“双减”背景下高职院校STEAM教育相关“1+X”证书的建设研究

韩天琪 杨叶芬 栾江峰 杨忠明

（广东科学技术职业学院计算机工程技术学院（人工智能学院） 广东·珠海 440400）

1 STEAM教育发展现状

1.1 国际现状

在信息技术高速发展的当下，各国都在加大科技创新力度。STEAM(Science科学、Technology技术、Engineering工程、Art艺术、Mathematics数学）教育作为科技工程发展的支撑，近年来得到了巨大的发展。其中，美国在2015年颁布了《2015年STEAM教育法案》，重申了STEAM教育的定义，明确将计算机科学纳入STEAM教育的范畴，在理论层面，STEAM 师资培养和课程开发都渐成制度，STEAM教育的评估也已经步入正轨；在应用层面，出现了一系列优秀的 STEAM 课程与教学活动案例。德国的STEAM 教育侧重于解决当前科技发展中遇到的关键问题，在中小学阶段注重培养和关注学生在STEAM职业上的兴趣和发展，德国希望将STEAM教育与终身教育结合起来，创造一种可持续发展的STEAM教育，并且在多个政府报告中都提及STEAM教育及相关领域。

1.2 国内现状

STEAM教育自2007年引入我国，在相关著作方面，目前尚处于引介阶段，没有系统的理论认识。在STAEM教育平台的建设上，上海市最早成立了史坦默国际科学教育研究中心（STEM+研究中心），与此同时，北京国信世教信息技术研究院则借助教育部教育管理信息中心及北京师范大学等国内外知名高校、企业的资源，为中小学校提供STEAM教育云平台、STEAM课程研发、项目学习活动、综合素质测评系统、学习空间设计和STEAM教师专业发展等一系列STEAM教育资源与服务支持。总之，STEAM教育在中国发展至今，已迅速形成一股热潮，呈朝阳之势蓬勃发展。

2 STEAM教育内容

2.1 STEAM教育内容

STEAM教育开发与应用面向对象为：中小学学生群体，旨在培养学生的逻辑思维、创新思维和实践能力。目前，普遍认同的STEAM教育内容包含五个方面：科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）和数学（Mathematics）。STEAM教育建立在数学基础上，将科学与技术通过工程与艺术进行整合，是一种知识体系跨学科的教育体系。

图1：STEAM教育内容

2.2 STEAM典型课例

本文对深圳、北京、江苏等地区开设STEAM课程并取得成效的学校进行了调研，分析了其典型教学案例，以《设计和制作一个简单的声控灯系统》为例，概述STEAM教学在高中年级实施的具体过程。

具体基本教学信息如图2所示，对应的课程活动设计如图3所示。该典型课例以真实情境为背景，以具体声控灯系统的功能为任务导向，将STEAM教学中包含的科学、工程、技术等要素融入具体的设计实现过程，加深了学生对于基础学科知识如：物理中的电路知识、科学中的传感器知识的理解，培养学生对于工程应用的兴趣，锻炼了实际动手能力和发现问题解决问题的能力。

图2：典型课例基本信息

图3：典型课例活动设计

3 STEAM教育相关1+“X”证书开发必要性

（1）“双减”政策及“素质教育”的大环境背景下，传统K12阶段的学科类教培行业转型发展是大势所趋。2021年7月23日，我国出台《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，简称“双减”政策。主要针对校内外教育培训，标志着我国教育培训的重大变革。

“双减”政策规定主要集中在K12阶段的学科类培训，以K12教培为主要业务的机构面临转型。而素质类培训机构受影响较小，艺体教育等培训机构仍可正常开展业务。2021年教育部、中组部、中央编办、国家发改委、财政部、人社部等六部联合印发《义务教育质量评价指南》，素质教育在义务教育阶段逐渐得到强化和重视。发展素质教育已经成为社会共识。目前我国的素质教育正在经历前所未有的快速成长阶段。STEAM教育的比重在素质教育板块的占比越来越大，2020年占到41.8%。本文对来自16个地区的385名 STEAM 创新教育培训从业人员进行了调研，其中95.32%的人员表示该行业前景较为乐观。我国STEAM教育市场规模在2020年达350亿元，预计在2021年可达496亿元。我国STEAM教育市场规模及增速明显。

（2）针对STEAM课程活动教学等不同等级要求的人才需求猛增，从业人员薪资普遍较高。STEAM培训教育行业的人才主要集中在管理岗、教学教研岗、市场岗、技术岗等。根据才鹿《2019教育行业人才需求趋势报告》，在包含STEAM培训的素质教育板块的383家参调企业中，共计需求主管级人才26184人，中层管理人才4548人，高层管理人才265人，各层级人员比例为99：17：1，总计30997人。平均每家企业需求12位经理级别以上的管理人才和68位主管级人才，而教学教研人才的需求缺口更是达到了70%以上。“看准网”针对STEAM课程培训教师的工资待遇进行过统计。在对105094份求职样本数据进行分析后可知，该职位的平均薪资水平为7344元/月，有8.01%的从业人员薪资在12000元/月以上。该行业的从业人员薪资水平普遍较高。

