應用型高校創新人才培養思考
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【摘要】中國特色社會主義進入新時代，國家經濟社會的發展進入創新驅動發展階段，人才在創新驅動發展戰略中起引領作用。STEM教育理念為我國培養應用型創新人才注入新的活力，但是我國對于STEM教育的研究時間較短和實踐經驗有限。本文通過分析STEM教育在高校創新人才培養實踐中存在的問題，借鑒國內外STEM教育的研究成果和實踐經驗，從多個層面不同角度探析符合我國國情的“本土化”的應用型創新人才培養方式，為我國應用型本科高校創新人才培養做出貢獻。
【關鍵詞】STEM教育；培養模式；創新人才
STEM是指科學（Science）、技術（Technology）、工程（EngiRneering）、數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫。STEM教育理念以跨學科性為核心，科學、技術、工程、數學四門學科之間不是相互獨立的，而是要打破學科間的壁壘，形成一個有機的整體[1]。STEM教育理念以整合多學科知識來解決問題為導向，在對科學知識充分認知的基礎上，借助數學知識的理論為輔助工具，應用于技術與工程學習過程中，培養具有問題解決能力、創新能力、實踐能力、協作能力的應用型人才。
1STEM教育在高校創新人才培養實踐中存在的問題
1.1STEM教育在實施過程中與設定目標存在偏差
隨著STEM教育在國外的研究以及實踐實例的不斷增多，對于培養應用型創新人才起到積極的推動作用。我國教育工作者也在積極探索、推進STEM教育理念的應用，培養具有創新精神、協作意識、問題解決能力的應用型人才。但是隨著STEM教育的飛速發展，教育工作者逐漸模糊STEM教育的目標。某些高校和機構在STEM教育實施過程中對教育目標的認知和理解存在誤區，主要體現在以下三個方面：一是片面地認為STEM教育是指在教學活動中設置動手操作實踐環節，為突出STEM教育的實踐性，而忽略STEM教育的跨學科性、設計性和協作性。這種誤區產生的結果是雖然培養了學生的動手操作能力，但卻忽略了學習者創新精神、問題解決能力的提高。二是過分強調技術學科的基礎知識，誤將信息技術的學習作為STEM教育的核心，實際教學過程中以培養學生編程能力為目標，通過編程競賽衡量學生創新能力。三是過分強調STEM教育以學生為主體，認為STEM教育就能充分發揮學生學習的主動性、激發學習興趣，提升探索新知識能力。導致以上三種偏差產生的原因是對STEM教育理解不全面，偏離培養學習者綜合能力的目標。對于偏離了STEM教育的教學理論和實踐過程，很難對我國教學改革產生深遠及有效的影響，也很難培養應用型創新人才，為我國經濟發展、科技創新輸入能量。
1.2沒有打破學科壁壘，實現多學科有機融合
STEM教育以多學科之間的有機結合為核心，以項目學習為導向，倡導學習者從不同角度以及多個維度開展學習過程。實現STEM教育的前提是對各個學科領域知識進行學習，進而構建各學科間的相互聯系。我國本科高校在專業以及課程設置上主要依據地方經濟發展需求、支撐專業建設所需相關知識結構、能力素養等，但是這種人才培養模式不能夠滿足人才持續發展需求，課程設置方面缺乏綜合性、發散性，學習內容存在局限性；知識學習以學科為單元，學科間的交叉融合較少；課程設置單一，缺乏跨學科課程，導致學生對知識的學習以“碎片化”的學科知識為主，很難自我構建學科知識間的相互聯系。同時，在課程設置中理論課程與實踐環節教學時間存在脫節。目前，對于STEM教育理論存在一個最大的誤區，為了突出“STEM教育的跨學科性”，極端的將STEM教育劃分為一個獨立的學科，而忽略了它是一個綜合學科的事實。STEM教育發展的前提是將其與學科課程體系結合，開發以項目式學習為導向跨學科課程，培養適應我國經濟發展需求的應用型創新人才。
1.3實施教學改革動力不足，受各方面因素限制
