习近平总书记^[1]在党的二十大报告提出：“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑。”其着重阐述了“坚持为党育人，为国育才，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，聚天下英才而用之”^[2]，明确了培养创新型人才在治国和强国中的重要意义。为推进民族复兴大业提供了坚实的人才基础和战略支撑。《中国教育现代化2035》中亦明确提出，加快信息化时代教育变革，应重点关注问题解决能力、合作能力及创新能力培养^[3]。中国教育科学研究院和STEM^①研究中心联合起草了《中国STEM教育白皮书》^[4]，同时还启动了中国STEM教育2029创新行动计划。从科教兴国战略的支撑到教育改革的明确目标，都要求当前教育要不断探索建立拔尖创新人才培养的有效机制，促进拔尖创新人才脱颖而出。

北京科技大学是全国首批“三全育人”综合改革试点高校之一，落实立德树人根本任务，坚持“以本为本”，推进“四个回归”，实施《一流本科教育行动计划》，努力构建“特色鲜明、世界一流的本科教育”。“以本为本”要求高校不断创新人才培养模式。先进教育理念的引入是人才培养模式的灵魂所在，STEM教育作为一种先进的教育理念，在国内外教育教学改革过程中取得了被大众广泛认可的成就。历年来，STEM教育是美国实现国家安全、人工智能、网络安全、量子信息科学、先进制造业等领域持续进步并领先全球的核心要素，助力美国科技创新持续领航世界。我国在出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中，正式将STEM教育发展列入国家中长期教育发展纲要^[5]。STEM教育倡导以实际问题的解决为导向的学习方式，学习者通过解决实际问题得以具备终身学习的态度、适应社会变迁的能力。STEM教育模式在提高整体竞争力方面的优势与创新都非常值得我们深入研究，融合到我国人才教育的各个阶段。

新型教育模式的实施需要人才培养方案来指导，因此，在本科人才培养模式构建中，需要全面整合各方资源，融入STEM教育，改革人才培养方案，创新教育教学方法。它直接影响高校培养的人才所应该具备的知识结构和综合素质，体现社会经济和产业发展的需要。高校通过对人才培养方案的修订与完善，使得大学生适应社会、参与社会的能力更强，发展的后劲更大。人才培养方案改革是学校的一项重大工作，关系到学校的办学方向和教育质量，涉及从课程设置到最终效果检验的各个环节，对人才培养质量乃至学校的整体工作有着重大的影响。面对全球科技创新人才培养的竞争态势，高校需要加快科技创新人才培养模式的构建，重视STEM教育，进一步推动教育体制改革，以赢取全球科技创新人才培养的制高点。

一.   STEM教育及人才培养模式的内涵及核心思想

(一)   STEM教育的内涵

STEM教育强调让学生运用跨学科知识和方法解决真实情境的问题，把科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）有机统一，强调多学科的交叉融合。STEM教育是以数学为基础，通过工程来解读科学和技术，通过科学帮助人们认识世界规律，通过技术保障人们根据社会需求改造世界，而数学则为人们发展与应用科学、工程和技术提供思维方法和分析工具。STEM教育是倡导跨学科教育、全方位培养创新人才的一种先进理念，旨在培养具备核心竞争力的创新型人才。

STEM教育的核心特征就是跨学科性，它打破了科学、技术、工程和数学之间的学科壁垒，将这四者进行了有机的整合，让学习者可以学习更为宽泛的学科领域知识，具备宽广的学科视野^[6]。STEM教育开展的重要途径是实践性，学生可在具体的实践过程中，发散思维、解决原有问题、创造新问题。STEM还将科学与现实世界联系起来，将整合学习、知识和实践有机结合，倡导“做中学，促使学习和技能的整体提升，强调学生创新与创造能力的培养。

(二)   人才培养模式与培养方案的内涵

1983年，文育林首次提出“人才培养模式”这一概念，主要内容论述了如何改革高等工程教育的人才培养模式^[7]。随着研究者对人才培养模式关注度的增强，国内学术界形成了以下几种较为典型的概念界定。北京师范大学的钟秉林教授认为人才培养模式是学校为学生构建的能力、知识和素质结构，以及实现这种结构的方式^[8]。周远清^[9]在论述人才培养模式时指出:“人才培养模式是人才的培养目标、培养规格和基本培养方式，它决定着高等学校的培养人才的根本特征，集中体现了高等教育思想和教育观念。”龚怡祖等人认为人才培养模式是在一定教育理论指导下，为实现培养目标而采取的培养过程的某种标准运行方式^[10]。这些观点有一些相同的内涵，大家均认为人才培养模式是指在教育理论指导下，一种关于人才培养的方法，贯穿于人才培养的各个环节。。它回答了我国高等教育教学改革的两个根本性问题，即培养什么人与怎样培养人。

