熊華軍 李 燕

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透視美國STEM研究生教育改革

熊華軍 李 燕

介紹了美國進(jìn)行STEM研究生教育改革的背景，認(rèn)為內(nèi)尋公平、外求強大是美國STEM研究生教育改革的外在動因；提規(guī)模、保質(zhì)量、增效益、調(diào)結(jié)構(gòu)是美國STEM研究生教育改革的內(nèi)在動因?！靶蕛?yōu)先、更加注重公平”貫穿著美國STEM研究生的招生、培養(yǎng)、畢業(yè)三個環(huán)節(jié)，遴選優(yōu)秀的學(xué)生攻讀STEM研究生學(xué)位，嚴(yán)格地培養(yǎng)STEM研究生，讓STEM研究生順利找到合適的工作是美國STEM研究生教育改革的發(fā)力點。在改革過程中，政府、社會和學(xué)校各司其職，共同推進(jìn)美國STEM研究生教育改革。

美國；STEM；研究生教育

科技人才，尤其是具有科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（Science，Technology，Engineering，Mathematics，簡稱STEM）研究生學(xué)歷的高層次人才，被認(rèn)為是一個國家科技競爭力的重要基礎(chǔ)。1986年，美國把STEM教育納入國家發(fā)展戰(zhàn)略。其中，STEM研究生教育被看作是培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的抓手，是驅(qū)動科技創(chuàng)新力、增強經(jīng)濟(jì)發(fā)展力、提升國家競爭力的助推器[1]。近年來，美國為進(jìn)一步提高綜合國力和國際競爭力，不斷深化STEM研究生教育改革。

一、美國STEM研究生教育改革的背景

1.政策的推動

1995年美國發(fā)布《重塑科學(xué)家和工程師的研究生教育》（Reshaping the Graduate Education of Scientists and Engineers）報告后，美國STEM研究生教育改革進(jìn)入快車道。美國政府推動STEM研究生教育改革，基于如下決策：①彰顯教育的“力”。STEM研究生教育不僅能為中小學(xué)STEM教育提供教師，還能為STEM教育可持續(xù)發(fā)展提供智力支持，如加州大學(xué)伯克利分校的技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)科學(xué)中心（Center for Technology Enhanced Learning Science），組織大學(xué)教師指導(dǎo)中小學(xué)教師科學(xué)制定STEM教學(xué)目標(biāo)。②赫顯政治的“力”。政府的決策力從宏觀上決定了STEM研究生教育發(fā)展的走勢，統(tǒng)籌力從微觀上決定了STEM研究生教育發(fā)展的態(tài)勢。如美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation，簡稱NSF）的“研究生教育與科研訓(xùn)練一體化”（Integrative Graduate Education and Research Traineeship）項目，不僅為美國培養(yǎng)了眾多STEM專業(yè)的領(lǐng)軍人物，還促進(jìn)了STEM專業(yè)與商業(yè)、醫(yī)療保健業(yè)的融合。③標(biāo)顯經(jīng)濟(jì)的“力”。美國將科學(xué)與技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動力?！睹绹鴦?chuàng)新戰(zhàn)略》（American Innovation Strategy）指出，“美國未來的經(jīng)濟(jì)增長和國際競爭力取決于其創(chuàng)新能力”。 ④稱顯人才的“力”。STEM研究生教育發(fā)展的方向 是以技術(shù)為橋梁，實現(xiàn)多學(xué)科整合為特征，關(guān)注新 技術(shù)及其實踐應(yīng)用為主要原則，培養(yǎng)能夠綜合運用跨學(xué)科知識解決人類生存面臨著諸多問題的拔尖型人才。《美國競爭力計劃》（American Competitiveness Initiative）認(rèn)為，“知識經(jīng)濟(jì)時代，培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才，是全球競爭力的關(guān)鍵”。

2.社會的需求

2013年布魯金斯學(xué)會（Brookings Institution）調(diào)查顯示，STEM研究生教育具有低投入高產(chǎn)出的特征，這表現(xiàn)為其就業(yè)崗位?雇用人數(shù)?工資收入普遍較多[2]。美國商業(yè)部認(rèn)為，大多數(shù)STEM研究生畢業(yè)后當(dāng)年就找到了工作，與非STEM的研究生相比，他們的收入更高且失業(yè)率更低。蘇珊娜·奧特加（Suzanne Ortega）認(rèn)為，STEM研究生數(shù)量不能滿足美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對勞動力的需求[3]。托尼·卡尼威爾（Tony Carnevale）預(yù)測，2018年美國將提供790萬個STEM專業(yè)的崗位，其中24%的崗位要求研究生學(xué)歷[4]。商業(yè)圓桌與變革方程（Business Roundtable and Change the Equation）組織預(yù)計，到2020年，美國急需約60萬具有STEM研究生學(xué)歷的勞動者[5]。

