吉林省高校本科STEM教育课程建设研究

李 刚，何茄语，沈梅琼

(东北师范大学 教育学部，长春 130024)

在我国，STEM教育已受到教育领域的全面关注，有关STEM课程建设的各类研发与探索更是层出不穷。本科STEM教育作为STEM教育生态系统中不可缺少的内容，其课程建设更是值得引起高度重视。基于此，本研究以吉林省为例进行区域本科STEM教育课程建设研究的实证调查，为后续扩展至全国范围内的课程建设提供基础性理论支撑与实践数据。

一、数据收集

吉林省地处中国东北地区中部，拥有吉林大学、东北师范大学、延边大学等众多本科层次高校，高等教育资源比较丰富。根据教育部公布的2019年全国高等学校名单显示，吉林省共有高校62所，本科层次高校37所，专科层次高校25所。本研究对于32所本科层次高校(去除5所独立学院)进行STEM课程建设现状进行调查，共面向32所吉林省高校本科学生发放问卷300份，收回271份，剔除无效问卷23份，有效问卷248份，有效回收率82.7%。

二、数据分析

(一)高校本科STEM课程的开设情况

综合来看，STEM课程在吉林省区域高校中开设并不普遍，部分高校虽然在课时设置上能够满足教师教学与学生学习，但是能够配备STEM实验的高校不多，可见吉林省高校本科STEM课程建设水平处于较低层次，还需要着力进行多方面的建设。

1.课程开设情况。在本次调查中，设置STEM课程的高校有13所(40.6%)，其中独立设置STEM课程的高校有10所，包括吉林大学、东北师范大学、长春师范大学、东北电力大学、吉林外国语大学等，使用专题形式融入其他课程的方式设置STEM主题课程的院校有3所，包括吉林师范大学、吉林体育学院、长春科技学院等，没有设置STEM课程的高校有19所(59.4%)，包括长春工业大学、吉林警察学院、吉林建筑大学、白城师范学院等。

2.课时分配情况。数据显示，在设置STEM课程的高校中，不同高校由于专业之间的差异，STEM课程所占课时的比例也有所差异，其中8所高校本科的个别专业STEM课程能够达到每周1课时，其中7所高校本科的个别专业STEM课程能够达到每周2课时。

3.资源配置情况。调查数据显示，在设置STEM课程的高校中，7所高校配置了STEM实验室，例如东北师范大学、东北电力大学等，5所学校配置了STEM工作坊，例如吉林大学、通化师范学院等。

(二)高校本科STEM课程的学习效果

根据调查来看，大学生在STEM教学中的学习方式、评价方式创新性不足，STEM教学给予学生的帮助不多，因而总体的教学效果仍有待提升。

1.学习方式情况。调查数据显示，在STEM课堂教学中29.03%的大学生学习STEM的方式是教师的讲授，23.66%的大学生通过探究的方式进行学习，而仅有5.38%的大学生是以项目方式参与学习，4.3%的大学生是基于问题的学习。综上可见，讲授式学习仍然是大学生参与STEM课堂教学的主要形式，项目式学习、基于问题的学习等有助于学生思考与实践的STEM学习方式未能获得广泛应用。

2.学习感受情况。在此次调查中，15.05%的大学生表示学习完STEM课程非常有帮助，35.48%的大学生认为有帮助，48.39%的大学生认为没有帮助，1.08%的大学生则表示学习完STEM课程没有任何的帮助。STEM教育进入课堂，学生不仅能够学习其相关领域知识，还可以更好的培养学生的创新精神与实践能力，提高学生的综合素质。从数据可知，STEM课程对学生有一定帮助，但是效果不理想。

(三)学生对于STEM课程的未来期望

数据显示，54.84%的大学生希望学校能够开拓更多的课堂教学实验。希望能够在学校的编程应用(人工智能、游戏开发等)和3D打印等前沿技术等方面突破的人数占比为53.76%；41.94%的大学生希望学校更多关注常识课程；36.56%的大学生则希望学校能够在主题机械设计等方面有所突破。希望学校在生物医学探究和材料、建筑探究的人数占比分别为25.18%和17.2%，同时5.38%的大学生则希望学校STEM课程在其他方面有所突破。综上分析，学校STEM课程需要开拓更多的课堂教学实验，在编程应用(人工智能、游戏开发等)和3D打印等前沿技术等方面有所突破。其次是常识课程和主题机械设计等，而生物医学探究和材料、建筑探究占比较少、关注度较低，这与学生的专业性质和未来教育发展的愿景有较大关系。