人才培养方案是高校在学科或专业层面的人才培养模式的主要表现形式，实际上就是人才培养模式的具体化、实践化形式，是实现专业培养目标的关键环节，是人才培养的“实施蓝图”。它根据社会发展对人才的需要、自身办学条件以及所确定的人才培养目标来制定。人才培养方案是我国高校人才培养的指挥棒，也是国家和社会检阅和监测高校办学质量的重要依据，体现出的办学理念与科学内涵展示了高校办学质量与办学水平，凝练了高校的办学历史与未来发展方向。

(三)   STEM教育的核心思想

其一是跨学科的创新思维。STEM教育的核心理念是跨学科融合，在STEM教育引领的教学过程中，学生会把有关联的学科融会贯通，突破局限于某一领域的思维方式，激发创新思维，运用高阶思维能力去发现问题，解决实际问题^[11]。跨学科知识学习和运用，是激发学生创新思维的内生动力。

其二是交叉性的核心素养。STEM教育以培养“全面发展的人”为核心，重点培养学生科学素养、技术素养、数学素养以及工程素养，通过基于解决实际问题的项目学习，体验式学习的方式，培养学生学习与探索科学知识的科学素养、分析与应用科学研究的技术素养、应用先进的技术到工程中的工程素养以及使用数学思维进行科学研究的数学思维^[12]。通过知识的积累，实践运用，创新思维等，潜移默化地提升心理素质、创新精神、勇于担当、终身学习等优秀品质。

其三是探究性的实践方式。STEM教育强调将抽象知识回归生活情境，重视学以致用，以项目为载体，以发现问题、解决问题为目标。学生们通过解决一个又一个趣味性强、具有挑战性的实际问题，去学习知识。通过“做中学”，让学生不断去发现问题、思考问题、探求解决问题的新途径。

其四是协作式的团队育人模式。STEM教育是以项目为导向，以完成任务为目标的学习模式，主要通过小组和团队的形式完成项目。在团队协作的学习环境下，通过有组织有纪律的团队合作，不但个人人格得以提升，同时和谐的团队关系、高效的协作和沟通、不同思维和知识的碰撞，也在潜移默化中提升了学生团队的合作意识。

二.   高校人才培养模式构建中融合STEM教育的意义

打破学科壁垒，突破固化思维。STEM教育理念最核心的特征是其跨学科性，各学科相互关联，学生通过交叉知识的学习，达到创新思维的目的。全面发展型人才的培养，就要去高校要着力于知识广域度宽、综合能力和素质等多方面的培养。这就要求在教育实践中，要积极探索学科融合教学，以满足学生学科融合意识，提升其综合思维能力。STEM教育理念从学科设置层面进行改革，打学科之间的壁垒，形成跨学科的教育和学习模式，具有重要的借鉴意义。

关注教与学的创新。STEM教育的初衷是培养创新能力，自主创新贯穿其始终。STEM教育项目有教师设计和学生自主设计两种，尤以学生设计为主。从项目初期的启发和探索，到后期解决实际问题的自主创新思维，启发式、自主创新式的教育理念激发了学生自主探究的学习热情，为教学方式和方法的改革提供了很好的范本。

注重实际与实践。在STEM教育项目学习过程中，寓教于动，重在践行。倡导学生走出知识的“象牙塔”，以科学知识为支撑，在真实情境中去解决实际的问题^[13]。经典的理论是实践的基础，但“学”和“用”不能齐头并进，否则就变成了纸上谈兵。高校教育的目的是为社会输送应用型创新人才，STEM教育方式的借鉴，有助于培养学以致用，用以促学，学用相长、知行合一的实用性人才。

突出终身学习，责任担当。STEM教育以培养学会学习、责任担当、科学精神等核心素养为人才价值观，这也是STEM教育目标的灵魂。社会在飞速为发展，要想紧跟时代的步伐，就要不断为自主学习和探索^[14]。乐学、善学、勤学不但能提升自身核心竞争力，也让全社会保持整体核心竞争力。在STEM教育自主探索式的学习方式的影响下，核心素养被不断强化，不但给我们创新教育学习方式，也为我们“要培养什么样的人才”给出了答案。