可見，STEM研究生教育改革如火如荼地推進(jìn)，首先是美國社會發(fā)展需要STEM研究生；其次是美國還未培養(yǎng)出數(shù)量足夠多的STEM研究生。

3.瓶頸的束縛

從1986~1987學(xué)年到2006~2007學(xué)年，美國STEM研究生學(xué)位授予數(shù)只增長了64%，遠(yuǎn)低于其他學(xué)科104%的增長速度[6]。2013年的統(tǒng)計表明，科學(xué)與工程專業(yè)的研究生學(xué)位授予數(shù)占全美研究生學(xué)位授予總數(shù)的比例從1996年的29.2%降低到2010年的19.7%[7]。這有如下幾個原因：

（1）STEM學(xué)士學(xué)位獲得者偏少。商業(yè)高等教育論壇（Business-Higher Education Forum，簡稱BHEF）指出“STEM教育管道正在滲漏”[8]。據(jù)美國教育統(tǒng)計中心（National Center for Education Statistics）統(tǒng)計，1997年，美國大約有380萬名九年級學(xué)生；2001年，約有270萬名高中畢業(yè)生，同年，這些高中畢業(yè)生中只有約170萬名就讀于大學(xué)；2007年，這些大學(xué)生中只有23.3萬名學(xué)生獲得STEM學(xué)士學(xué)位，僅占全美學(xué)士學(xué)位總數(shù)的15.6%[9]。另一份統(tǒng)計表明，2000~2009年，STEM學(xué)士學(xué)位授予數(shù)占全美學(xué)士學(xué)位總數(shù)的比例維持在15.7%~17.1%之間[10]。2012年，美國僅有43%的STEM專業(yè)的四年制公立大學(xué)學(xué)生獲得學(xué)士學(xué)位，14%的STEM專業(yè)的兩年制社區(qū)大學(xué)學(xué)生獲得學(xué)士學(xué)位[11]。因為STEM學(xué)士學(xué)位獲得者少，所以報考STEM專業(yè)的研究生人數(shù)相對較少。

（2）STEM研究生保有率低。2013年美國研究生委員會（Council of Graduate Schools）調(diào)查顯示，10%的STEM碩士研究生在入學(xué)6個月后退學(xué)，17%的碩士研究生在入學(xué)一年后退學(xué)，23%的碩士研究生在入學(xué)兩年后退學(xué)[12]。這意味著，50%的STEM碩士研究生未能獲得學(xué)位。

（3）女生和少數(shù)族裔獲得STEM研究生學(xué)位的比例低。調(diào)查顯示，2009年，男生獲得STEM碩士學(xué)位的比例約為20.5%，女生約為6.8%；男生獲得STEM博士學(xué)位的比例約為22.5%，女生約為12.5%。2004~ 2014年間，在所有男生博士學(xué)位獲得者中，58%出自STEM專業(yè)；在所有女生博士學(xué)位獲得者中，只有33%出自STEM專業(yè)。2006~2007學(xué)年，在所有少數(shù)族裔碩士學(xué)位獲得者中，只有20%出自STEM專業(yè)。2010年，包括非裔、西班牙裔或拉丁裔、美洲印第安人和阿拉斯加土著人在內(nèi)的少數(shù)族裔占全美總?cè)丝诘?9.3%，而獲得STEM碩士和博士學(xué)位的人數(shù)占全美STEM碩士、博士學(xué)位的比例僅為12.6%和8.3%[13]。

（4）攻讀STEM專業(yè)的留學(xué)生人數(shù)少。美國研究生委員會調(diào)查顯示，2012~2013學(xué)年，攻讀物理和地球科學(xué)學(xué)科、農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)學(xué)科、數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)學(xué)科的留學(xué)生占留學(xué)生總數(shù)的比例分別為2.8%，4.8%，6.2%[3]。

STEM研究生教育之所以要改革，在于STEM研究生教育存在兩大問題：①“注力”不夠，攻讀STEM研究生學(xué)位的本科生越來越少，弱勢群體和留學(xué)生也不愿攻讀STEM研究生學(xué)位；②“泄力”不佳，即STEM研究生的保有率和畢業(yè)率持續(xù)走低。