4 高职院校相关专业人才培养情况

STEAM教育的从业人员需求激增，从业人员薪资也普遍很高。然而在高职院校专业人才培养上，目前还存在如下问题：

4.1 缺乏系统性的课程培养体系和对标STEAM教育岗位的育人方案

STEAM教育的课程体系目前较为成熟应用的均来自大型培训结构，这些机构通常采用“借鉴发达国家成熟的教学体系+机构团队自主研发”的模式进行课程设计，即在海外教学体系的基础上完善开发具有中国特色的课程内容。但多数教育培训机构缺乏自主研发实力，造成行业教学课程内容同质化严重且适用性较差，直接导致用户体验不佳进而对STEAM教育理念质疑，不利于行业的良好发展。此外，由于中国政府尚没有明确规划STEAM教育培训的教学大纲，行业缺少统一的教学标准，培训机构按照各自计划安排教学，最终的教学效果大相径庭，消费者易产生不信任感。

本文对385名 STEAM 教育从业人员的调研结果显示仅1.56%的从业人员认为STEAM教育中人工智能教培行业有完全对口的专业，绝大多数从业人员认为STEAM教育属于交叉学科的教育，目前没有完全对口的专业或培养模式。

4.2 “双师型”师资缺乏，职业时间经验不足，专业知识滞后

目前STEAM教育师资力量严重不足，完备的教师培训体系尚未形成。2020年，中国STEAM教育行业教师人才缺口超过300万人，从就业市场来看，造成行业教师人才缺口巨大的原因可分为两方面：

（1）传统师范类教师难以从事相关编程类、机器人类等新兴技术课程教学，无法满足行业较高的门槛要求；

（2）编程类岗位的平均薪酬远高于普通讲师，导致相关人才流失严重。从教师培训体系来看，行业教师多数具备计算机、工程学等相关理科专业背景，在具备一定的条件后，往往会转向编程类行业。此外，目前的行业教师虽具备相应的学科背景，但普遍缺乏教育教学经验，难以对教学质量严格把控，直接影响学生的学习效果。

师资力量不足及缺少完善的师资培训体系限制了中国STEAM教育行业的发展规模，严重阻碍行业进一步发展。

4.3 专业实训条件及教学资源不足

涉及STEAM从业岗位所需的硬件平台、实训条件等均没有特定的实训场所。多数从业人员根据自己的计算机、工程学等专业背景，经过再学习才能走上工作岗位。配套的实训资源不足，严重影响人工智能创新教育开发与应用方向的学生知识、技能、素质的培养。

5 面向高职院校学生相开设STEAM教育开发与应用“1+X”证书的建议

“1+X”证书，其中“1”代表学历证书，“X”代表职业技能等级证书。开设 STEAM 教育开发与应用职业技能等级证书，便于高职院校学生针对实际STEAM教育岗位无缝上岗。对行业企业而言，也极大缩短了培训培育该岗位的时间。同时，在“双减”背景下，也提供了中小学在校教师在STEAM教育方向上再学习、再提高的途径和路线。

根据市场调研及行业需求，STEAM教育开发与应用职业技能等级建议开设初级、中级、高级三个递进层次，具体面向：

初级：主要面向各类STEAM教育课程活动教学。可包含的内容有：智能产品活动教学、机器人课程活动教学、图形化编程教学、人工智能赛事活动宣传与实施。

中级：主要面向STEAM课程开发。可包含的内容有：智能产品创意项目开发、机器人课程开发、Python编程项目开发、人工智能赛事活动组织与培训、教具产品维修维护。

高级：主要面向STEAM课程总体设计。可包含的内容有：智能产品课程体系设计与评价、机器人课程体系设计与评价、嵌入式编程项目开发与系统设计、人工智能赛事活动设计、教具产品设计开发。

6 结束语

综上，教育培训行业正在经历前所未有的大变局，素质教育成为新背景下的风向标。我国的 STEAM 教育行业在经历了“国外经验借鉴—内部教培行业推动”的十几年，已经有了部分成功的课程探索案例和实践经验。STEAM教育培训行业的规范化发展，有助于推动素质教育的深入贯彻和教育需求。在此背景下，加快在高职院校开展STEAM教育开发与应用相关的“1+X”证书建设，有助于及时培养行业发展所急需的教培人才，对推动我国STEAM教育的良性发展、落实国家《义务教育质量评价指南》与“双减”政策，具有非常重要的现实意义。