韓天琪 楊葉芬 欒江峰 楊忠明

（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)工程技術(shù)學(xué)院（人工智能學(xué)院） 廣東·珠海 440400）

1 STEAM教育發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國際現(xiàn)狀

在信息技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下，各國都在加大科技創(chuàng)新力度。STEAM(Science科學(xué)、Technology技術(shù)、Engineering工程、Art藝術(shù)、Mathematics數(shù)學(xué)）教育作為科技工程發(fā)展的支撐，近年來得到了巨大的發(fā)展。其中，美國在2015年頒布了《2015年STEAM教育法案》，重申了STEAM教育的定義，明確將計(jì)算機(jī)科學(xué)納入STEAM教育的范疇，在理論層面，STEAM 師資培養(yǎng)和課程開發(fā)都漸成制度，STEAM教育的評(píng)估也已經(jīng)步入正軌；在應(yīng)用層面，出現(xiàn)了一系列優(yōu)秀的 STEAM 課程與教學(xué)活動(dòng)案例。德國的STEAM 教育側(cè)重于解決當(dāng)前科技發(fā)展中遇到的關(guān)鍵問題，在中小學(xué)階段注重培養(yǎng)和關(guān)注學(xué)生在STEAM職業(yè)上的興趣和發(fā)展，德國希望將STEAM教育與終身教育結(jié)合起來，創(chuàng)造一種可持續(xù)發(fā)展的STEAM教育，并且在多個(gè)政府報(bào)告中都提及STEAM教育及相關(guān)領(lǐng)域。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

STEAM教育自2007年引入我國，在相關(guān)著作方面，目前尚處于引介階段，沒有系統(tǒng)的理論認(rèn)識(shí)。在STAEM教育平臺(tái)的建設(shè)上，上海市最早成立了史坦默國際科學(xué)教育研究中心（STEM+研究中心），與此同時(shí)，北京國信世教信息技術(shù)研究院則借助教育部教育管理信息中心及北京師范大學(xué)等國內(nèi)外知名高校、企業(yè)的資源，為中小學(xué)校提供STEAM教育云平臺(tái)、STEAM課程研發(fā)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)、綜合素質(zhì)測評(píng)系統(tǒng)、學(xué)習(xí)空間設(shè)計(jì)和STEAM教師專業(yè)發(fā)展等一系列STEAM教育資源與服務(wù)支持?？傊?，STEAM教育在中國發(fā)展至今，已迅速形成一股熱潮，呈朝陽之勢(shì)蓬勃發(fā)展。

2 STEAM教育內(nèi)容

2.1 STEAM教育內(nèi)容

STEAM教育開發(fā)與應(yīng)用面向?qū)ο鬄椋褐行W(xué)學(xué)生群體，旨在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。目前，普遍認(rèn)同的STEAM教育內(nèi)容包含五個(gè)方面：科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEAM教育建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上，將科學(xué)與技術(shù)通過工程與藝術(shù)進(jìn)行整合，是一種知識(shí)體系跨學(xué)科的教育體系。

圖1：STEAM教育內(nèi)容

2.2 STEAM典型課例

本文對(duì)深圳、北京、江蘇等地區(qū)開設(shè)STEAM課程并取得成效的學(xué)校進(jìn)行了調(diào)研，分析了其典型教學(xué)案例，以《設(shè)計(jì)和制作一個(gè)簡單的聲控?zé)粝到y(tǒng)》為例，概述STEAM教學(xué)在高中年級(jí)實(shí)施的具體過程。

具體基本教學(xué)信息如圖2所示，對(duì)應(yīng)的課程活動(dòng)設(shè)計(jì)如圖3所示。該典型課例以真實(shí)情境為背景，以具體聲控?zé)粝到y(tǒng)的功能為任務(wù)導(dǎo)向，將STEAM教學(xué)中包含的科學(xué)、工程、技術(shù)等要素融入具體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程，加深了學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)如：物理中的電路知識(shí)、科學(xué)中的傳感器知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于工程應(yīng)用的興趣，鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。

圖2：典型課例基本信息

圖3：典型課例活動(dòng)設(shè)計(jì)

3 STEAM教育相關(guān)1+“X”證書開發(fā)必要性

（1）“雙減”政策及“素質(zhì)教育”的大環(huán)境背景下，傳統(tǒng)K12階段的學(xué)科類教培行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展是大勢(shì)所趨。2021年7月23日，我國出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》，簡稱“雙減”政策。主要針對(duì)校內(nèi)外教育培訓(xùn)，標(biāo)志著我國教育培訓(xùn)的重大變革。

