我國需要加大STEM人才培養,補上創新短板

2021-01-11 澎湃新聞

一個廣泛的共識是,國際的競爭越來越體現在人才——特別是STEM人才——的競爭[STEM是指科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)]。

截至2019年,STEM領域諾貝爾獎(生理學或醫學獎、物理學獎和化學獎)得主一共613人,來自美國的獲獎者有287人,隨後依次是英國(99人)、德國(89人)、法國(35人)和日本(24人)。菲爾茲獎被視為數學界的諾貝爾獎。同樣,截止2018年(每四年頒獎一次),獲得菲爾茲獎的60人中,排名前五的國家是美國(14人)、法國(13人)、俄羅斯(9人)、英國(6人)和日本(3人)。不能絕對地用諾貝爾獎或菲爾茲獎得主數量衡量一個國家的核心競爭力,但獎臺上鮮見中國的身影還是說明了國家之間差距。

日本在2000年以來每年獲得一個STEM諾貝爾獎,華人丘成桐(美籍)、陶哲軒(美國與澳大利亞雙重國籍)也獲得了菲爾茲獎,說明東方人與華人能夠獲得頂級科學獎,那麼問題在哪?我想,教育應該是最重要的一個環節。

西方發達國家普遍重視STEM教育,為科技領域的人才輩出創造了必要條件。美國聯邦政府自上而下推動國家長期STEM教育戰略規劃,這使美國在自然科學領域領先世界多年。二戰期間,執行美國曼哈頓計劃的範·布希給羅斯福總統寫了一份近十萬字的報告,強調「務必給私人部門和公共部門持續不斷地注入科學知識,務必有足夠受到科學與技術訓練的人來創造新知識和應用新技術」。1957年前蘇聯人造衛星上天使美國更加意識到科學技術教育為經濟發展和國際競爭培養人才的重要性。1986年美國國家科學委員會(NSB)向裡根總統提出要加強本科STEM教育。1993和2005年相繼成立美國國家科技委員會(NSTC)和學術競爭力委員會(ACC)推進STEM教育改革,確保美國在國際上的競爭力。2013年5月,美國國家科技委員會(NSTC)提交的《聯邦STEM教育五年戰略計劃》開篇提出,中國超過50%的學士學位授予了STEM領域,而美國只有19%。相關數據顯示,無論什麼層次的工作,從事STEM職業的收入都高於非STEM職業的員工,STEM職業的失業率也比其他從業人員低。

顯然,我們也很重視STEM教育,但為什麼出不了引領STEM發展的人才呢?這裡簡單地羅列一些現象與數據(以浙江省為例),也許我們能夠得出一些結論。

一、全國STEM教育現狀

國內總體STEM學科就業環境堪憂。自2009年起,麥可思研究院每年發布中國大學生就業報告。通過整理2007-2017屆畢業生數據可得: STEM學科(包括工學、醫學、理學和農學)畢業生的收入略佔優。但STEM學科畢業生的滿意度不高。理學、農學、工學和農學的滿意度、職業期待吻合度與就業率偏低、而離職率較高。具體專業上失業率最高是數學與應用數學、物理學、應用物理學、化學、材料化學、生物技術與應用心理學等,幾乎是清一色的STEM學科。說明我國的STEM就業環境堪憂。

二、浙江省STEM教育資源

浙江省排名靠前的18所高校有如下數據:

1.STEM學科本科學生(含理科、工科、農林與醫學)佔比53.6%,其中浙江大學STEM學生佔這18所高校的15%。

2.到2007年為止,國務院學位委員會組織了三次國家重點學科評選。在13個學科門類、72個一級學科中,全國共評選出286個國家重點學科一級學科,其中浙江大學獲得14個一級學科國家重點學科(13個STEM學科)。浙江省其它學校為零。

3.截至2017年教育部共組織了四輪學科評估,A+、A和A-類學科總數為710個。浙江省44個學科評為A-以上(佔全國6.2%, STEM學科33項)),其中浙江大學39項,中國美術學院3項,浙江工商大學和浙江工業大學各一項。浙江省其它所有高校學科評估均在A-以下。

4.2017年教育部等三部委印發《關於公布世界一流大學和一流學科建設高校及建設學科名單的通知》,42所世界一流大學,137(42+95)所世界一流學科建設高校名單確定。浙江只有浙江大學入選世界一流大學,3所高校20個學科入選世界一流學科建設,其中浙江大學18個,中國美術學院和寧波大學各一個(共18個STEM學科)。

5.西湖大學是中國歷史上第一所由社會力量舉辦、國家重點支持的新型研究型大學,在理學、生命與健康、前沿技術等方向設立一級學科,起點高,聚焦STEM學科。

上面所有數據反覆說明三個問題:浙江省的高等教育優質資源稀缺;浙江省高等教育優質資源分布失衡;浙江省STEM高等教育優質資源更加稀缺與失衡,並且在可預見的將來暫無改善的跡象。

三、義務教育對接STEM高等教育培養缺位

1.杭州外國語學校怪象

2019年杭州外國語學校一如往年面向杭州市主城區擇優錄取初一新生。杭州最優秀的700餘名小學六年級學生取得考試資格,最終杭外錄取240名。按教育的普遍規律,最優秀的學生一般應該學STEM學科,可是我們的制度安排卻是全杭州最優秀的學生大部分選擇學外語並保送進大學。一旦進入杭州外國語學校,基本上都會以保送的途徑進入各高校(主要是語言類專業),所以杭外號稱一旦進入初中便開始素質教育,不再進行刷題等慘烈的過度競爭。遺憾的是,從公開信息中可以查詢到,該校建校50多年中,知名校友中取得突出成就者乏善可陳,STEM學科成就者更加鮮見(一位醫學博士生導師,一位美國某大學計算機博士,其他為一位大使,一位司長,然後是律師、董事長、導演等。隨便一所排名稍稍靠前的杭州中學知名校友也遠遠不止這些)。

