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STEM教育为何如此受欢迎

来源:20220320《留学》杂志总第192期2022-11-07 17:41

  何为STEM教育?学习STEM专业就业前景如何?

  根据2021年最新《美国门户开放报告》(Open Doors 2021 report)数据,2020—2021年,54%的美国留学生攻读STEM(科学、技术、工程、数学相关领域)方向专业。报告称,工程学是最受国际学生欢迎的专业,有21%的国际学生在该领域攻读学位。

  作为一种注重实践、注重学科融合的教育理念和教育模式,近年来随着信息科技的不断发展,STEM领域内的交叉学科不断增多,STEM教育也成为当下及未来教育重点,并开始受到学生、学校及全社会的广泛关注。在刚刚过去的2022年全国“两会”中,也有委员代表对我国STEM教育的发展提出了建议,全国政协委员、民革湖南省委会副主委杨伟军指出,STEM教育是学科间有机整合与跨学科知识运用的创新教育范式,是培养青少年创新精神和实践能力的重要途径。

  目前,尽管我国还未出台国家层面的关于STEM教育的标准和指南,但从2016年起,“STEM”“STEAM”“STEM+教育”等表述已开始出现在国家、教育行政部门的政策文件中,部分地区也相继开始以STEM教育理念为指导,开展教育教学,掀起了一股STEM教育热潮。

  何为STEM教育?

  STEM专业有多受欢迎?

  STEM的概念兴起于20世纪80年代的美国,1986年美国国家科学委员会提出了这一概念。STEM即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,是科学、技术、工程和数学结合的跨学科综合教育。STEM教育则是通过跨学科的方法,让学生以学科融合的方式面对真实情境中的问题,综合运用科学、技术、工程、数学等知识,提出问题、探索问题、分析问题,在实际情境中解决问题,以培养其批判性思维、合作能力、创新能力的目标。

  随着STEM教育的快速兴起,许多国外大学纷纷开设“数据科学”等STEM领域新兴专业以满足学生日益增长的需求。同时,越来越多的传统专业也被融入进了STEM领域的内容,使得STEM专业涵盖更加宽泛。北卡罗来纳州立大学国际服务办公室主任伊丽莎白·詹姆斯(Elizabeth James)表示,商科课程通常不被认为是STEM领域,“但随着数据分析、统计、供应链管理和计算分析在商业领域的普及,包括北卡罗来纳州在内的许多大学开发了更多以STEM为重点的商科课程项目,如北卡罗来纳州的MBA和会计硕士课程”。现在,STEM领域所包含的专业范围甚广,从核电工程(Nuclear Engineering)到微生物学(Microbiology, General),从动物生理学(Animal Physiology)到天体物理学(Astronomy),美国国土安全局官方公布的STEM专业名单已多达几百个,并还在不断更新中。

  同时,STEM教育也得到了世界各国政府和其他国家及国际机构的支持。在美国,STEM学位课程获得《美国竞争法案》(America Competites Act)支持,该法案为科学和技术研究与开发、教育项目以及STEM学生提供了联邦投资。在欧洲,STEM同样备受教师、学术机构、研究人员和企业的关注,一个由这些人员所组成的组织通过STEM联盟的方式,即促进STEM领域工作机会、培养具有STEM的毕业生等支持STEM的发展。

  对于学生来说,学习STEM专业,除了能够培养综合素质、提升解决问题的能力、锻炼批判性思维外,STEM专业为学生所带来的优质就业前景以及毕业后广阔的发展空间也是他们选择学习STEM专业的重要原因。

  STEM就业前景

  5G、AI、智能机械等现代科技的发展离不开STEM的推动作用,而有着丰富实践经验和扎实、专业理论知识相结合的STEM专业毕业生也是当下及未来一段时间各领域亟须的高精尖人才资源。

  根据美国联邦劳工统计局(Federal Bureau of Labor Statistics)的数据,2020年,从事STEM领域相关职业的工资中值是非STEM职业的两倍多。同时,联邦劳工统计局预测在未来几年,从事STME相关领域工作工资的增长速度将是其他职业的两倍以上。

