我國高校STEM教育研究狀況及發(fā)展趨勢綜述

1、    我國高校stem教育研究狀況及發(fā)展趨勢綜述    徐奕菊摘 要： stem教育在全球教育領(lǐng)域廣泛地展開，為未來教育中人才培養(yǎng)模式提供了一種新范式。高校是培養(yǎng)高級專門人才的重要場所，stem教育對我國高校發(fā)展的重要性被越來越多的研究者重視。本文從我國高校stem教育的元研究角度出發(fā)梳理了該領(lǐng)域的學術(shù)論文，結(jié)果表明：我國高校stem教育處于起步階段，但發(fā)展迅速，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究方面取得了不少成果，但處于初級研究階段，在理論、方法、理論與實踐相結(jié)合等方面的研究仍需加強，還要從研究內(nèi)容、研究方法等方面提出建議，以期為以后的研究和實踐提供借鑒。關(guān)鍵詞：

2、 stem教育 研究綜述 多維視角一、引言近年來，為提高全球競爭力，美國政府出臺了一系列stem教育政策，以培養(yǎng)具有stem素養(yǎng)的綜合人才。stem教育由科學（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）、數(shù)學（mathematics）的英文首字母組成，是一種多門學科融合的教育。stem教育為我國高校提供了新的人才培養(yǎng)理念，開展stem教育研究能夠更好地指導高校教育教學實踐。本研究屬于我國高校stem教育的元研究，綜合分析了高校stem教育領(lǐng)域研究成果、研究熱點等，力圖對我國高校stem教育研究現(xiàn)狀進行梳理，為今后的研究與實踐提供借鑒。二、研究設(shè)計1.研究對象

3、本文的研究對象來源于cnki即“中國期刊全文數(shù)據(jù)庫”，截止到2018年6月份，以“stem教育+高校”、“stem教育+高等教育”為主題詞進行檢索，得到74篇相關(guān)文獻并作為本文的研究對象。2.研究方法本研究主要采用定量分析發(fā)與定性研究法相結(jié)合的混合研究法及內(nèi)容分析法，對74篇期刊論文和碩博論文的發(fā)表時間、研究人員、研究熱點等進行統(tǒng)計分析。3.研究過程通過cnki的可視化分析功能及excel軟件，分別對文獻發(fā)表年份、研究人員機構(gòu)分布、論文合著情況及關(guān)鍵詞頻率進行分析，從而考察研究者交流情況及研究熱點和趨勢。同時，利用內(nèi)容分析法對74篇樣本文獻進行統(tǒng)計分類，獲得研究熱點和不足之處。三、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分

4、析1.論文發(fā)表年限分布研究成果可以由論文發(fā)表數(shù)量直觀地反映出來。本研究共收集高等教育stem教育的相關(guān)文獻74篇，將相關(guān)文獻按照出版時間分布統(tǒng)計得到圖1柱狀圖。通過觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，我國關(guān)于高校stem教育的研究始于2012年，即解大力發(fā)表的北美大學聯(lián)盟的stem五年教學規(guī)劃對我國本科教學的啟示，他在文章中介紹了北美大學聯(lián)盟提高stem本科教學五年規(guī)劃的內(nèi)容、影響stem本科教學的核心問題，并從政策制定、量化指標、協(xié)作機制等方面論述了對我國stem本科教學的啟示1。但直到2015年都處于萌芽期，論文發(fā)表數(shù)量極少；從2016年至2018年上半年，論文發(fā)表量呈遞增趨勢；2018年上半年的論文數(shù)量已

