)橛覀?cè)固態(tài)火箭推進(jìn)器上面的一個(gè)O型環(huán)失效，導(dǎo)致一連串的連鎖反應(yīng)，并且在升空73秒后，爆炸解體墜毀。當(dāng)時(shí)機(jī)上的7名航天員全部在此次意外中喪生。這是工程的一個(gè)很典型的例子。工程可以簡單定義為在特定的約束條件下，尋求滿足客戶需求的設(shè)計(jì)方案，而這些約束條件是自然定律，因此，工程設(shè)計(jì)要解決三個(gè)方面的問題：一是符合人的需求或者愿望；二是能夠解決特定的問題；三是在恰當(dāng)?shù)募s束條件下滿足前兩項(xiàng)要求，如成本、時(shí)間、技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)性、環(huán)境保護(hù)和政策等。

為什么要推行STEM教育模式

1.是國家教育改革和教育發(fā)展的需要

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》在戰(zhàn)略主題中明確指出：“堅(jiān)持能力為重。優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富社會(huì)實(shí)踐，強(qiáng)化能力培養(yǎng)。著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。”對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)已經(jīng)從應(yīng)試能力向立足于學(xué)生全面發(fā)展的綜合素質(zhì)培養(yǎng)轉(zhuǎn)變，這就要求教育培養(yǎng)方案必須能夠與學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)提升相匹配，STEM教育無疑是好的實(shí)現(xiàn)形式之一。

盡管世界普遍公認(rèn)日本的教育系統(tǒng)是一個(gè)典范，但他們還是在20世紀(jì)80年代和90年代對(duì)教育進(jìn)行了若干改革，并實(shí)施了《21世紀(jì)教育新生計(jì)劃》，簡稱“彩虹計(jì)劃”。該計(jì)劃中一個(gè)重要的內(nèi)容是推行了類似STEM的做法，打破各教師和各學(xué)科之間的界限，強(qiáng)制讓教師之間合作并推行整體的教學(xué)觀。雖然其中的一些做法在當(dāng)時(shí)遭到了很多教師反對(duì)，但正是得益于其前瞻性，現(xiàn)在其教育成效開始顯現(xiàn)，并使得日本的教育系統(tǒng)始終保持領(lǐng)先的地位。

2.是培養(yǎng)未來工程領(lǐng)軍人才的迫切需要

中國工程院2010年發(fā)布的《人才創(chuàng)造未來 創(chuàng)新引領(lǐng)世界——關(guān)于工程科技人才的調(diào)查報(bào)告》指出：2007-2008年度《全球競爭力報(bào)告》（世界經(jīng)濟(jì)論壇）在“科學(xué)家和工程師的可獲得性”排名中，中國位于125個(gè)國家的第77位。工程性與創(chuàng)新性的缺位，使得我國的高等工程教育難以滿足國家發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型工程科技人才的迫切需要。工程科技領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物以及具有創(chuàng)造力的工程師的稀缺，是制約我國實(shí)現(xiàn)工程科技創(chuàng)新以及今后全面領(lǐng)先于世界工程科技的最關(guān)鍵因素。

我國學(xué)生工程教育啟蒙少且晚是難以培養(yǎng)領(lǐng)軍人才的重要因素。一些人認(rèn)為，工程和技術(shù)教育的開展可以從大學(xué)或者高職教育開始，而不是中小學(xué)教育應(yīng)該做的。在我國中小學(xué)中普遍開展的課程，按照學(xué)科分大約有十多門，而教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》中，共有92個(gè)專業(yè)類、506個(gè)專業(yè)。大部分學(xué)生在填報(bào)高考志愿時(shí)，對(duì)所填報(bào)的專業(yè)缺乏基本的了解，為數(shù)不少的學(xué)生剛上大學(xué)即對(duì)專業(yè)失去興趣。而史蒂夫·喬布斯和比爾·蓋茨在小學(xué)階段就已經(jīng)受到行業(yè)頂級(jí)工程師的熏陶，完成了成為工程師的基礎(chǔ)啟蒙，中學(xué)階段則已經(jīng)有商業(yè)化的產(chǎn)品推出。

