美国人很重视的STEM教育，在中国现状如何？
看点本期给大家带来的是STEM科学素养群的首讲，现如今重视综合素养，如何让学生练就一身可以面对未来无限未知问题的能力，成为全球科学教育的重中之重。那么究竟什么是STEM教育？它有多重要？我们的家长可以做些什么？如何将孩子的兴趣与素养"合二为一"、顺势引导？且听萝卜太辣创始人之一的隋少龙如何分说。
主讲 | 隋少龙 整理 | 杨欣宜
编辑 | 盛慧天
我相信最近大家一定听到了很多关于STEM的信息，那它究竟是一个什么概念呢？
STEM的四个首字母分别代表着Science、Technology、Engineering、 Mathematics的意思。 当然也有读“STEAM”的，在这种情况下，多加出来的那个“A”代表Arts的意思。我们以前老是说这么一句话：学好数理化，走遍天下都不怕，而STEM在这里更多是理科、工科、数学等相关领域的一个泛指。
在很多国家的实力比较中，获得STEM学位的人数多少其实是一个重要指标。尤其是美国政府有专门的STEM计划，它鼓励学生研修关于科学技术、工程数学领域的课程，并且在不断增加对STEM的投入。
接下来为大家具体讲一下关于STEM素养的前景——即“为什么我们需要STEM教育？”
依据现在的时代大背景：
其一，是我们中国经常说到的“工业4.0”以及实际上也在不断推进的一个“工业4.0”的概念：它本身象征着工业的发展，它是一个更高阶段的智能生产过程;
其二，在全球整个制造行业里，对于STEM的需求也是越来越强烈的，无论是从民生、重工业还是从其他方面，像我们会称呼2015年为“机器人元年”，这是现在很多人会提出的一个概念。不管是机器人也好、人工智能也好、无人车也好，它们不断地在改变着我们的生活，也侧面表明了在这个领域STEM教育的重要性；
其三，对于STEM教育，不同国家的政府有着不同投入。比如美国政府直接投入2.4亿美元来扶持STEM计划。
以上是从宏观角度，从诸如国家、经济等方面对STEM需求的一个阐述。从我个人方面说起也是有很多切身体会：
在这里，我要给大家将两个故事：
第一个故事是关于Tesla，大家都知道特斯拉电动车，它本身号称是汽车界的APPLE，以纯电动车的姿态进入汽车领域，颠覆我们对传统汽车的认识。
我于2012年进入Tesla工作，其实那个时候我还在Stanford读书，所以这三个月的经历更应该说是一次实习。我记得当时Tesla只在Stanford招收了5名实习生，而我非常荣幸的成为了其中之一。
大家都知道Tesla公司在2012年左右其实是濒临破产的这样一个状况，从2007、2008年开始就几乎是年年亏损，一直到2013年年初的时候才开始盈利。
为了缩减支出，它在2012年的时候不断在裁员，而我作为一名实习生在2012年进入Tesla，这其中的原因我自己也是后来才想明白：我在Stanford读书的时候拿过一个机器人比赛的冠军。
在进入这家公司以后参与制作了几个大的project，其中一个是关于Tesla model x这款车型。它本身的电池底座在组装好了之后是要经过高电压的检测的，当时是有29个pair配对并且需要施加4000伏的检测，又因为这个位置非常奇特，而这个过程又十分复杂，所以使用了人工检测的方式，整个流程差不多在1个小时左右，所以这个环节严重制约了他们是否可以量产这款车型的发展前景。
当时我去实习的时候，我的经理直接问我，既然我在Stanford获得过机器人比赛的冠军，那我是否有能力把这样一个流程变得自动化？那之后我便花了一段时间交出了这个自动化产品，把一个小时的检测过程简化至3分钟，同时对人身安全的保障上也更进了一步。
其实在我一开始去Tesla的时候，它每周只产出5辆车，而我离开Tesla的时候，它每周可以产出100辆车。在2013年年初，它开始实现正盈利、股价开始飞涨的时候，达到了每周500辆车的产量。
我其实很奇怪，他们究竟是怎么做到从每周100辆到500辆的？后来去了工厂才发现，他们就是复制了5条我当初做的生产线，所以这可以说是我当初在Tesla做的一个很有意思的项目。