STEM教育在國外已經興起幾十年，在培養創新型人才方面已取得較多研究成果。雖然STEM教育在我國已得到廣大師生的認可，但是在STEM教育開展過程中對于課程缺乏整體設計，各個學科間相互聯系、滲透不足，應用型創新人才培養機制不健全等，具體表現在：雖然教師在培養學生應用能力的重要性上達成共識，也在不斷嘗試教學改革，參加教改培訓，但在教學實踐過程中仍以知識傳授為主，受到專業特色限制，仍以培養學生的專業能力為主，而忽視學生實踐能力、創新能力以及問題解決能力的培養；雖然教師對跨學科教育的重要性持贊同態度，但在具體實施STEM教育過程中，由于受到高校特色專業數量限制，不利于學科間的交融，課程體系在整體性設計以及整合深度方面不能滿足STEM教育目標要求。教師應嘗試多樣化的教學方式，發散性的課程內容，創新性的課程設置，以實現課程與社會應用相接軌、與現實生活相結合，通過實踐和生活激發學生探索學科奧秘，培養創新精神，適應社會發展對應用型創新人才的需求。
2STEM教育理念下應用型創新人才培養的建議
2.1借鑒國外
STEM教育教學實踐經驗，構建中國本土化的STEM教育STEM教育提高了學習者的技術與創新能力以及從業者的綜合能力。STEM教育以項目學習為導向，跨學科式學習為核心，使學習者構建全面的知識體系，在學習過程中通過綜合運用項目式學習、自主探究式學習方式，促進學習者的知識、能力、素質等全面發展，有效適應社會經濟、科技發展。美國不僅將STEM教育理論應用于基礎教育中，隨著STEM教育的不斷發展與成熟，在高等教育中STEM教育對提高國民科學素養起到積極的推動作用[2]。我國國情與國外差異較大，構建我國本土化的STEM教育尤為重要[3]。STEM教育為教師教學理念與教學行為轉變提供動力，教師對STEM教育理念的認同度逐漸提高，在教學實踐過程中積極轉變授課理念，不斷探索適合我國本土化的STEM教育模式。STEM教育改變傳統課堂模式，STEM教學理念應用于課堂教學過程中，突出學習者的主導地位，教師在課堂教學中起引導作用，旨在培養學生項目設計與實施能力、問題解決能力以及團隊協作能力，與傳統講授式教學不同，有效激發學習者學習興趣，提高學習者主動參與性，形成自主探究、創新創造的課堂氛圍。
2.2STEM教育理念應契合應用型創新人才培養
STEM教育理念以跨學科性為核心，旨在培養學習者的發散性思維以及構建全方位的知識體系為目標。而應用型創新人才是全面發展的人才，應同時具備全面的知識領域以及綜合能力素養，思維模式不受單一學科知識內容的禁錮，應該形成綜合多學科的思維模式。基于STEM教育理念的應用型創新人才培養在學科設置上，本著各個學科間的相互融合的理念，構建跨學科的學習方式，培養具有全面知識結構、發散思維模式的創新人才。基于STEM教育理念的應用型創新人才培養，通過采用多種教學方式，有效提高應用型創新人才培養質量。應用型人才主要以服務社會為根本，本科高校以培養適應于社會發展需求的應用型創新人才為己任。因此，STEM教育理念與應用型創新人才在培養人才的實用性上具有一致性。
2.3以“三位一體”為目標構建應用型創新人才培養模式
隨著科技飛速發展，知識更迭速度不斷加快，知識時效性變短，傳統的教學理念即“教與學模式”已不再適用于當代大學生的培養，相比之下研究方法、綜合能力以及塑造價值比單純的知識學習更重要。知識的獲取途徑增多，不再局限于書本、課堂上，對于應用型創新人才除了對知識本身學習外，還要具備發現知識以及創造知識的能力，對于創新人才的培養也發生轉變，即由傳統的被動接受知識過程向創新實踐能力的提高轉變。以知識學習、能力提升、價值塑造“三位一體”為應用型創新人才的培養目標。知識結構指學習者通過有效學習從而在頭腦中對知識進行內化，形成合理、優化的知識體系。應用型創新人才應同時具備通識性知識、專業性知識和發展性知識。STEM教育理念的核心是跨學科性，在課程設置上體現各學科間的交叉融合，開展項目式的教學模式，能夠實現三種知識體系的學習和掌握，完善應用型創新人才的知識結構。
2.4構建綜合性課程體系，革新教育教學方式