STEM教育開展形式的若干建議

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，STEM代表的是學(xué)生綜合能力發(fā)展的四個(gè)方面，它們是相互補(bǔ)充的關(guān)系，因此STEM教育的開展形式不應(yīng)該孤立為各個(gè)不同的模塊，而應(yīng)設(shè)計(jì)一種整體的教學(xué)情境，讓這四個(gè)方面的能力在教學(xué)和學(xué)習(xí)實(shí)踐中得到綜合提高。下面，結(jié)合國內(nèi)外的一些教學(xué)或?qū)嵺`活動(dòng)，介紹若干新的STEM教育形式。

1.風(fēng)靡全球的FIRST機(jī)器人競賽

FIRST全名為For Inspiration and Recognition of Science and Technology（崇尚發(fā)揚(yáng)科學(xué)技術(shù)）。FIRST認(rèn)為，要在現(xiàn)實(shí)世界中取得成功，學(xué)生們不應(yīng)只坐在教室里回答問題。在當(dāng)今全球競爭的環(huán)境下，學(xué)生們必須能將學(xué)術(shù)概念應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)世界中，學(xué)會(huì)戰(zhàn)略性思考，為開放性問題設(shè)計(jì)解決方案，具有團(tuán)隊(duì)精神，能夠與不同文化背景的人溝通互動(dòng)及表達(dá)自己的想法。FIRST為不同年齡段的學(xué)生設(shè)計(jì)了FLL、FTC、FRC等四種比賽項(xiàng)目，成功地將這些內(nèi)容結(jié)合到類似體育競賽的挑戰(zhàn)中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)課堂知識(shí)與科學(xué)項(xiàng)目之余，能夠鍛煉在21世紀(jì)的人際交往、技術(shù)、商業(yè)和創(chuàng)作能力。

以FTC比賽為例，每年吸引了全球近30萬學(xué)生、10萬名志愿者及超過3500家企業(yè)參與。與大多數(shù)的競賽一對(duì)一對(duì)抗競技不同的是，該比賽采用的是兩兩配合對(duì)賽的形式，即不同的隊(duì)伍之間既是競爭對(duì)手，又是合作伙伴。隊(duì)伍之間的合作也是影響小組得分的重要因素，每場比賽之前，同盟隊(duì)伍的主要隊(duì)員都需要緊張協(xié)商比賽策略。2011年，該項(xiàng)賽事由美國PTC公司引入中國并在上海舉辦試點(diǎn)賽，2012年正式在中國舉辦該項(xiàng)賽事，并在北京建筑工程學(xué)院和上海同濟(jì)大學(xué)分別舉行。北京賽區(qū)共有10支隊(duì)伍參賽（如圖2），100多所國際著名大學(xué)為參賽學(xué)生提供了獎(jiǎng)學(xué)金申請(qǐng)機(jī)會(huì)。從2013年開始，該項(xiàng)賽事被北京市教育委員會(huì)列為北京市大學(xué)生機(jī)器人智能大賽的正式比賽項(xiàng)目，北京地區(qū)參賽隊(duì)伍達(dá)到了50支。

2.開放問題的真實(shí)世界設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽（RWDC）

真實(shí)世界設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽（RWDC）是一項(xiàng)全美設(shè)計(jì)賽事，得到了超過70家著名國際企業(yè)的支持，涉及參賽高中生逾7800名。該競賽由公私機(jī)構(gòu)共同合作支持，旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）等領(lǐng)域及職業(yè)的興趣。和一般的課程競賽不同的是，真實(shí)世界挑戰(zhàn)賽采取的方法是真題假做，問題都來自于行業(yè)或者企業(yè)，要求學(xué)生所應(yīng)用的知識(shí)不是某一門或者固定幾個(gè)所學(xué)學(xué)科的，而是多學(xué)科、多跨度的不同知識(shí)的綜合應(yīng)用。如參加2012-2013年真實(shí)世界設(shè)計(jì)航空挑戰(zhàn)賽的學(xué)生需要設(shè)計(jì)無人駕駛飛機(jī)系統(tǒng)，以定位走失兒童。再如，要求參賽學(xué)生提交一份商業(yè)計(jì)劃書，以滿足50個(gè)營救行動(dòng)的財(cái)務(wù)支出；參加地上運(yùn)輸挑戰(zhàn)賽的學(xué)生需要設(shè)計(jì)顯著提升燃料功率的下一代卡車，以保護(hù)國家燃料和能源存儲(chǔ)。