当然，后来我也做过很多别的项目，包括重新设计整个电池串联方案使得每一块电池造价从2000美元降低至800美元。做这件事的时候也是在2012年，到了2015年的时候，我当时的同事和我说，你的这个设计已经被用到第三代车型上去了。
在今年前一段时间发布的第三代车型也是非常巧地用到了当初的这项技术。以上就是我在Tesla工作的经历。
第二个故事是我在APPLE工作的一段经历：
我2013年进入APPLE公司，作为一家“土豪公司”，自然有它独到的“范儿”。比如我一开始进去的时候，我的manager就和我说——只要这件事可以从技术上解决，就不要去管会花多少钱。所以当时我们不管在做生产还是在做设计的时候，还是以一种较为挥霍的姿态去做的。
但是当时最难的一点在于iPhone6推出以前，大家都在猜测大屏手机销量会十分好，而iPhone5、5s的摄像头都是由人工手动装配起来的，但是手工装配存在问题：生产稳定性很弱。
比如说，苹果在马来西亚的工厂，正在进行手工装配的一位女工，她有可能今天心情不好，那就有可能影响到整个装配的优良率，可能会下降几个百分点。所以既然当时大家都会预测6会大卖，我的manager就告诉我们在设计6的camera时，一定要把它设计成全自动装配的。
当时我也花了80%的时间用来处理这样一个问题，大家手里的这个camera是iPhone唯一一个会动的东西，而且在移动的同时需要很高的精准度——其中的每一个部件所要求的精准度都是十分高的。
再加上每一个部件都十分微小，所以我们在使用机器人组装全自动化装配线的时候遇到了很多困难。比如说如何抓起部件，可能你用来抓的机器手本身就比部件要大很多了，再加上精准定位本身会产生很大难度，包括抓取力量，所以当时花费了很多时间在打磨这条生产线上。
其实我讲这以上两个故事的原因，就是侧面印证，不管是在当时的Tesla——即使它是一家处于垂死挣扎、濒临破产的公司，还是APPLE这样一家已经声名远播却依然要更上一层楼的公司，他们都愿意花费很多的成本和资源去培养具有科学背景或者说STEM背景的人来帮助公司度过难关，他们非常重视这类人才。
所以就我个人当时的经验来看，STEM人才的稀缺和高需求量已经显现出来了。拥有STEM背景将成为你在人才市场的一大优势。
我们具体讲一下拥有STEM背景就业的情况：
在座的家长一定会有疑问，如果自己的孩子走了STEM方向，就业前景会是怎样。在这里可以给大家分享一下从STEM领域它的需求量在这几年是有很大变化的：
从2010年到2020年这段时间，这个需求量百分比有着很大变化。在留学生方面，中国留学生倾向于哪些领域这张图表也能清晰展现，能发现：工商管理、工程技术、数学与计算机科学几乎占据了半壁江山，在这里亦包括政府所做的一些支持：
比如美国政府的高度扶持——一直将STEM作为教育领域优先发展的方向，就在今年3月份，奥巴马政府又拨款2.4亿美元促进STEM教育发展。所以你如果是申请研究生或是奖学金，在这个方面容量会更大一些。
同时，STEM背景的留学生在找工作时相对要容易一些。就像我刚才说的不管是Tesla、APPLE还是其他公司，他们对于STEM的专业性和需求都是非常强的，所以STEM背景的留学生优势性比其他背景的留学生要更强。
我再举一个例子：大家有可能会认为在美国做律师是很赚钱的，很多家长会觉得如果我的孩子将来学习法律或者做牙医会是一份非常体面非常赚钱的工作。但是到如今，很多美国家庭已经不会这样选择了。
以律师行业为例，这是一个两极分化十分严重的行业，如果你是一个出名律师，自然接到的案例也多，赚取的诉讼费也就更多；如果你并不是一位很出名的律师、也接不到什么好案子，而你接不到好案子就更不会有名，这样的恶性循环导致了美国律师年薪5万美元也没有的现状。
所以很多美国家庭现在并不再热衷于让孩子去当律师，他们反而发现，去学STEM的孩子年薪至少会保持在10万美元以上（当然根据地区、具体职业的不同这个数字也有较大的变化）。
同时，也有一些学习STEM的学生在毕业后会进入到一些创业型公司，跟着创业型公司一起成长。针对前段时间Facebook的上市，还有Twitter的上市，造就了很多百万富翁，也形成了一股STEM思潮。所以说STEM是越来越多美国家庭的选择。