二、美國STEM研究生教育改革內(nèi)容

美國STEM研究生教育改革著重從招生、培養(yǎng)、畢業(yè)三個方面進(jìn)行。

1.招生入口

（1）做好STEM研究生招生宣傳工作。首先，建立與本科教育階段的有效銜接，激發(fā)本科生對STEM學(xué)科的強烈興趣。例如，鮑靈格林州立大學(xué)（Bowling Green State University）數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)科的學(xué)術(shù)投資（Academic Investment in Math and Science）項目的重點之一是使本科畢業(yè)生順利攻讀研究生學(xué)位。其次，為STEM本科畢業(yè)生提供翔實的職業(yè)咨詢。逾25%的畢業(yè)生認(rèn)為職業(yè)咨詢是影響他們攻讀STEM研究生學(xué)位的一個重要因素[14]。

（2）有效甄別具備科研潛質(zhì)的學(xué)生。首先是程序上嚴(yán)格。如美國工程博士研究生的申請者不僅要達(dá)到學(xué)歷、考試成績及資格證書的要求，還對實踐能力（具有一年以上的工程或與工程相關(guān)的全職工作經(jīng)驗）、綜合素質(zhì)（包括個人簡歷、推薦信以及學(xué)習(xí)目的說明等各類補充材料）有明確的要求。其次是手段上創(chuàng)新。例如一些美國大學(xué)采用BHEF開發(fā)的STEM教育模型（STEM Education Model）測試申請者的STEM科研潛力。

（3）鼓勵并支持弱勢群體接受STEM研究生教育。美國政府和社會通過為弱勢群體提供貸款、助學(xué)金、獎學(xué)金、實習(xí)機會等一系列措施，鼓勵更多弱勢群體攻讀STEM研究生學(xué)位。美國工程與科學(xué)少數(shù)族裔研究生學(xué)位聯(lián)合會（National Consortium for Graduate Degrees for Minorities in Engineering and Science，簡稱GEM）建立STEM優(yōu)秀少數(shù)族裔學(xué)生數(shù)據(jù)庫，并把這些學(xué)生推薦給90多所成員大學(xué)[15]。美國加州理工學(xué)院、奧本大學(xué)（Auburn University）等大學(xué)還為申請讀研的STEM少數(shù)族裔學(xué)生免除申請費用。

（4）吸引優(yōu)質(zhì)國際生源。美國聯(lián)邦政府不斷改進(jìn)簽證程序，完善移民政策，保障國際STEM研究生教育的權(quán)益。美國國會已同意增加發(fā)放給國際STEM研究生畢業(yè)生的工作簽證數(shù)量。例如將國際STEM碩士生的專業(yè)實習(xí)（Optional Practical Training，簡稱OPT）延期達(dá)到29個月。美國大學(xué)通過了解國際學(xué)生的需求和行為制定有效的招生策略。首先，制定一套符合院校招生目標(biāo)的溝通策略，包括在學(xué)校網(wǎng)站和宣傳材料上提供與經(jīng)濟(jì)援助、教師隊伍、項目優(yōu)勢和職業(yè)前景有關(guān)的詳細(xì)信息。其次，直接到國外召開宣講會，與申請者進(jìn)行面對面溝通和交流。

2.培養(yǎng)過程

（1）加大STEM研究生職業(yè)能力培養(yǎng)。數(shù)據(jù)表明，61%的STEM博士生選擇非學(xué)術(shù)性職業(yè)[16]。在非科研機構(gòu)中，雇主更看重STEM研究生的職業(yè)能力。STEM研究生作為高級人力資本，其職業(yè)能力培養(yǎng)要符合社會的需求。為此，美國采取如下措施培養(yǎng)STEM研究生職業(yè)能力：①開設(shè)與職業(yè)相關(guān)的課程，將職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)及證書考核內(nèi)容融合到課程內(nèi)容中。②大學(xué)和企業(yè)進(jìn)一步加強協(xié)作，為STEM研究生創(chuàng)造更多的實習(xí)實踐機會。③職業(yè)能力培養(yǎng)要有助于強化STEM研究生的學(xué)術(shù)研究能力。④職業(yè)能力評估既包括研究生的自我滿意度，也要參考實習(xí)單位或雇主的反饋意見[17]。