之所以有很多國際著名企業(yè)對(duì)該項(xiàng)賽事感興趣，是因?yàn)樗鼈兿胪ㄟ^這種挑戰(zhàn)賽激發(fā)學(xué)生對(duì)工程的興趣，并為即將退休的優(yōu)秀工程師物色潛在的“接班人”。真實(shí)世界設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽中提到了五個(gè)真實(shí)。

真實(shí)的問題：以學(xué)習(xí)課程為基礎(chǔ)提出一套實(shí)際的應(yīng)用方案。

真實(shí)的工具：激勵(lì)學(xué)生通過隨手可得的工具展示他們的方案。

真實(shí)的角色：需要學(xué)生具有小組合作、領(lǐng)導(dǎo)力以及解決問題的技能。

真實(shí)的設(shè)計(jì)：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、批判思維和創(chuàng)新能力。

真實(shí)的貢獻(xiàn)：鼓勵(lì)學(xué)生提出不同的方案。

3.跨學(xué)科工作營模式

跨學(xué)科工作營是針對(duì)某一真實(shí)問題，由若干學(xué)生組成跨學(xué)科小組，在限定的時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的任務(wù)，且沒有固定的答案。2011年7月12日～18日，北京建筑工程學(xué)院聯(lián)合美國AECOM、美國PTC、丹麥威盧克斯等著名企業(yè)舉辦了2011年可持續(xù)城市論壇暨北京建筑工程學(xué)院可持續(xù)性設(shè)計(jì)工作營活動(dòng)。在為期一周的時(shí)間內(nèi)每組十多名學(xué)生要通過合作的方式完成北京市豐臺(tái)區(qū)西鐵營村的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、綠色建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等任務(wù)。這是一個(gè)真實(shí)的問題，需要學(xué)生綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、歷史、文化、交通、給排水、建筑、設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域和多學(xué)科的知識(shí)來解決當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展問題。北京景山學(xué)校的十多名學(xué)生組成了一個(gè)特別小組參賽，盡管這些學(xué)生此前從未接觸過相關(guān)知識(shí)，但是在指導(dǎo)教師的簡單輔導(dǎo)下，還是提出了他們的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案和單體建筑的設(shè)計(jì)方案（如圖3），并且體現(xiàn)出若干新的解決思路，如岳文碩同學(xué)針對(duì)當(dāng)?shù)氐貏莸屯萑菀追e水的問題提出了新的蓄水系統(tǒng)方案。

圖3 北京景山學(xué)校的學(xué)生做方案展示

值得關(guān)注的是，一些國際高校已經(jīng)將跨學(xué)科工作營模式作為選拔人才的一種新模式。富蘭克林歐林學(xué)院以其年輕、小規(guī)模、基于項(xiàng)目合作的課程，以及由F.W. Olin基金會(huì)資助的大額捐贈(zèng)而著稱。該學(xué)校僅有學(xué)生三百余人，每年授予入學(xué)新生相當(dāng)于學(xué)費(fèi)免半的歐林獎(jiǎng)學(xué)金，2007年被美國《新聞周刊》評(píng)為美國25所新常春藤學(xué)校之一。該校選拔學(xué)生的模式就是采取了十多人組成的跨學(xué)科小組的方式。