  由于STEM领域有相当数量的分支学科,毕业生可以从大量潜在的工作中进行选择。目前,在STEM领域非常受欢迎的工作包括:生物医学工程师(Biomedical Engineer),通过利用医疗保健和工程方面的相关知识为医疗行业设计新的软件和设备。此项职业在美国的平均工资可达每年76000美元。计算机系统管理员(Computer System Administrator),负责管理计算机网络、操作系统和软件,并确保组织内的每台计算机都平稳、安全地运行,平均工资为每年68000美元。环境工程师,通过利用工程知识,为全球变暖、污染、废物处理等环境问题找到解决方案,平均工资为每年73000美元。此外,毕业生还能够从事医生、财务、金融等多项职业,职业前景广阔。

  值得一提的是,为留住STEM领域的毕业生,美国国务院和国土安全部于2022年1月21日公布了最新的“可选性时间培训”(OPT)计划,最新的措施新增了22个STEM学科至OPT计划当中,并且该计划允许在某些STEM领域获得学士、硕士和博士学位的持F-1签证的学生在美国获得最长36个月的工作实习期。这一新举措将鼓励更多希望从事研究的国际学生学习STEM专业,同时也为学生提供了更多毕业后留在美国工作的机会。

  STEM院校推荐

  随着STEM专业的广受追捧,以及对STEM人才需求的日益增长,为帮助学生更好地选择学校,部分权威机构发布了针对开设STEM领域相关专业的大学排名,以供学生和家长参考。

  根据美国大学学位中心网站最新发布的《全美最佳STEM专业大学排行榜TOP30》榜单,加州理工学院、麻省理工学院、普林斯顿大学、哈佛大学等学术、科研实力属美国顶尖位置的大学赫然在列。另外,部分在中国国内知名度较低的美国大学在STEM领域也有着较高的认可度,包括美国船商学院、罗斯-霍曼理工学院、科罗拉多矿业大学等也跻身榜单前10位置,并有着相当高的学位授予比例。

  加州理工学院(California Institute of Technology)

  加州理工学院简称“加州理工”,位于美国加州洛杉矶东北部的帕萨迪纳市(Pasadena),是一所私立研究型大学。加州理工的规模很小,全校仅有2000名左右的在校学生,本科只有不到1000人,是一所典型的理工科“精英”大学。

  学校自1891年创立至今,共产生了46位诺贝尔奖得主。物理学家爱因斯坦、费曼、霍金、波尔、密立根、盖尔曼,著名的天文学家哈雷,遗传学的鼻祖摩尔根等著名科学家都曾执教于此,“中国航天之父”“中国导弹之父”钱学森,1939年获得加州理工学院博士学位并在此长期任教,并参与创建了喷气推进实验室。加州理工学院在2022年度的《QS世界大学排名》《U.S. News世界大学排名》中分别排名世界第六,在《THE世界大学排名》排名世界第二,其在物理学、化学、天文学和空间科学等领域均为世界顶级。学术地位、研究成果和世界影响力可见一斑。

  作为一所理工科学院,“计算机科学”是加州理工最受学生欢迎的专业,同时,物理学、工程学、航空学、天文学等STEM相关领域专业同样是加州理工的重点学科。

  麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)

  麻省理工学院简称“MIT”,与加州理工同属美国私立研究型大学。学校自1861年创立至今,共有98为诺贝尔奖得主曾在此学习或工作,并有59枚国家科学奖章在此校诞生。麻省理工学院在《2022QS世界大学排名》中位列第一,《U.S. News世界大学排名》中位列第二,《THE世界大学排名》中位列第五。

  在科学研究领域,麻省理工学院在世界久负盛名,学校拥有多所世界一流智能实验室,学校共设有包括工程学院、理学院、人文及社会科学学院等七大学院,工程学、计算机科学、自然科学、物理及天文学等学科在世界名列前茅,享有盛誉。

  罗斯-霍曼理工学院(Rose-Hulman Institute of Technology)

  罗斯-霍曼理工学院位于美国印第安纳州,是一所一流的私立理工学院,学校以四年制本科教学为主,实行小班教学模式,其学术研究水平在理工界享有极高声誉。截至2020年,罗斯-霍曼理工学院已连续21年蝉联U.S. News评选的美国本科工程学院榜首。学校的优势学科包括:电子工程、机械工程、计算机工程、化学工程等。

  此外,位于爱沙尼亚的塔林理工大学、芬兰的拉彭兰塔工业大学、瑞典的乌普萨拉大学、挪威的卑尔根大学以及德国的杜伊斯堡-埃森大学均在STEM教育领域颇受欢迎,且提供部分免学费的STEM领域课程项目。(记者_杨冬妮 编辑_刘煜 设计_李阳)

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