解读美国STEM教育五年战略规划（四） ——本科和研究生的STEM教育发展

拥有一定数量的具有科技创新背景的本科生和研究生是一个国家劳动力市场的有力保障，也是一个国家科技竞争力的重要基础。具有科学、技术、工程和数学背景的本科生保证了国家稳定和可持续的劳动力供应，而具有科学、技术、工程和数学背景的研究生则提供了继续深入科学研究和创造经济效益的可能性。美国科学、技术和工程教育计划从目标和实施战略的角度对本科生和研究生的科学、技术和工程教育做出了详细安排。

一、未来10年100万名新科技学院毕业生

背景和目的:从经济和劳工领域的分析指出，如果美国要保持其在科学、技术和工程方面的全球优势，并有利于社会、经济和国家安全，一定数量的科学、技术和工程专业人员是一个重要的影响因素。科学、技术和工程专业人员是各种技能和知识领域的一支重要力量，但目前美国的科学、技术和工程专业毕业生人数和学生保留率相对较低。只有43%的学生在进入四年制公立大学时选择了科学、技术和工程专业，并获得了科学、技术和工程学位。社区大学的比例甚至更低，只有14%的学生选择了STEM作为他们的专业。因此，为了继续保持中国在科技竞争和其他领域的全球优势，STEM计划在未来10年为本科生增加100万名STEM毕业生。

现有工作岗位:美国职业技术学院在最近的一份报告《致力于超越:增加100万名科学、技术和工程专业毕业生》中指出，保留更多的科学、技术和工程专业是一个低投入、高效率的政策选择，可以提供科学、技术和工程专业人才。该委员会指出，作为联邦联合呼吁程序的目标，将科学、技术和工程专业的保留率提高到50%可以实现100万目标的四分之三，即每年可以增加大约75，000名科学、技术和工程学位及相关专业的毕业生。为此，研究人员提出了一系列招募、吸引和留住STEM学生的策略和实践。这些实践包括有效的教学方法、课程、咨询材料、好老师和好朋友，以及其他学术和文化支持、资源和工具，以吸引学生并支持他们的学习。还有证据表明，提供学术支持和社区经验的联合课程活动，如学习社区和夏季“桥梁”项目，可以鼓励学生接受科学、技术和工程专业，并对学生留在科学、技术和工程专业产生积极影响。这些实践在2年制和4年制高校的应用可以与培训内容和教学实践相兼容，并且可以增加有才华的STEM学生的数量和多样性。对他们来说，进入工作和研究生教育领域是一项意义深远的战略。由国防部和国家科学基金会实施的保证计划是支持科学、技术和工程研究实践的典型例子。该项目致力于提高科技学院本科生的能力，并促使这些学生最终决定获得科技学院的学位。

联邦*已经进行了大量投资来促进本科生的STEM教育。这包括一些部门间的合作，如ASSURE。过去，大多数基金倾向于帮助那些想获得STEM学位的学生。联邦*已投资至少1亿美元支持大学生在R&D教育、学习能力建设、学习和科学、技术、工程和数学职业领域开展研究。此外，额外的实质性投入将侧重于提供团队、专家和国际合作。此外，许多机构为大学生提供STEM研究实验。

发展战略:为了实现100万的目标，联邦*和国家自然科学基金将重点关注以下战略:

1)确定和拓展实证教学实践和改革措施，促进大学生学习和留在科技英语专业，促进全民理解科技英语本科项目的重要性；

2)支持两年制高校的科技教育，搭建两年制高校与四年制高校之间的桥梁；

3)支持大学与工业界以及*支持的机构之间的合作关系，并为本科生提供大量的科学、技术、工程和数学参与和研究经验，特别是在他们大学阶段的头两年；

4)解决学习数学课程失败率高的问题，在大学层次开设更多的科学、技术和数学课程。

第二，为未来的STEM劳动力设计研究生教育。

背景和目的:增加科学技术领域的科学、技术和工程硕士研究生人数有利于国家竞争，提供未来发展所需的高技能工人，并支持知识经济所需的研究力量。科学、技术和工程硕士研究生教育的发展可以为科学、技术和工程硕士专业人员提供基本知识和实践经验，为国家重要领域的需要提供专业技术人员，并在广泛的职业生涯中提供一些必要的辅助技能。据估计，2010年至2020年间，美国将需要260万个高等教育岗位。考虑到这种必要性，培养各级科学家和工程师以应对来自高等教育、技术发展和社会的挑战是非常重要的。出于这个原因，STEM研究生教育旨在设计一个面向未来的STEM劳动力。