實(shí)施STEM教育的若干建議

1.教育部門聯(lián)合相關(guān)研究機(jī)構(gòu)引導(dǎo)的重要性

開展STEM教育并不是某一所或者幾所中小學(xué)所能完成的，首先需要教育管理部門制定相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則，引導(dǎo)更多的政府研究機(jī)構(gòu)加入進(jìn)來，推動(dòng)STEM教育的開展。在美國，K-12階段開展STEM教育得到了極大的支持。美國政府投入了超過43億美元用于支持該項(xiàng)目，包括提高STEM教學(xué)和學(xué)習(xí)的積極性等。美國工程院K-12工程教育標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)2010年發(fā)布了K-12的工程教育標(biāo)準(zhǔn)。美國工程院在推動(dòng)美國STEM教育的過程中也發(fā)揮了重要的角色和作用，如它通過兩個(gè)網(wǎng)站搭建了中小學(xué)與高校以及企業(yè)之間的橋梁。一是工程之路（Engineering Pathway）網(wǎng)站，網(wǎng)站上包括各個(gè)工程專業(yè)的普及介紹，各種工程常識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)等（如圖4），所有的資源都是開放的。二是創(chuàng)建了專門針對(duì)女性工程師的網(wǎng)站——Engineering Girl（如圖5），其中不但有專門為女性準(zhǔn)備的關(guān)于各個(gè)工程領(lǐng)域的科普性介紹，更有各大公司和行業(yè)的優(yōu)秀女性工程師代表等。

2.需要社會(huì)企業(yè)的大力支持

美國的STEM教育還得到了社會(huì)力量的全力支持，如前面提到的幾個(gè)競賽都得到了著名公司和基金會(huì)的贊助。PTC公司是世界著名的工程設(shè)計(jì)和計(jì)算軟件提供商，該公司支持和贊助了包括FIRST機(jī)器人和RWDC真實(shí)世界設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽在內(nèi)的諸多面向中小學(xué)生STEM教育的賽事。著名的飛機(jī)制造企業(yè)波音公司支持的競賽包括FIRST機(jī)器人競賽、Space Camp太空訓(xùn)練營、Great Minds in STEM創(chuàng)意競賽等六個(gè)賽事。在波音公司的支持下，2012年參加北京地區(qū)FTC賽事的學(xué)校均得以免費(fèi)參賽，2013年，北京地區(qū)的FTC科技挑戰(zhàn)賽更是得到了波音公司15萬美金的支持。

國際著名公司均有面向中小學(xué)STEM教育的專門網(wǎng)站，并編制了相關(guān)教程，供師生免費(fèi)下載。圖6是NASA（美國國家航空航天局）編制的部分面向STEM教育的教程。微軟、波音等著名公司還聯(lián)合成立了STEM教育聯(lián)盟（如圖7）。

另外，中小學(xué)還可以聘請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師擔(dān)任技術(shù)和工程課程的兼職教師，《北京市教育委員會(huì)關(guān)于普通高中通用技術(shù)課程的實(shí)施意見》中也明確提出，希望通用技術(shù)課程的教師采用專兼職相結(jié)合的形式。

3.發(fā)揮高校的主體和推動(dòng)作用

高校在技術(shù)和工程教育的推動(dòng)上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，一方面高校為培養(yǎng)行業(yè)人才服務(wù)，另一方面高校更擅長教育，許多著名大學(xué)都在推動(dòng)STEM教育中發(fā)揮了重要作用。圖8、圖9分別為明尼蘇達(dá)大學(xué)和MIT（麻省理工學(xué)院）的STEM中心網(wǎng)站。由于棒球在美國是一項(xiàng)熱門體育運(yùn)動(dòng)，MIT更是面向熱愛棒球運(yùn)動(dòng)的學(xué)生開展了棒球STEM夏令營。

在波士頓市長Thomas M. Menino的推動(dòng)下，由波士頓學(xué)院、波士頓大學(xué)、哈佛大學(xué)、美國東北大學(xué)四所著名大學(xué)于2006年春季聯(lián)合成立了波士頓公共學(xué)校（BPS），啟動(dòng)了“Step UP”計(jì)劃，向該市10所學(xué)校提供專家和智力資源支撐等。另外，哈佛大學(xué)還專門設(shè)立K-12和社區(qū)計(jì)劃（Engaging all ages in science and engineering）部門，主要任務(wù)是面向教師開設(shè)6～8周的教師研究經(jīng)歷計(jì)劃（RET program）和倡導(dǎo)學(xué)生參與哈佛大學(xué)科學(xué)和工程事務(wù)中的計(jì)劃。

（作者單位：北京建筑工程學(xué)院）