5、達到10篇，預計全年論文發(fā)表量會超過2017年；因此，2016年至今屬于我國高校stem教育的發(fā)展期。圖1 高校stem教育相關(guān)文獻數(shù)量按年分布2.研究人員機構(gòu)分布通過統(tǒng)計高校stem教育相關(guān)文獻的第一作者所在單位，可以考察不同機構(gòu)研究者對stem教育的關(guān)注程度，也可以反映高校stem教育的研究者層次。在中國知網(wǎng)上以“stem教育+高?！?、“stem教育+高等教育”為主題詞進行檢索，將檢索結(jié)果按照第一作者所在機構(gòu)進行分組瀏覽，發(fā)現(xiàn)第一作者分屬的機構(gòu)有47家，其中37家機構(gòu)僅有一篇載文，將載文大于等于兩篇的機構(gòu)進行統(tǒng)計，得到高校stem教育相關(guān)文獻第一作者所在機構(gòu)分布表。如下表所示，文獻第一作者

6、所在單位都是我國各大高校，這一數(shù)據(jù)說明僅有高校的師生關(guān)注并研究高校stem教育，而全國各地區(qū)教育部門并未充分重視高校stem教育的研究。在排名前五的研究機構(gòu)中有四個是師范院校，這表明我國師范院校對高校stem教育的研究最為關(guān)注；其中位于北京和上海的高校對該領(lǐng)域的研究最多，這說明地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平對該領(lǐng)域的研究有重要的影響。表 文獻第一作者所在機構(gòu)分布3.論文合著統(tǒng)計論文合著指論文的撰寫由兩人或多人合作完成，研究者之間的合作對于跨學科研究具有積極的推動作用。對74篇樣本文獻進行分析發(fā)現(xiàn)：獨著論文的數(shù)量為39篇，占樣本總數(shù)的52.7%；兩人合作的文獻量為22篇，占總數(shù)的29.7%；由三人合作完成的文

7、獻占總數(shù)的17.6%，共13篇；其中必須由作者獨著完成的碩博論文為16篇，若扣除在外，該領(lǐng)域期刊論文的合著率為69%。這在一定程度上說明，在高校stem教育研究中，研究者之間的交流較多，這與stem教育跨學科的基本特征相符。4.研究內(nèi)容分析（1）研究熱點分析圖2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻率可以在一定程度上反映該研究領(lǐng)域的熱點。在74篇樣本文獻中，共有關(guān)鍵詞275個，選取關(guān)鍵詞頻率不低于三次的關(guān)鍵詞，利用cnki的相應(yīng)分析功能生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖，如圖2所示。其中出現(xiàn)頻率最高的關(guān)鍵詞是“stem”，共39次，“學習過程”出現(xiàn)12次，位居第二，“steam”、“教育理念”各出現(xiàn)10次，并列位

8、居第三。另外，出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞還有：“stem”、“創(chuàng)客教育”、“人才培養(yǎng)”、“學科整合”。不同關(guān)鍵詞之間的直線表示他們在文章中的共現(xiàn)關(guān)系，直線上的數(shù)字代表兩聯(lián)的兩個關(guān)鍵詞在文章中同時出現(xiàn)的頻率。如圖2所示，學科整合、人才培養(yǎng)、教育理念、學習過程等詞周圍產(chǎn)生的聯(lián)系密切，說明了這是我國高校stem教育研究的重點和相對成熟的領(lǐng)域，“研究生教育”、“教育改革”、“工程教育”出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)邊緣且與其他詞共現(xiàn)次數(shù)較少，說明在這是高校stem教育研究相對薄弱的領(lǐng)域。從總體看，我國高校stem教育研究中理論研究相對完善，包括高校stem教育的理念、質(zhì)量標準、過程、問題解決等；而高校stem教育的實踐領(lǐng)域較薄

9、弱，仍需要研究者不斷探索。（2）研究內(nèi)容分析通過詳細分析74篇高校stem教育樣本文獻發(fā)現(xiàn)其研究內(nèi)容大致集中在兩個方面。一方面是國外高校stem教育狀況及其對我國的啟示研究。國外高校stem教育相關(guān)文獻共33篇，包括美國高校stem教育相關(guān)文獻31篇，歐洲高校stem教育相關(guān)文獻2篇。這應(yīng)引起我國研究者的注意和反思，雖然stem教育發(fā)源于美國，但是stem教育應(yīng)具有普遍適用性，才能更好地適用于我國高校，因此，研究者應(yīng)放開眼界，研究stem教育在世界各國高校的教育實踐，才能在我國高校更好地實踐stem教育思想。在內(nèi)容上，以應(yīng)用研究為主，其中國外高校stem教育政策解讀的文章共13篇，另外有國外高