三.   STEM教育视域下高校本科人才培养模式构建的路径探析

STEM教育所蕴含科学、数学、技术、工程综合性教育理念与目前我国高等工程教育的培养目标要求类似，也就是说，在一定意义上，我国的高等工程教育也致力于培养STEM人才。北京科技大学在2022版本科人才培养方案的改革过程中，遵循“大工程”教育理念，依据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和《工程教育认证通用标准解读及使用指南（2020版）》，将STEM教育理念融入2022版本科人才培养方案改革。优化课程体系结构，注重跨学科交叉融合，树立创新型人才培养理念，保障本科人才培养方案的时代适应性和先进性，持续提高学校本科教育教学质量。

(一)   融合STEM跨学科性构建本硕贯通人才培养目标体系

学校遵循大学生的学习与成长规律，根据“本科阶段注重学生基础知识、综合能力、科学素养等方面全面发展，研究生阶段注重自主探索精神、科技创新能力和学科交叉能力”的基本思路，制定了《北京科技大学本硕贯通培养实施办法》。从顶层设计上明确了本硕一体化培养的培养目标、学生选拔、培养模式、实施范围、管理模式、保障机制等培养实施制度框架。通过打通本硕培养环节，强化本科生教学和研究生教学的有机衔接，实现本科和硕士阶段课程学习、实践与科研活动的贯通，提高人才培养效率。本硕贯通培养模式能充分发挥本科生导师的作用，鼓励本科生早进实验室、早进课题组，切实提高本科人才培养质量和研究生生源质量。

学校将现行本科生培养方案中的专业选修课和研究生培养方案中的学科专业课整合成校级专业拓展课。本科生在第三学年开始实施本硕贯通计划人才培养方案，最后一学年初择优分流。通过考核者，可以获得免试攻读研究生资格，继续本硕贯通计划培养；未获得免试攻读研究生资格者，则转入相关专业继续本科阶段学习。学习时长将比现行的“本科基本学制+研究生基本学制”少1年，本硕培养的过程与环节得到优化。健全本研课程互选机制，鼓励本科生提前修读研究生课程，实现本科生和研究生培养环节的有机衔接，压实本科期间时间资源，将研究生人才培养阶段前移，为学习能力强、研究能力突出的学生提供发展快车道。

北京科技大学自2019年在采矿、矿加和冶金3个专业试点实施本硕贯通人才培养，累计选拔238人进入贯通培养。2021年保研学生中，有11个学院218人选择研究生课程。2022年保研学生中，有13个学院238人选择研究生课程。本科生留校深造意愿增加，贯通培养的学生在学术能力和综合素质力方面也有较大的提升，包括外语运用、学术交流、自主学习的能力和批判性的分析思维等。

本科和硕士阶段的课程和研究贯穿起来，大大提高了人才培养效率。一方面，学生可通过学分制自由制定学习计划，缩短学习时间；另一方面，通过这种楔形教育方式，使得通识教育贯穿于本科至研究生的专业教育之中，让学生在具备专业能力的同时拥有广泛的文化素养和职业能力，真正满足拔尖创新人才培养的诉求^[15]。

本硕贯通培养，不仅保证了学术型人才成长道路上的连续性与高效性，还以小规模、高质量培养模式得到学校资源的倾斜支持，为拔尖创新型人才提供良好的成长环境。我国多所高校在本硕贯通培养方面都做了积极探索，取得了良好的成效。结合STEM教育特点，重基础，强能力，重点构建一种以学生为中心的个性化培养模式，弱化了培养过程的阶段化，从而探索出符合拔尖创新人才的成长规律的高校人才培养模式。

(二)   融合STEM交叉性丰富本科人才培养课程模块

坚持思政教育贯穿人才培养全过程，坚定学生的“四个自信”。采取“点”“线”“面”相结合的形式，全面推进课程思政和专业思政建设，充分发挥思想政治理论课在铸魂育人中的关键课程作用。同时根据不同专业人才培养特点和专业能力素质要求，修订专业课程教学大纲，深入挖掘各类专业课程的思想政治教育资源，使思政教育融入课堂教学各环节。成立学校“课程思政研究中心”，制定学校课程思政建设实施方案。充分利用新教师培训、教学基本功比赛、教学研究论坛等平台，增设“课程思政”专题培训及教学交流活动。以示范课堂和优秀教师为引领，强化每位教师的立德树人意识，将思想政治教育元素有机融入到每门课程中。