2.義務教育的STEM教材使學生成為碎片化儲存器

初中教材將生物、地理、物理、化學合併成一門課,所有的教材在關鍵的知識點上都留白,美其名曰探索式教材,卻成為學生自學與融會貫通的攔路虎。因為只能聽老師講後記筆記而完全無法自學,知識的掌握程度很大程度上取決於老師的水平與能力。老師的專業限制使教學力不從心,學生卻被灌入大量的碎片化知識。如顯微鏡觀察洋蔥細胞,學生只要記住「擦、滴、撕、展、蓋、染」幾個步驟,錯一個字就可能丟分。知識不再是通過觀察、試驗和思考得到,而是通過反覆刷題一次次並查漏補缺鞏固記憶,這種刷題糾錯模式代替通過思考與實驗探索對孩子的好奇心的培養孰優孰劣讀者可以自己判斷。

3.殘酷的競爭對孩子的扭曲成為進一步成長的桎梏

培養孩子,一般希望看到的是孩子在24歲時成為社會的有用之材,可優質高等教育與高中教育資源的稀缺與失衡使我們要在12歲就開始決定孩子的未來(選擇民辦還公辦),在15歲時就開始分流收割(有50%將被分流到職業高中)。

教育資源的短缺使得惡性競爭提前到十來歲甚至更早。常規的初中教學是每周每科一次考試,家庭作業也基本上以試卷替代。無序的培訓班培養出一批考試中的優勝者卻澆滅了更大一批孩子的自信心,每一次考試後排名扼殺了孩子的合作精神,考試難度降低使高分段集中導致反覆刷題不留死角的模式磨滅了孩子的求知慾,選拔中的唯分數論扭曲了孩子幼小的心靈。這個過程會一直從初中持續到高中畢業,只有到了大學,才在大學這最需要競爭與拼搏的時間鬆懈下來。

我們很難想像,經過這樣教育出來的缺乏自信心、好奇心、求知慾和合作精神的孩子在24歲後能走多遠,有多少人會靜下心來仔細探究未知的STEM領域。

四、3+3模式新高考改革方案加劇了STEM教育的全面失守

教育部推行新高考「3+3」模式,上海、浙江等地區在2017年和2018年高考中率先改革,北京、天津、山東地區將在2020年高考中使用新模式,到2022年,全國地區將完成高考的改革。所謂「3+3」模式就是3門主科語數英,再從生物、化學、物理、歷史、地理、政治等6門課程中選出3門自己喜歡的科目作為考試科目。這一模式的直接結果是很多考生只選擇了那些自己認為簡單而且不怕拖自己後腿的科目,如政治、化學、生物、地理和歷史等可以通過反覆刷題來提高成績,很多考生並不是不喜歡物理,但因為物理的邏輯思辨性強而帶有較大的不確定性只能放棄。眾所周知,物理學科是科技進步最直接的源泉,也是探索未知世界最活躍的領域。在現實社會中,物理與高新科技、行業創新、軍事領先都息息相關,可以說物理學人才的數量與質量將直接影響國家的整體綜合國力。各綜合性大學在開設高等物理通識課時已經發現來自浙江上海考生中出現大面積低分甚至不及格的現象,「3+3模式」的高考改革方案在全國推廣的不良後果很快將會在全國體現,這幾乎是可以用作法自斃、自廢武功來形容。

五、對策建議

1.加強STEM學科教育及人才儲備規劃

STEM領域良好就業環境與人才儲備與是提升區域競爭力的關鍵。我們STEM學科授予學位比例遠超美國,但STEM學科人才流失嚴重。我們應該優化教育規劃,加強STEM學科人才儲備與區域競爭力的系統性研究,並將這一問題提至戰略層面。並且必須儘快取消3+3高考模式的推廣,在考試科目上公平競爭以選拔出優秀的STEM人才。

2.多方位促進STEM學科人才梯隊建設

(1)在人才培養階段加大STEM學科投入。我們要有針對性地扶持一批高校STEM學科,增加優質高等教育資源,在建立人才培養梯隊的同時,減緩中小學教育為爭奪優質資源而違背教育規律過早地惡性競爭。

(2)在教育理念上加大基礎研究的學術與信念引導。STEM學科流失率高,很多攻讀碩士(博士)的學生也是目前就業單位不理想的無奈之舉。我們需要組織專門力量研究STEM人才儲備問題,並提供STEM人才的寬鬆而長遠的工作環境。這是一個系統工程,涉及收入分配、技術創新與實體經濟振興等方面。

3.重塑中小學教育人才培養與選拔機制

中小學教育是人才培養的起點,過於功利的義務教育模式將會摧毀我們的未來,所以我們需要對義務教育與高中教育重新安排。一是加大中小學教育的財政投入,吸引優秀人才從事中小學教育。二是均衡教育資源。減緩教育競爭的梯度,確保有序競爭,延遲競爭,使中小學生有更多的時間樹立自信心、保持好奇心、激發求知慾和培養合作精神。三是建立上升通道的立交橋。目前普高高考升學率已經超過90%,職高的升學率卻低於30%,差距過於懸殊。上升通道不同也是競爭前置的重要原因。在大力振興實體經濟的今天,適當提高職高升學比例,建立高職進一步上升的立交橋,也可以延緩中小學教育階段的惡性競爭,有利於培養高質量人才。

(作者系高校教育工作者)

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