现有工作:2007年4月发布的重要报告《研究生教育:美国竞争力和创新的支柱》呼吁大学、企业、*和其他各方共同努力支持研究生教育的发展。*研究院、国家研究中心和国家卫生研究院都提出了如何为研究生教育做准备的建议。他们的建议包括加强职业发展和深化雇主与大学之间的联系。巴勒斯坦自治领导机构的报告也提到了这些建议。

联邦*仍然是美国研究生教育的主要支持者。根据美国2012年科学与工程指数，2009年约有440，000名全日制毕业生。大约18%或81000名学生由联邦基金资助。在这些补助金中，70%是研究助理的研究补助金，10%是奖学金，10%是培训补助金，其余是教学助理和其他机制的补助金。这种资助机制在美国发展科学、技术和工程劳动力以及促进研究和创新方面非常重要。CoSTEM首先关注研究生奖学金的有效推广。国家科学基金会将与国家卫生研究院、美国航天局、环境保护局和其他机构协调和合作，促进对他们在科学、技术和工程领域的特殊需求的理解，并支持应用研究，以确保学生能够有办法培养特殊的科学、技术和工程能力，并为成为该国未来的科学、技术和工程劳动力做好准备。

IWGF(Stem gradie奖学金非正式机构间工作组)工作组由所有CoSTEM成员组织的研究生奖学金主任组成，该工作组正在努力巩固美国未来对科学家和工程师的持续和多样化的高质量培训。IWGF的目标是:(1)讨论联邦*研究生奖学金计划中的一般性问题；(2)建立奖学金管理各个阶段的有效机制。

发展战略:为了促进科学、技术和工程研究生奖学金的合作和发展，联邦*机构未来的努力将集中在以下三个方向:

1)区分能够从事科学和工程研究的高潜力学生，并向他们提供财政支持，帮助他们取得专业成功；

2)创造机会，在国家关键领域提供研究人才储备，并提供必要的劳动力和人力资源储备，以促进联邦机构的任务，包括通过联邦研究和工程企业提供奖学金服务和以科学、技术和工程为重点的服务项目；

3)继续加强奖学金评审机制，优化未来联邦投资。

第三，美国大学和研究生科技教育的特点

1.确保学生的STEM学习质量

美国大学科技与工程专业学生的保留率很低。造成这种现象的原因有很多，其中之一就是美国对科技英语专业的严格考试和评估标准。由于这个原因，许多学生甚至在高年级放弃了STEM专业，转而选择其他更容易获得学位的专业。美国已经意识到，其科学、技术和工程专业学生的毕业率远远低于其他国家，这不利于国家竞争力的发展。因此，美国制定了一个为期五年的STEM教育战略计划，希望能迅速扭转这一不利局面。

2.建立有效的组织协调机制

美国的科学、技术、工程和数学教育注重加强院系之间的合作，无论是针对大学生的研究实践项目还是针对研究生的奖学金制度。美国许多综合性研究型大学与企业合作，聚集学术和工业专家开展创新技术研究。除了校企合作，许多大学和社区还合作建设新的研究生教育项目，以打破传统的学科界限，增加知识和实践之间的联系。

3.形成并评估一个目标明确的计划

所有科学、技术和工程计划都有短期、中期和长期行动计划，并有预期的产出发展目标，这确保了科学、技术和工程的总体效果。评估研究生的STEM奖学金，并为未来进一步的资本投资提供实证研究和数据支持。