强化“新工科”建设理念，构建多学科交叉融合课程体系。坚持通识教育与专业教育并行，模块化课程设置、交叉性专业课程培养本科生跨专业学习能力。学校2022版培养方案完善过程中，构建了四大课程模块体系，包括通识课程、学科平台、专业核心和实践课程。这一课程体系兼顾通识教育与专业教育，坚持“加强通识教育，注重交叉融合，凝练专业核心”的总体思路。通识教育贯穿整个大学四年，重点在前1.5年，安排自然科学、文学艺术等方面的交叉学科学习。学生可通过这阶段的学习发现自己的兴趣所在，为第二学年选择专业做准备。专业教育要在大学四年里逐步加深，螺旋式上升强化。大学三年级则将培养重点由综合素质转向专业素养。学生开始学习专业核心课程并在第四学年进入课题组学习，与课题组的研究生、博士生一起进行科学研究、参加各类学术活动，最后完成一份优质的学位论文。

完善“五育并举”人才培养模式，改进体育课、美育课、劳育课程教学。完善“健康知识+基本运动技能+专项运动技能”的体育教学模式，培养学生终身锻炼的习惯。丰富美育课程，形成以“求实鼎新”校训精神为核心的“一校多品”的美育新局面，引导学生树立正确的审美观念、陶冶高尚的道德情操、塑造美好心灵。构建具有北科特色的“1+1+1”三位一体劳动教育体系，培养学生正确的劳动价值观和良好的劳动品质。

重视人文底蕴、科学素养与健康人格培育，持续丰富中华传统文化、人文素质、科学素养等素质拓展课。素质拓展类课程分为美育类、外语类、创新创业类、人文素养和科学素养类、自主选修类。美育类、外语类、创新创业类统一有最低学分要求。理工科学生对人文素养类，文科学生对科学素养类有最低学分要求。自主选修类学生可以根据自己的兴趣和能力在全校开设的课程中进行选择。

鼓励学校教授开设专业前沿讲座课程。将我校教师的前沿研究、近五年内国际前沿进展，以及国家重大战略需求和授课内容相结合，强化学生能力培养。专业前沿课程不仅是让学生掌握科研中阅读文献方法、掌握最新的技术，更重要的是让学生理解什么问题是前沿以及什么样的问题可能会成为专业领域的前沿。学生在前沿课程中，学习和了解到需要深入学习哪些基础知识，这样就可以去选修相关课程。

学校立足培养世界一流人才的定位，对所有学科、专业和课程体系进行梳理，建立符合STEM教育理念的交叉课程体系，激发学生的内驱力，形成“好奇心驱动”的拔尖创新人才培养模式。

(三)   融合STEM实践性深化本科人才培养实践教学模式

学校坚持和加强党在高校办学治校过程中的全面领导，“实践教学与理论教学结合、实践教育与创新教育结合、实践教育与全面育人结合”的实践教学理念，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。将创新创业教育融入人才培养全过程，增加实践教学比重，满足专业认证需求^[16]。构建“以课程和项目为载体、以平台为支撑、以专业为依托、以竞赛为引领、以创业为驱动”的创新创业教育体系，推动“专创”和“思创”融合，培养学生创新精神和创业能力。

积极推动实践教育与创新创业教育有机融合。2022版本科培养方案明确了各专业对学生的实践能力培养和创新能力培养的要求、目标、方法和课程内容，对创新创业的学分要求提升为8学分，建议工科专业的实践教学学分不低于总学分的25%，理科专业的实践教学学分不低于总学分的22%，经管类专业的实践教学学分不低于总学分的20%，文科类专业实践教学不低于总学分的15%。

强化创新创业实践训练，依托专业开设创新创业课程，丰富课程资源，扩大跨专业选课规模，实现创新创业课程覆盖全体本科生。推进院级中心实体化建设，扩大学院兼职指导教师队伍，依托本科生全程导师制实现SRTP^②覆盖全体本科生。建设“创意”“创新”和“创业”三赛一体的竞赛体系，搭建竞赛信息管理平台，完善奖励机制。成绩优秀的创新创业项目组成员可以申请提前进入毕业设计环节。