（2）嚴(yán)格資格考試與中期考核。美國STEM博士生只有修完相關(guān)課程學(xué)分，通過年度考評和預(yù)備考試后，才能成為博士候選人（Ph.D. candidate）。一般來說，獲得博士候選人資格后兩年內(nèi)必須通過中期考核。例如哥倫比亞大學(xué)電氣工程專業(yè)工程博士在獲得35個課程學(xué)分和通過綜合考試后才具備博士候選人資格，其中期考核包括提交書面開題報告、口頭陳述研究設(shè)想。只有達(dá)到論題意義重大、研究方法得當(dāng)、書面報告清晰、口頭陳述流暢等要求，中期考核才能通過。

（3）優(yōu)化育人模式。針對STEM研究生保有率低、很多學(xué)生退學(xué)或者放棄STEM專業(yè)而改學(xué)其他專業(yè)的問題，美國大學(xué)采取如下措施：①采用線上與線下結(jié)合的混合式教學(xué)模式，激發(fā)STEM研究生學(xué)習(xí)的興趣，例如，麻省理工學(xué)院實施的“技術(shù)支持主動學(xué)習(xí)”（Technology Enabled Active Learning）計劃，基于信息技術(shù)營造以學(xué)生為主體的高度互動、動手操作、虛擬實驗、過程可視的“教室就是實驗室”的教學(xué)環(huán)境[18]。②加強校內(nèi)和校外導(dǎo)師的合作，指導(dǎo)研究生綜合運用科學(xué)理論、方法和技術(shù)手段解決STEM領(lǐng)域的理論問題和實踐問題。③提供社會科學(xué)類或藝術(shù)類的選修課，幫助STEM研究生提高人文素養(yǎng)。④通過聯(lián)合授課、共享教學(xué)資源和研究設(shè)備等方式，擴(kuò)大STEM研究生的科學(xué)視野。

（4）調(diào)整培養(yǎng)模式。美國STEM學(xué)術(shù)學(xué)位和專業(yè)學(xué)位的研究生實行分類培養(yǎng)。學(xué)術(shù)學(xué)位研究生以理論課程學(xué)習(xí)和學(xué)位論文寫作為主，專業(yè)學(xué)位研究生以實踐教學(xué)和實習(xí)為主。美國大學(xué)允許STEM碩士生自主選擇是否完成學(xué)位論文，如果不做學(xué)位論文，可用選修高級課程、通過口頭和書面考試、參加實踐實習(xí)、提交研究報告等代替。例如，漢普頓大學(xué)（Hampton University）的醫(yī)學(xué)物理學(xué)碩士項目沒有學(xué)位論文要求，但研究生必須要完成59個課程學(xué)分并參加一個項目，完成項目后需提交項目報告。

（5）多方協(xié)作提供科研平臺與實踐基地。STEM研究生教育注重加強和企業(yè)、研究機構(gòu)和社區(qū)的合作。例如，斯坦福大學(xué)與?？松梨诘榷嗉胰蛑竞献?，為STEM研究生的見習(xí)、實習(xí)和研習(xí)提供了一流的教學(xué)實踐基地。

（6）完善研究生獎學(xué)金評定機制。聯(lián)邦政府委派STEM研究生獎學(xué)金非正式跨部門工作組（the Informal Interagency Workgroup for STEM Graduate Fellowships）統(tǒng)籌STEM研究生獎學(xué)金評定。工作組的目標(biāo)是建成STEM研究生獎學(xué)金管理機制，包括獎勵標(biāo)準(zhǔn)建立、申請人推薦、申請人資格評審、獎學(xué)金發(fā)放、獎學(xué)金問責(zé)等方面。

3.畢業(yè)出口

（1）就業(yè)指導(dǎo)。美國通過成立STEM畢業(yè)生就業(yè)委員會（STEM Graduates Job Board），對STEM研究生擇業(yè)、就業(yè)、創(chuàng)業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)。大學(xué)通過開設(shè)職業(yè)能力訓(xùn)練課程、及時發(fā)布STEM職業(yè)相關(guān)信息、指導(dǎo)研究生做好職業(yè)規(guī)劃等工作，為STEM研究生提供就業(yè)指導(dǎo)。