“雙減”政策規(guī)定主要集中在K12階段的學(xué)科類培訓(xùn)，以K12教培為主要業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)面臨轉(zhuǎn)型。而素質(zhì)類培訓(xùn)機(jī)構(gòu)受影響較小，藝體教育等培訓(xùn)機(jī)構(gòu)仍可正常開展業(yè)務(wù)。2021年教育部、中組部、中央編辦、國家發(fā)改委、財(cái)政部、人社部等六部聯(lián)合印發(fā)《義務(wù)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》，素質(zhì)教育在義務(wù)教育階段逐漸得到強(qiáng)化和重視。發(fā)展素質(zhì)教育已經(jīng)成為社會(huì)共識(shí)。目前我國的素質(zhì)教育正在經(jīng)歷前所未有的快速成長階段。STEAM教育的比重在素質(zhì)教育板塊的占比越來越大，2020年占到41.8%。本文對(duì)來自16個(gè)地區(qū)的385名 STEAM 創(chuàng)新教育培訓(xùn)從業(yè)人員進(jìn)行了調(diào)研，其中95.32%的人員表示該行業(yè)前景較為樂觀。我國STEAM教育市場規(guī)模在2020年達(dá)350億元，預(yù)計(jì)在2021年可達(dá)496億元。我國STEAM教育市場規(guī)模及增速明顯。

（2）針對(duì)STEAM課程活動(dòng)教學(xué)等不同等級(jí)要求的人才需求猛增，從業(yè)人員薪資普遍較高。STEAM培訓(xùn)教育行業(yè)的人才主要集中在管理崗、教學(xué)教研崗、市場崗、技術(shù)崗等。根據(jù)才鹿《2019教育行業(yè)人才需求趨勢(shì)報(bào)告》，在包含STEAM培訓(xùn)的素質(zhì)教育板塊的383家參調(diào)企業(yè)中，共計(jì)需求主管級(jí)人才26184人，中層管理人才4548人，高層管理人才265人，各層級(jí)人員比例為99：17：1，總計(jì)30997人。平均每家企業(yè)需求12位經(jīng)理級(jí)別以上的管理人才和68位主管級(jí)人才，而教學(xué)教研人才的需求缺口更是達(dá)到了70%以上?！翱礈?zhǔn)網(wǎng)”針對(duì)STEAM課程培訓(xùn)教師的工資待遇進(jìn)行過統(tǒng)計(jì)。在對(duì)105094份求職樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可知，該職位的平均薪資水平為7344元/月，有8.01%的從業(yè)人員薪資在12000元/月以上。該行業(yè)的從業(yè)人員薪資水平普遍較高。

4 高職院校相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)情況

STEAM教育的從業(yè)人員需求激增，從業(yè)人員薪資也普遍很高。然而在高職院校專業(yè)人才培養(yǎng)上，目前還存在如下問題：

4.1 缺乏系統(tǒng)性的課程培養(yǎng)體系和對(duì)標(biāo)STEAM教育崗位的育人方案

STEAM教育的課程體系目前較為成熟應(yīng)用的均來自大型培訓(xùn)結(jié)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)通常采用“借鑒發(fā)達(dá)國家成熟的教學(xué)體系+機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)”的模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，即在海外教學(xué)體系的基礎(chǔ)上完善開發(fā)具有中國特色的課程內(nèi)容。但多數(shù)教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)缺乏自主研發(fā)實(shí)力，造成行業(yè)教學(xué)課程內(nèi)容同質(zhì)化嚴(yán)重且適用性較差，直接導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳進(jìn)而對(duì)STEAM教育理念質(zhì)疑，不利于行業(yè)的良好發(fā)展。此外，由于中國政府尚沒有明確規(guī)劃STEAM教育培訓(xùn)的教學(xué)大綱，行業(yè)缺少統(tǒng)一的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，培訓(xùn)機(jī)構(gòu)按照各自計(jì)劃安排教學(xué)，最終的教學(xué)效果大相徑庭，消費(fèi)者易產(chǎn)生不信任感。

本文對(duì)385名 STEAM 教育從業(yè)人員的調(diào)研結(jié)果顯示僅1.56%的從業(yè)人員認(rèn)為STEAM教育中人工智能教培行業(yè)有完全對(duì)口的專業(yè)，絕大多數(shù)從業(yè)人員認(rèn)為STEAM教育屬于交叉學(xué)科的教育，目前沒有完全對(duì)口的專業(yè)或培養(yǎng)模式。

4.2 “雙師型”師資缺乏，職業(yè)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)不足，專業(yè)知識(shí)滯后

目前STEAM教育師資力量嚴(yán)重不足，完備的教師培訓(xùn)體系尚未形成。2020年，中國STEAM教育行業(yè)教師人才缺口超過300萬人，從就業(yè)市場來看，造成行業(yè)教師人才缺口巨大的原因可分為兩方面：