那除了美国政府对STEM的投入，还有很多其他政策对它的支持。比如STEM专业的留学生可以享受一些特定福利。今年3月17日，美国联邦国土安全部发布了一条新政令：之前STEM领域的OPT（实习期）是17个月，但是现在已经增加至24个月。
OPT是指当你是工程类专业在美国毕业的时候，你需要一个合法的身份在美国找工作，OPT就是给予你一段拥有合法身份的时间。在这期间，你可以找工作，可以换工作，也可以去申请工作签证，当然这段时间是越长越好的，因为工作签证的抽签是非常激烈的。
在美国今年的工作签证名额是8万左右，但往往有20万的学生进行竞争，所以抽签抽中的结果并不是一个很高的概率，这也会涉及到你需要去抽几次。但是OPT的延期在另一方面允许留学生进行多次抽签，能有更高概率抽中工作签证。
在你拿到这个工作签证以后，接下来的工作就是取得绿卡了。我因为是在美国读的书，在美国工作，所以这方面的政策信息我有可能了解得更清楚，当然我相信其他诸如欧洲国家、澳大利亚等等，他们对于STEM领域的留学生也一定会有相应的政策扶持计划。
STEM教育在中国的现状
美国已经花费了很多精力去大力推行STEM教育，但在中国究竟是什么样呢？
在大学以前，STEM课程基本分为这样几类：
传统的课堂内数理化教育——以应试为主
劳技课教育/创客类教育——以定向模仿为主
乐高/VEX/FTC等机器人比赛——以获奖为主
在我们之前接触过的很多学生他们的反馈来看，很多学生都会去吐槽这样一类机器人比赛：参加比赛的这个机器人根本不是我做的，是老师做的，我只是把机器人抱上去比了个赛。
那我们之前也面试过这样几个同学，比赛成果都是老师帮忙做的，自己其实什么都不懂，不知道什么是控制器，当然他们拿过VEX比赛的冠军，所以说在这种机器人比赛中存在很多问题。当然这里是讲一个教育现状，更推崇的是拿奖、拿证书。
但是学生和我这么讲，我也会告诉他，OK，你花了这么钱这么多时间在这件事情上面，你真正学到了什么你自己清楚，当时这位学生的妈妈也在旁边，我也跟她说，其实家长心里也清楚，孩子的心仪学校也不傻，人家也清楚，学校也不会因为你拿了一个奖就直接把你录取，还是回去看你真正掌握了多少知识的。
其他科技类活动与比赛
比如有一些学校会有科技创新类活动等等相关一系列的培训。
STEM教育的启蒙和进阶
什么才是STEM教育的启蒙？我们称之为知其然。比如说很多创客、手工课还有很多乐高搭建课程，你只需要知道它是怎么做出来的就可以了，这比较适合低龄部分的学生。
进阶部分，我们需要知道的是，不仅仅是要知其然，更是要知其所以然。学生需要了解其中的原理是什么，需要去掌握其中的技术，需要有一定项目管理的能力，甚至需要学生自己去创造出属于自己的一些东西。
那我们把这部分的教育称之为进阶性教育。所以说在启蒙和进阶阶段有非常明显的一道分水岭就是：年龄。
很多情况下，比如说12岁以下，但是有些孩子有可能非常成熟，接触的东西更多，他在11岁左右就可以进行一些进阶性课程了。但是一般情况下，绝大多数12岁以下的孩子还是更适合启蒙类的课程的，在这个阶段，大家也可以通过网络搜索到很多创客类的课程。
那开始进阶性课程的孩子，大多数在12岁以上，正处于青春期，急需认同感、需要标新立异和独特感，想做一些更加成年人的东西，所以他自己本身对启蒙类课程也会有一些抵触，所以进阶性课程对于他们来说也是必要的，让他们通过这些课程知道怎样才能自己创造出来一些东西。
为什么机器人教育是STEM教育的切入口
主要我们把它分为两个层面去考虑：
第一，硬实力层面。机器人是机电一体化的特殊应用。它本身涵盖了机械工程、电子工程、计算机编程所有这些工程大类领域。同时，机器人包括了对传感器信号的读取，它需要有结构上的设计也需要一定的计算；它也涵盖了科学技术，包括数学等等实际应用的层面。
所以说白了，它并不是通过机器人去教人什么东西，而是在我们学会搭建一个机器人的过程中，它在硬实力层面给学生带来的这些好处。
第二，软实力层面，包括：
项目管理与展示；
跨学科交流与表达；
团队协作；
动手试错；
科技英语展示；
创造力等；