（2）職業(yè)培訓(xùn)。隨著STEM研究生在學(xué)術(shù)界就業(yè)人數(shù)的減少，大學(xué)加強了與企業(yè)的合作，為STEM研究生提供更加貼近產(chǎn)業(yè)界需求的職業(yè)培訓(xùn)。這包括：多學(xué)科參與，培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型人才；提高學(xué)生解決實際問題、交流溝通、團(tuán)隊合作等能力；增加實踐課程學(xué)分，擴(kuò)展更多實踐教學(xué)基地；鼓勵學(xué)生參加相關(guān)職業(yè)資格考試,對獲得相應(yīng)證書的學(xué)生進(jìn)行獎勵；接受工程與技術(shù)認(rèn)證委員會（Accreditation Board for Engineer and Technology）的專業(yè)評估和認(rèn)證；開展教育技能培訓(xùn)，激勵STEM研究生進(jìn)入中小學(xué)工作，緩解中小學(xué)STEM教師數(shù)量嚴(yán)重不足的問題[16]。例如，弗吉尼亞州立理工大學(xué)（Virginia Polytechnic Institute and State University）2017年有27名STEM碩士學(xué)位研究生在畢業(yè)后獲得了教師資格證。

三、美國STEM研究生教育改革舉措

1.政府層面

（1）政策調(diào)整。①制度類政策，即STEM研究生教育的宏觀政策，規(guī)定了STEM研究生教育的意義與價值以及未來發(fā)展走向。如2013年的《STEM教育五年戰(zhàn)略計劃》（Federal STEM Educations Five-Year Strategic Plan）對STEM研究生教育做了如下規(guī)定：定位專業(yè)角色、擴(kuò)充專業(yè)知識、提高專業(yè)技能、塑造專業(yè)倫理。②體制類政策，即STEM研究生教育的中觀政策，規(guī)定了STEM研究生教育的領(lǐng)導(dǎo)體制和組織體制。如2007年的《美國競爭法》（America Creating Opportunities to Meaningfully Promote Excellence in Technology, Education, and Science Act）對STEM研究生教育的組織機構(gòu)做了明確的分工。美國能源部為STEM研究生提供職業(yè)選擇；美國教育部為STEM研究生教育提供質(zhì)量保障；NSF為STEM研究生提供獎學(xué)金。③機制類政策，即STEM研究生教育的微觀政策，規(guī)定了STEM研究生教育的運行與實施。如2007年的《研究生教育：美國競爭與創(chuàng)新支柱》（Graduate Education：The Backbone of American Competitiveness and Innovation）呼吁大學(xué)、企業(yè)、政府等多方協(xié)作，共同促進(jìn)STEM研究生教育可持續(xù)發(fā)展。

（2）標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)。2007年的《學(xué)術(shù)競爭力委員會報告》（Report on the Academic Competitiveness Committee）較為詳細(xì)地構(gòu)建了STEM研究生教育標(biāo)準(zhǔn)，為美國STEM研究生教育改革指明了方向。STEM研究生的培養(yǎng)目標(biāo)為：提升STEM研究生對STEM項目的參與度，使STEM研究生能夠立足于相關(guān)領(lǐng)域。STEM研究生教育的評價指標(biāo)包括：參與并完成STEM項目的比例；雇傭于STEM及其相關(guān)領(lǐng)域的人數(shù)和比例；開始獨立科學(xué)生涯的平均年齡；修完學(xué)位的平均時間；對研究事業(yè)的貢獻(xiàn)大?。还椭鳚M意度。

（3）經(jīng)費資助與支持。①以立案形式資助。以《STEM教育五年戰(zhàn)略計劃》為例，2016年STEM研究生教育預(yù)算為：4億美元用于助教、助研崗位、學(xué)費減免和實習(xí)實踐資助；4500萬美元用于網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)；1000萬美元用于計算機科學(xué)研究生學(xué)術(shù)獎學(xué)金；4.7億美元用于美國國立衛(wèi)生研究院的T32項目（即研究機構(gòu)國家研究輔助基金）和T35項目（即短期研究個人培訓(xùn)基金）；9000萬美元用于國防科技研究生計劃[19]。②以項目形式資助。2005年，美國聯(lián)邦政府提供28億美元資助六大類STEM教育項目：吸引更多學(xué)生在K-12至研究生所有階段學(xué)習(xí)STEM領(lǐng)域的課程（114項）；吸引學(xué)生選擇STEM中等后教育學(xué)位（從兩年大學(xué)學(xué)位到博士學(xué)位）或從事博士后研究（137項）；為STEM專業(yè)的本科生和研究生提供發(fā)展和研究的機會（103項）；吸引畢業(yè)生選擇STEM相關(guān)的職業(yè)（131項）；提高STEM專業(yè)教師的教育和培養(yǎng)（73項）；提高或拓展研究機構(gòu)推動STEM發(fā)展（90項）。在這6大類項目中，第2大類和第3大類與STEM研究生教育直接相關(guān)。這些項目涉及11個目標(biāo)群體，其中面向研究生群體的項目有100項，占全部項目的48.31%[20]。2006年，聯(lián)邦政府再次撥款14.6億美元資助27個STEM研究生教育項目。2007年，聯(lián)邦政府對旨在提高STEM本科生和研究生入學(xué)率的97個項目又投入了34.7億美元[21]。③以科研訓(xùn)練形式資助。2010年，聯(lián)邦政府投入約7.31億美元用于STEM研究生科研項目，占STEM項目總受眾的26%[22]。2012年，聯(lián)邦政府再次投入3.25億美元用于STEM研究生的 獎學(xué)金和科研訓(xùn)練資助。國防部設(shè)立的科學(xué)和工 程研究生獎學(xué)金（National Defense Science and Engineering Graduate Fellowships），向優(yōu)秀STEM博士生每人提供3年共計9.3萬美元的研究資助，并每年提供1000美元的醫(yī)療保險[23]。