2022年，全校共立项本科生创新创业项目837项，比2021年增加了26项，其中国家级项目50项，北京市级项目140项，校级项目647项。学校对校级以上创新创业项目实行按需资助的管理方式，重点支持项目前景好、阶段性成果突出的优秀项目。有190项校级以上项目参与结题，通过179项，通过率94.2%；其中53个项目获得结题一、二等奖，获奖率29.6%。另有高等工程师学院国家级创新项目《仿生四足机器人在复杂环境下物流运输步态研究》入围教育部第十五届创新创业年会参展项目。

(四)   融合STEM探究性发展本科人才培养科研启迪方式

学校探索一种以探究为基础、师生互动、研究讨论为主的教学方式。以本科生全程导师制为纽带，建立“以导师为主导，研究生辅导本科生、高年级本科生帮助低年级本科生”的纵向链式学术科研共同体。鼓励学生运用所学的知识探索项目课题，进入到真实的研究情境中，在学术科研共同体的探究和研讨中锻炼思辨思维。学校以全程导师制为依托，引导广大教师按照“四有”好老师标准严格要求自己，激发立德树人使命感，提振干事创业精气神^[17]。从而推动国家级、省部级科研基地向本科生开放，引导学生尽早进课题、尽早进实验室、尽早进团队，激发学生创新潜质。通过开设新生研讨课、国外专家研讨课、开办特色创新班等途径，开阔学生视野、启迪学生真实情境下的问题解决的智慧等。

学校融合STEM教育中问题导向理念，通过开设新生研讨课和国外专家研讨课，创造学生团队合作进行探究式学习的科研启迪方式。新生研讨课以科学研讨为主要教学形式，主要通过教师精心选择的独特专题、认真组织的小组讨论、学生积极主动的全员参与来开展。还通过开设新生前沿研讨课课程，积极倡导通过科研活动提升学生的探索和研究技能，激励大学生自主开展科研活动。同时，学校已连续8年在夏季学期聘请国外相关领域的专家学者，为我校本科生开设专业研讨课程，使其有机会在校园内选修到国外著名大学的课程，从而感受不同国家和地域的教育文化和教学模式。国外专家学者将自己丰富的学术思想、突出的科研能力、充足的课堂教学经验融入到每一门课程中。促进本科生的跨文化交际的能力及外语应用能力，拓展其国际化视野。根据相关数据，通过学习国外专家的课程学生普遍感到受益匪浅，不仅可以与国外专家进行近距离交流，而且可以了解到学科前沿发展知识，进一步培养了对自己专业的兴趣，提升了科研交流能力。充分发挥学校科研优势，推动高水平科研成果进教材、进课堂。进一步完善“黄昆班”“纳米班”等优秀本科人才培养新模式，支持教师将科研成果转化成自制实验教学设备和实验教学内容。

自2018年北京科技大学实施本科生全程导师制以来，构建了由8位院士领衔，全校共1 600余名专任教师组成的本科生全程导师队伍，涵盖教授622人、副教授625人、讲师362人。学校已经实现全校普通本科生、留学生、双培生等 “导师全员覆盖”。学生学业能力得到不断提升，深造率、签约率、就业率也不断增加，2021年本科生国内深造率首次突破 1 500 人。同时本科生科研项目参与度、竞赛获奖人次提升明显，2022年竞赛获奖较2021年增长1 446人次，各类竞赛获国家级、国际级奖 821人次。

四.   结束语

人才兴则国兴，人才强则国强，在瞬息万变的国际形势中，人才是大国博弈的核心竞争力，结合STEM教育推进我国高等教育人才培养模式的创新具有深刻的意义。人才培养模式的实施需要全社会构建一个完整的教育生态系统，从宏观的国家政策支持到社会成员的积极参与，从基础的课程设计到客观公正的评价体系，需要顶层统筹安排，多级协同推进。在借鉴国外STEM教育优秀实践效果的同时，深入研究我国教育政策、现状及软硬件设施，构建符合我国教育现状的人才培养模式，不断探索开发STEM教育课程体系，落实到高校教育实践中去。高校在融合STEM教育的人才培养模式改革的推动下，将不断为各个领域输送适应社会进步的实用型、创新型的拔尖创新人才，提高我国在人才竞争力的规模和质量优势，推动中华民族的伟大复兴。