（1）傳統(tǒng)師范類教師難以從事相關(guān)編程類、機(jī)器人類等新興技術(shù)課程教學(xué)，無法滿足行業(yè)較高的門檻要求；

（2）編程類崗位的平均薪酬遠(yuǎn)高于普通講師，導(dǎo)致相關(guān)人才流失嚴(yán)重。從教師培訓(xùn)體系來看，行業(yè)教師多數(shù)具備計(jì)算機(jī)、工程學(xué)等相關(guān)理科專業(yè)背景，在具備一定的條件后，往往會(huì)轉(zhuǎn)向編程類行業(yè)。此外，目前的行業(yè)教師雖具備相應(yīng)的學(xué)科背景，但普遍缺乏教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，難以對(duì)教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)格把控，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

師資力量不足及缺少完善的師資培訓(xùn)體系限制了中國STEAM教育行業(yè)的發(fā)展規(guī)模，嚴(yán)重阻礙行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

4.3 專業(yè)實(shí)訓(xùn)條件及教學(xué)資源不足

涉及STEAM從業(yè)崗位所需的硬件平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)條件等均沒有特定的實(shí)訓(xùn)場所。多數(shù)從業(yè)人員根據(jù)自己的計(jì)算機(jī)、工程學(xué)等專業(yè)背景，經(jīng)過再學(xué)習(xí)才能走上工作崗位。配套的實(shí)訓(xùn)資源不足，嚴(yán)重影響人工智能創(chuàng)新教育開發(fā)與應(yīng)用方向的學(xué)生知識(shí)、技能、素質(zhì)的培養(yǎng)。

5 面向高職院校學(xué)生相開設(shè)STEAM教育開發(fā)與應(yīng)用“1+X”證書的建議

“1+X”證書，其中“1”代表學(xué)歷證書，“X”代表職業(yè)技能等級(jí)證書。開設(shè) STEAM 教育開發(fā)與應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)證書，便于高職院校學(xué)生針對(duì)實(shí)際STEAM教育崗位無縫上崗。對(duì)行業(yè)企業(yè)而言，也極大縮短了培訓(xùn)培育該崗位的時(shí)間。同時(shí)，在“雙減”背景下，也提供了中小學(xué)在校教師在STEAM教育方向上再學(xué)習(xí)、再提高的途徑和路線。

根據(jù)市場調(diào)研及行業(yè)需求，STEAM教育開發(fā)與應(yīng)用職業(yè)技能等級(jí)建議開設(shè)初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)遞進(jìn)層次，具體面向：

初級(jí)：主要面向各類STEAM教育課程活動(dòng)教學(xué)?？砂膬?nèi)容有：智能產(chǎn)品活動(dòng)教學(xué)、機(jī)器人課程活動(dòng)教學(xué)、圖形化編程教學(xué)、人工智能賽事活動(dòng)宣傳與實(shí)施。

中級(jí)：主要面向STEAM課程開發(fā)?？砂膬?nèi)容有：智能產(chǎn)品創(chuàng)意項(xiàng)目開發(fā)、機(jī)器人課程開發(fā)、Python編程項(xiàng)目開發(fā)、人工智能賽事活動(dòng)組織與培訓(xùn)、教具產(chǎn)品維修維護(hù)。

高級(jí)：主要面向STEAM課程總體設(shè)計(jì)?？砂膬?nèi)容有：智能產(chǎn)品課程體系設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、機(jī)器人課程體系設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、嵌入式編程項(xiàng)目開發(fā)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人工智能賽事活動(dòng)設(shè)計(jì)、教具產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)。

6 結(jié)束語

綜上，教育培訓(xùn)行業(yè)正在經(jīng)歷前所未有的大變局，素質(zhì)教育成為新背景下的風(fēng)向標(biāo)。我國的 STEAM 教育行業(yè)在經(jīng)歷了“國外經(jīng)驗(yàn)借鑒—內(nèi)部教培行業(yè)推動(dòng)”的十幾年，已經(jīng)有了部分成功的課程探索案例和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。STEAM教育培訓(xùn)行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展，有助于推動(dòng)素質(zhì)教育的深入貫徹和教育需求。在此背景下，加快在高職院校開展STEAM教育開發(fā)與應(yīng)用相關(guān)的“1+X”證書建設(shè)，有助于及時(shí)培養(yǎng)行業(yè)發(fā)展所急需的教培人才，對(duì)推動(dòng)我國STEAM教育的良性發(fā)展、落實(shí)國家《義務(wù)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》與“雙減”政策，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。