2.社會層面

（1）產(chǎn)學(xué)研合作。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同把課程學(xué)習(xí)、學(xué)術(shù)研究和生產(chǎn)實踐有機結(jié)合起來。社會利益信息技術(shù)研究中心（Center for Information Technology Research in the Interest of Society）是加州的政府、大學(xué)、研究機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界共同合作的典范，政府和產(chǎn)業(yè)界提供資金支持STEM研究生開展研究，來自產(chǎn)業(yè)界、研究機構(gòu)和大學(xué)的研究人員對STEM研究生進(jìn)行跨學(xué)科教育。

（2）搭建實習(xí)平臺。例如，東北大學(xué)（Northeastern University）與系統(tǒng)集成和軟件、金融服務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生和生物技術(shù)等領(lǐng)域的當(dāng)?shù)仄髽I(yè)密切合作，這些企業(yè)為STEM研究生提供為期1~1.5年的帶薪實習(xí)。

（3）提供資金支持。例如，在助學(xué)貸款中，STEM碩士研究生獲取的私人商業(yè)貸款的比例為11.5%[24]?？茖W(xué)博士獎學(xué)金（PH.D. Science Fellowship）是GEM提供的獎學(xué)金之一，少數(shù)族裔申請人最早可在大學(xué)本科畢業(yè)時申請。

（4）參與人才培養(yǎng)。例如，紐黑文大學(xué)（University of New Haven）為周邊企業(yè)定向培養(yǎng)計算機科學(xué)碩士。這些企業(yè)指派相關(guān)領(lǐng)域一線人員到學(xué)校授課，并提供計算機科學(xué)碩士的實訓(xùn)場地和設(shè)備，學(xué)生畢業(yè)后直接進(jìn)入這些企業(yè)就業(yè)。

（5）提供智力支持。例如，俄亥俄州立大學(xué)（The Ohio State University）與雷神公司（Raytheon Company）開發(fā)的STEM教育模型，為甄選優(yōu)質(zhì)的STEM研究生做出了貢獻(xiàn)。

3.學(xué)校層面

美國大學(xué)通過四大支柱提高STEM研究生教育質(zhì)量。

（1）師資。美國大學(xué)從兩個方面保障高水平的師資。第一個是導(dǎo)師遴選。STEM研究生導(dǎo)師要具備教育家“教書育人”的情懷、科學(xué)家“著作等身”的堅韌、工程師“經(jīng)世濟(jì)國”的技能、改革者“團(tuán)隊協(xié)同”的氣魄。例如，科羅拉多礦業(yè)學(xué)院（Colorado School of Mines）地球物理系的研究生導(dǎo)師在其研究領(lǐng)域造詣高深，且大部分都有在企業(yè)長期工作的經(jīng)歷。第二個是教師發(fā)展。美國大學(xué)通過提供“自己走”“扶著走”“拉著走”的發(fā)展措施，引導(dǎo)不同水平的STEM教師不僅教得好、研究得好、做得好，并且和團(tuán)隊合作得好。例如，利哈伊大學(xué)（Lehigh University）為了提高結(jié)構(gòu)工程研究生導(dǎo)師隊伍指導(dǎo)水平，經(jīng)常舉辦校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師的研討會，并聘請一些業(yè)界精英搭檔校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)工程碩士研究生的畢業(yè)論文。