10、校stem教育的組織機構(gòu)研究、教師教育研究、課程整合模式研究等。另一方面是我國高校stem教育的應(yīng)用探索研究。從2016年開始，越來越多的研究者由研究國外高校stem教育轉(zhuǎn)向探索stem教育在國內(nèi)高校的應(yīng)用。研究的內(nèi)容以高校stem教育的教學設(shè)計、課程體系構(gòu)建為主，包含教學環(huán)境、學生興趣與滿意度等。例如，方雯等將stem教育與“配電網(wǎng)自動化技術(shù)”這門課程教學相結(jié)合，構(gòu)建注重學生工程知識、能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)的教學體系2；王悅提出了stem教育理念下職業(yè)教育人才培養(yǎng)能力框架，并借鑒stem教育理念構(gòu)建了以學生為中心，以“5+1”職業(yè)能力發(fā)展階段為路徑的“stem+職業(yè)”綜合能力本位課程體系3；常媛指

11、出應(yīng)從教師教育教學綜合能力、專業(yè)培養(yǎng)模式、高校的社會品牌這三個方面著手提升應(yīng)用型高校stem專業(yè)學生的滿意度。4董宇指出我國大學生的stem學習興趣良好，激發(fā)學生stem早期學習興趣的主要人物是老師和家長，并從家庭教育和學校教育兩個方面提出了相關(guān)建議5。四、結(jié)論與建議自2016年以來，我國學界尤其是師范院校對高校stem教育的研究越來越重視，我國研究者在高校stem教育的研究理念、人才培養(yǎng)、教學模式、課程建設(shè)方面取得了一些成果，但仍處于起步階段，在一些方面存在不足。例如，從研究內(nèi)容上看，高校stem教育的基礎(chǔ)研究較薄弱，研究僅僅停留在概念內(nèi)涵、性質(zhì)特征、歷史發(fā)展以及現(xiàn)狀趨勢研究，而更深層次的研

12、究例如高校stem教育的功能、作用、指導思想的研究還有待加強。在應(yīng)用研究方面，主要集中在高校stem教育的教學模式的探索和課程體系建設(shè)，與我國高校教育聯(lián)系得不夠緊密。從研究方法上看，我國高校stem教育研究仍處于文獻搜集和歸納對比的初級階段，而嚴格意義上的調(diào)查、實驗等定量分析極少。根據(jù)以上分析，本文有以下建議：首先，應(yīng)提高對高校stem教育的重視程度。自20世紀90年代初stem教育理念首次提出以來，stem教育在全球廣泛展開，我國基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的stem教育理論和實踐研究成果不少，而我國高校中涉及stem教育理念卻相對較少。不僅僅是高校師生，我國教育部門、社會組織也應(yīng)重視stem教育理念在高校中的應(yīng)用。其次，在研究內(nèi)容上，要加強對高校stem教育進行更深層次的理論研究，不僅僅研究概念內(nèi)涵、性質(zhì)特征，研究范圍還應(yīng)包含高校stem教育的功能、作用、指導思想的研究；在應(yīng)用研究方面加強問題、對策、質(zhì)量標準、評估體系等的研究；另外，在研究方法上，應(yīng)更多地開展實踐研究，不斷提高自身的研究能力，拓寬國際視野，以對我國高校改革發(fā)展起到推動作用。參考文獻：1解大力.北美大學聯(lián)盟的stem五年教學規(guī)劃對我國本科教學的啟示j.教育探索，2012（08）：151-152.2方雯，李振華，余坤.基于ste