三、研究结论

(一)政策落实仍需加强

在我国，STEM教育研究的大多数工作还停留在对国外STEM教育的评述上，将STEM教育落实到课堂的实证研究较少，高等教育阶段的STEM课程研究更是处于空白状态[1]。不同于美国首先将STEM教育以理念的形式在高等教育中率先提出，然后逐步过渡到基础教育阶段。我国跳过高等教育阶段，将STEM课程在中小学中进行实施，使其在高等教育的发展中存在一定的空白。结果是，基础教育阶段的STEM教育不能与高等教育阶段对接，没有形成系统化的STEM教育理论和实践体系。就吉林省而言，在对吉林省32所高校本科进行STEM课程建设情况的调研中，发现STEM课程在吉林省的普及率偏低。32所高校中仅有13所开设了STEM课程，吉林省的课程推广力度并没有达到较高的水平。

(二)课程资源仍然缺乏

首先由于STEM课程在中国处在起步发展的阶段，这使得课程缺乏相应配套的教材资源。因而教师对课程的内容把握不够清晰，学生在学习的过程中没有对应的参考资料。因为该门课程融合学科的特殊性，所以在教材编写上有较大的难度。同时，据数据表明，开设课程的学校大多拥有实验室或工作坊。但是仅有较少一部分学校能够同时配备实验室和工作坊两种课程资源，从而让学生拥有更多的实践的机会。因此，政府和学校应该筹集更多的教育经费，配备相应的STEM课程学习空间。

(三)课程评价仍不完善

课程评价对于教师和学生来说都十分重要，良好的评价将有助于学生提升学习兴趣，教师收到反馈，调整教学方式。但吉林省在引进STEM课程本土化的过程中，新课程的评价机制不够健全。大多数教师对STEM课程评价方式都处于探索之中，从数据可知，吉林省开设STEM课程的高校主要的评价方式更趋向于展示汇报和课堂参与调查，较少采用参赛评分和过程记录的方式。同时，课程的评价以终结性评价为主，主要针对学生的学业表现，过程性评价较少。而评价的主体也主要是教师，较少涉及自主评价和他人评价等多元的评价主体，不利于学生形成完整的自我认知。除此之外，对教师的教学评价也不完善，缺乏自下而上的教学评价来促进教师形成完整全面的教学认识。

四、对策建议

(一)普及教育政策

伴随着国家政策文件的出台，不少地方政府已经积极地落实政策，将STEM课程引进课堂中。但是为了进一步扩大STEM教育的影响，政府应该加大课程推广的力度，尤其是针对高等教育阶段STEM课程的普及。可以以部分学校进行新型课程试点，发挥带头示范作用，在高校之间推广这种新型的课程模式。

(二)丰富课程资源

在课程实施的过程中，课程资源的丰富程度会影响学生对课程的学习。据数据表明，在STEM课程实施的过程中，学校拥有实验室或工作坊等课程资源,能让教师与学生在实验基地进行理论与实践的融合，学习效果更好。政府和学校推广普及课程需要大量的资金支持，有了资金的投入，才有可能提供实验室与工作坊、咨询、培训和社区资源。因此，政府应加大对STEM教育的财政拨款力度，社会应该为发展STEM教育提供资金支持，确保学校有足够的资金来促进教育模式转型，普及新型课程。所以，在推广本科STEM课程时，应该尽可能更多的建立实验室和工作坊，尽力保障丰富的课程配套资源。

(三)扩展课程评价

为了保证课程方案的落实与运用，需要用多样化的课程评价方式和多元化的主体评价得到关于学生学习情况的反馈，进一步发现问题，并且调整课程实施方式。而在对问卷进行分析调查的过程中，我们发现课堂参与调查、过程记录、展示汇报、参赛评分等过程性、综合性的评价方式更能帮助学生提高对课程的理解和运用。因此，在STEM课程本土化的过程中，应该用发展性评价来了解学生与教师的学习需求，促进学生和教师的学习。

(四)强化师资队伍

STEM教育的理念与课程的实施区别于传统课程，STEM课程需要以融合的学科知识对实际情境中的问题进行解决，不同于传统单一学科强调的本学科知识的掌握。因此教师需要同时具有多方面的教学知识储备以及全新的教育理念，这样的要求对于教师来说是一个巨大的挑战。

综上所述，虽然吉林省高校已经在STEM课程上进行了积极的探索与实践，但是仍然缺乏深度和广度，在课程实施过程中还会不断遇到新的问题和新的挑战。结合数据对比可知，吉林省高校开设STEM课程并不普遍，开设STEM课程高校较少，仅占吉林省高校的三分之一。开设STEM课程的高校部分专业多以选修课和社团活动开展STEM课程。吉林省开设STEM课程存在高校缺乏系统的课程规划，课程评价方式与课程开设方式过于单一，大部分学生多以听课方式参与STEM课程的学习，STEM课程资源不足，缺乏专业的STEM的教师以及相关课程硬件设施等问题。因此吉林省高校STEM课程建设应该在课程资源、课程评价、课程开设等方面深化STEM课程，有助于推进吉林省高校STEM课程建设。推进STEM课程建设有助于帮助高校学生培养批判性思维与创新思维等能力，满足学生发展需求，促进教育现代化的发展。