（2）課程。美國大學(xué)STEM研究生課程有如下特征：①人文性。人文類課程讓STEM研究生在自己的“專業(yè)世界”識得廣。麻省理工學(xué)院的電機和計算機科學(xué)碩士必須要在8門人文藝術(shù)社科類必修課中選修3門。②基礎(chǔ)性?；A(chǔ)類課程讓STEM研究生在自己的“專業(yè)世界”學(xué)得專。斯坦福大學(xué)計算機科學(xué)碩士的基礎(chǔ)課程學(xué)分（21學(xué)分）占總課程學(xué)分（≥45學(xué)分）的近一半，基礎(chǔ)課程包括背景課程與廣度課程，內(nèi)容涉及與專業(yè)相關(guān)的理論基礎(chǔ)和基本研究方法等。③跨學(xué)科性?？鐚W(xué)科課程讓STEM研究生在自己的“專業(yè)世界”悟得透。這些跨學(xué)科課程不僅是數(shù)學(xué)、工程、科學(xué)、技術(shù)學(xué)科之間的融合，還有人文科學(xué)學(xué)科、社會科學(xué)學(xué)科與STEM學(xué)科的相互滲透。④前沿性。前沿性課程讓STEM研究生在自己的“專業(yè)世界”看得遠(yuǎn)。例如，加州大學(xué)伯克利分校和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）合作，開設(shè)了計算分子生物學(xué)（Computational Molecular Biology）前沿講座。⑤實踐性。如果說上述課程讓STEM研究生“學(xué)得好”，那么實踐性課程讓STEM研究生“做中學(xué)”。例如，斯坦福大學(xué)要求計算機科學(xué)碩士生和博士生分別完成18學(xué)分和4學(xué)分的實踐課程。⑥研討性。研討類課程讓STEM研究生“學(xué)中做”。例如，伊利諾伊大學(xué)香檳分校（University of Illinois at Urbana- Champaign）的工程博士生的研討課程學(xué)分占了4學(xué)分。⑦研究性。研究類課程讓STEM研究生“研中學(xué)”。例如，麻省理工學(xué)院的每一個STEM研究生都必須參加一項或多項研究。

（3）平臺。美國大學(xué)搭建了如下STEM研究生教育平臺：①實踐平臺。實踐學(xué)習(xí)對于培養(yǎng)STEM研究生的實踐能力發(fā)揮著重要作用。這些實踐平臺有大學(xué)工程實訓(xùn)中心、虛擬仿真平臺、校外聯(lián)合實踐基地和實習(xí)中心。如普渡大學(xué)（Purdue University）的“生物學(xué)導(dǎo)論”課采取了同伴領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊學(xué)習(xí)模式和工作坊協(xié)作方式，并將電子教材、交互式多媒體課件、虛擬仿真軟件、網(wǎng)絡(luò)實驗室以及視頻資料等整合于在線學(xué)習(xí)環(huán)境之中[25]。②研究平臺。這些研究平臺有大學(xué)的研究中心、實驗室、科學(xué)園、工程研究中心和科學(xué)技術(shù)研究中心和校企聯(lián)合研究中心。如斯坦福大學(xué)為IT專業(yè)的研究生搭建了一個與硅谷的專業(yè)技術(shù)人員共同開展研究的實踐平臺。③研究和實踐機會，如海外訪學(xué)、企業(yè)參觀、參加學(xué)術(shù)會議等。例如，康涅狄格大學(xué)（University of Connecticut）規(guī)定，理工科博士生至少要在一次國際學(xué)術(shù)會議上宣讀自己的科研成果。

（4）制度保障。美國各大學(xué)共同完善相關(guān)制度，保障STEM研究生教育：①針對所有STEM研究生。大學(xué)廣泛籌措社會資金，聯(lián)合社會各界支持STEM研究生教育。例如，2016年，得克薩斯州立大學(xué)（Texas State University）與一些私營企業(yè)洽談并簽訂了37項贊助科學(xué)、技術(shù)與工程研究的項目。②針對弱勢群體。例如，馬里蘭大學(xué)（University of Maryland）的邁耶霍夫獎學(xué)金項目（Meyerhoff Scholar Program）支持有志于攻讀STEM研究生學(xué)位的少數(shù)族裔學(xué)生。哈維穆德學(xué)院（Harvey Mudd College）大力資助女性STEM本科生，僅用了3年時間就顯著提高了女性研究生的比例。③針對留學(xué)生。美國一些公立大學(xué)從招生、實習(xí)、就業(yè)等方面提供優(yōu)惠政策，截至2011年，公立大學(xué)的國際STEM研究生數(shù)量占全美國際研究生總?cè)藬?shù)的71%[26]。