在教學改革過程中，以課程教學為人才培養的核心，課程體系改革是實現應用型創新人才培養的有效途徑。基于STEM教育理念的跨學科性以及相關的課程內容和實踐環節，按照多門學科間的相互關系與聯系構建一門具有廣泛知識領域的綜合性課程。該綜合性課程在內容設置上應遵循知識內容廣泛、知識結構連續的原則。在課程目標方面要涵蓋知識目標、能力培養以及素質提升等。在課程設置上，STEM綜合性課程與各個學科課程間的關系不是相互獨立，也不是可以替代的，而是應該將兩者有機結合，相互滲透，因為各個學科課程是綜合性課程的理論基礎，而綜合性課程是在各個學科基礎上對課程的深入和強化。對于課程內容的設置由優化理論課程和設置STEM綜合性課程兩大部分構成。在對現有理論課程的優化過程中，秉著各學科間的相互融合、理論與實踐有效相結合兩個原則。傳統的課程設置上理論課程與實踐課程在內容上具有一致性，但是在時間上卻存在脫節現象，所以，理論課程與實踐課程設置在時間上應保證一致性，實踐課程不僅要起到強化理論課程的學習，還要在實踐中體現對理論知識的掌握和創新。改革傳統教學方式，開展創新實踐教學，是應用型本科高校培養創新人才的重要途徑。實踐是理論知識與創新的橋梁，只有通過實踐環節才能深化對理論知識的理解掌握，學習者充分發揮主觀能動性將創新意識應用于實踐并指導實踐創新。因此，在創新實踐環節中應開設多樣化的實踐課程，豐富教學內容，改革教學方式，促進應用型創新人才在知識儲備、創新能力以及素質素養全方位協同發展。具體實現途徑可以將相關前沿科技成果引入到實踐教學內容中，促使學生理論與實踐緊密相連；可以鼓勵學生參加創新類競賽、項目，在參與過程中開闊學生視野，激勵學生學習興趣；通過STEM實踐課程，學生在教師擬定的設計題目中選擇，設計實踐過程由學習者自主完成，教師根據學習者的差異進行個性化指導。
2.5構建有效的、多樣化的評價機制
我國大部分本科高校在人才評價過程中主要以考試考核成績為主，應用型本科高校以培養高素質、應用型、具有創新性的人才為己任，在對人才的評定過程中應采用全面化的評價內容、針對性的評價過程、多樣化的評價方式，在綜合評定過程中應該注重過程性評價，弱化結論性評價。對于評價內容單純的考核知識理論層面已不能滿足應用型創新人才的發展需求，還要對人才的創新能力與素質素養等方面進行綜合評價。對于應用型創新人才的培養要突出應用性和創新性兩大重要特征，在評價內容上充分體現人才的創新能力與素質素養，還要注重學生思維發展的多元化以及個體的差異性。因此，基礎理論知識的考核以課程大綱為標準，命題內容包含兩個方面：一方面是對基本知識的掌握和理解，主要涉及概念理解、原理及方法。另一方面是在對基礎知識理解基礎上，能夠運用相關知識解決實際中的問題，給學生足夠的空間進行發散性思維的學習，還要了解與學科相聯系的知識內容的延伸，了解前沿科技知識與成果，發揮學習的主觀能動性；對于創新能力的考核可以從多角度進行綜合評價，在學習者進行STEM教育的項目設計過程中，教師可對學習者在自主設計、實踐過程中的問題發現與解決、以及小組成員間的相互協作等進行分階段評價，從而對素質能力進行全方面的考核評價。基于STEM理念的項目學習，無法用傳統評價方式進行評定，因為傳統的評價方式采用的是單一的主體量化評價方式，采用考試的卷面成績作為評價學生的標準，這種評價方式的缺點是對于學生的評價僅片面地以卷面成績為衡量標準，缺乏對學生能力以及素質的綜合考核，所以應該采取多元化的評價方式。在教師評價的基礎上，積極開展學習主體自我評價，小組成員間的相互評價，評價過程采用多主體的形式。在定量評價的基礎上，結合定性評價，不再單純的以卷面成績作為評價學生的唯一標準，采用多樣化的評價方式給出的評價結果更能體現學習者的知識掌握、創新能力以及素質素養。
3小結
作為學生世界觀、人生觀、價值觀形成的重要階段，本科教育承載著重大的使命。但自高等教育大眾化以來，以“5”“”等國內高水平一流高校科研型人才培養已不適用于普通本科院校，隨著經濟技術水平的不斷發展進步，我國需要大量的“藍領”人才，對于人才不僅要具備相關的理論知識基礎，還要具備實踐創新能力素質。STEM教育理念在美國等先進國家為培養實踐創新人才注入了動力。通過借鑒國外STEM教育的研究成果，構建我國本土化的STEM教育，為我國應用型本科高校創新人才培養做出貢獻。
參考文獻
[1]楊彥軍,張佳慧,吳丹.STEM素養的內涵及結構框架模型研究[J].電化教育研究,1,42(1):42-.
[2]孫剛成,楊晨美子.美國STEM教育發展經驗及其對中國的啟示[J].教育與教學研究,0,34(12):-43.
[3]邱德峰,全曉潔,李顏希.國外STEM教育的研究熱點與前沿探析[J].教師教育學報,0,7(5):11-21.
作者:茹婷婷 丁曉巖 單位:吉林建筑大學基礎科學部