四、結(jié)語

通過上述分析，我們可以發(fā)現(xiàn)美國STEM研究生教育改革具有如下特征：

1.內(nèi)尋公平、外求強大是美國STEM研究生教育改革的外在動因

從內(nèi)看，讓更多的弱勢群體接受STEM研究生教育，讓STEM教育作為改善弱勢群體生存境遇的路徑，已成為美國構(gòu)建公平和諧社會的抓手之一。從外看，STEM研究生教育成為美國保持科技核心競爭力的重要手段，STEM研究生教育改革也成為美國留住全世界最優(yōu)秀STEM研究生、有效地化解STEM研究生數(shù)量不足這一問題的主要途徑。

2.提規(guī)模、保質(zhì)量、增效益、調(diào)結(jié)構(gòu)是美國STEM研究生教育改革的內(nèi)在動因

當(dāng)前，美國STEM研究生數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足美國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，所以美國需要進(jìn)一步擴(kuò)大STEM研究生規(guī)模；隨著美國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步升級，未來能否培養(yǎng)出卓越的基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域的科學(xué)家和實踐應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的工程師是考量STEM研究生培養(yǎng)質(zhì)量的根本要義；培養(yǎng)出足夠多和足夠好的STEM研究生，還需融入美國社會經(jīng)濟(jì)變革潮流中。為取得顯著的STEM研究生教育效益，美國開始調(diào)整STEM研究生培養(yǎng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)，即STEM研究生教育絕不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這四個學(xué)科的簡單相加，而是“突破這四大學(xué)科之間的壁壘，通過跨學(xué)科的方式來綜合運用這四大學(xué)科的相關(guān)知識，以使學(xué)習(xí)者通過實踐解決真實情境中存在的問題，從而達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新能力與實踐能力的目的”[27]。

3.招生、培養(yǎng)、畢業(yè)等環(huán)節(jié)是美國STEM研究生教育改革的發(fā)力點

“效率優(yōu)先、更加注重公平”貫穿著美國STEM研究生教育改革的始終。從效率看，招生做到了“擇天下英才而育之”，培養(yǎng)做到了“修道之謂教”，畢業(yè)做到了“在其位謀其職”；從公平看，機會公平、過程公平和結(jié)果公平相互依存，其中過程公平是保障機會公平和結(jié)果公平的關(guān)鍵。過程公平一是學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一視同仁，不會因性別和種族等人口學(xué)特征降低標(biāo)準(zhǔn)，“嚴(yán)出”是美國STEM教育永恒不變的主旋律；二是保障機制因人而異，讓每個學(xué)生都能“有尊嚴(yán)地學(xué)習(xí)”。“能上學(xué)”“能好學(xué)”是“效率優(yōu)先、更加注重公平”在招生與培養(yǎng)兩個環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)；“走正路”“干正事”是“效率優(yōu)先、更加注重公平”在培養(yǎng)和畢業(yè)兩個環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)；“盡心、知性、知天，存心、養(yǎng)性、事天”是“效率優(yōu)先、更加注重公平”在招生、培養(yǎng)和畢業(yè)三個環(huán)節(jié)中的體現(xiàn)。

4.政府、社會和學(xué)校是美國STEM研究生教育改革的推動者

政府從宏觀層面制定措施，從政策上規(guī)范STEM研究生教育發(fā)展，從財政上支持STEM研究生教育發(fā)展；社會從中觀層面配合協(xié)作，從輿論上大力宣傳STEM研究生教育的重要性，從角色上大力協(xié)助大學(xué)推進(jìn)STEM研究生教育改革；高校從微觀層面具體實施，在人力上做好STEM研究生導(dǎo)師隊伍建設(shè)，在物力上搭建校內(nèi)外STEM研究生課程教學(xué)和科研實踐平臺，在財力上廣開渠道著力支持STEM研究生教育，在智力上打磨適合本校校情的STEM研究生教育模式。

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（責(zé)任編輯 周玉清）

2017年甘肅省哲學(xué)社會科學(xué)項目“蘭州建設(shè)中亞留學(xué)生教育高地的優(yōu)勢及傳播研究”（編號：YB055）

熊華軍，西北師范大學(xué)研究生院副院長，教授，蘭州730000；李燕，西北師范大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生，蘭州730000。

10.16750/j.adge.2018.06.013