为什么说现在软实力也很重要呢？我给大家举个例子：我们有一个客户是办得非常好的一个教育集团，他当时提出了一个非常有意思的痛点，我的学生有本身是在国际学校的，12到18周岁，与很多国外的学校也是有沟通关系的。而问题在于，虽然能够给孩子提供这些对接的机会，但是12-18周岁的孩子他们本身的英文能力并不是特别强，他们对于美国的文化也不是特别了解，而且也比较害羞，所以他们每次到美国就会发现没有什么好聊的，中国孩子和中国孩子聊；美国孩子和美国孩子聊，充其量大家一起唱个歌，跳个舞，打个球就已经是很不错的了。
那他就会想是不是有一些真正的切入点、抓手可以让这些学生真正互动起来？而在这里，机器人教育就给他们提供了一个这么好的“由头”。说白了就是来自不同国家的孩子，有可能语言不通，但是机器人课程给他们都提供了一个学习交流的平台，比如通过对科技英语的学习，他会了解到很多科技专业术语是怎么说的。
什么是独特的机器人教育
在我看来，有这么几点是十分重要的：
第一，学干货要比拿证书更重要。
现在的很多家长和学生说实话在拿证书这件事会有一种莫名的崇拜感，好像拿到这个证书就是自己实力的象征。
但事实上在学校录取的时候，学校对于这张证书到底有没有，是谁颁发的，这张证书本身的含金量有多少，其实每个学校都有每个学校的考量，所以说并不是有了这张证，就像拥有了一张入场券或者说免死金牌一样。
作为一个孩子长期发展来讲，在学校录取你的时候，它会去看你真真正正掌握的知识有多少。
比如我们会提供很多大学本科的课程，因为我自己本身是Stanford毕业的，我们这里也有很多伯克利、卡耐基梅隆大学毕业的校友，这些学校里往往都有非常好的机器人课程，即使你没有学过微积分你也可以参与制作机器人。
我们很多大学本科的知识如果拆分成中学生可以接受的内容，比如说如果我12岁，我其实就可以通过这种课程、这种方式去接触这些东西，而这种训练、课程对于一个学生长期来讲是很有帮助的。
在萝卜太辣Level1课程里，我们会提供以下课程：
机器人的基本概念和设计思路
C语言编程
一些有工程类背景的家长有可能会问，11、12岁的孩子是不是适合去学习C语言编程？这个东西是不是真的很难？其实并非如此，学生越早学习这些东西越好。具体包括传感器的使用、机械设计、项目的管理与展示等等，其实这些内容很多都是只有在Stanford的课程里才会学到的。
第二，培养软实力比到处参加比赛重要。
很多家长会找到我问，我的孩子是不是有必要参加这个VEX的比赛呢?参加完这个以后还有没有必要参加xxx比赛呢？日后有必要再参加另外一场比赛吗？
参加比赛多少并不能证明未来这个孩子会发展成什么样子，我在这里提到的软实力培养究竟指的是哪些呢？除了我刚刚讲的项目管理与展示、跨学科的交流与表达以外，它真正带给学生的好处可以体现在申请文书上、在自己的简历上、推荐信和面试上，当然也包括如何融入国外大学的生活和工作。
如果孩子将来要出国，把时间花在参加各式各样的比赛上其实是不必要的。我们国内往往对参加比赛看得太重，荣誉感特别重，如果是代表学校参加比赛更是要“拼了命”把奖杯拿回来。
但是反观在国外，大家对于机器人比赛更多是重在参与的心态。所以说软实力的培养从长期来说对孩子是更为重要的。可以说，如果你能用英文很流利地将自己的项目表达出来，那这比你到处参加比赛有用得多。
第三，让学生独特。
让学生独特要比制造大众化成品重要。这个独特是指什么呢？就比如我们刚才所讲的定向类课程，有些家长会提问说有些创客并不是定向类的，有些就是让孩子去做一模一样的小车，因为我初中、高中都是在国内上的，所以也是深有体会。
对于在定向课程上做出的这些成品，它的很大一个缺点就是它是大众化的，并非是学生独特的展现。所有的学生做得都是一模一样的，它即使再完美也没有什么价值了。
所以让学生独特是比制造大众化成品更重要的一件事。
那怎么样才能让学生独特起来呢？因为每一个12-18周岁的学生，他们每个人的思维力、创造力都是不一样的，每个人的想法都不一样。
如何培养孩子的STEM素养
回到我们之前就跟大家分享的主题，如何培养孩子的STEM素养。
STEM素养到底是什么呢？关键在于你对工程类、技术类的知识你会如何去思考。 你是否能把技术当成一个实际应用？你的这个素养是否能支持你找到一份工作，或者说开创你的一份事业，进入一个好的大学等等。我个人总结下来有这样三点：
要注重干货学习，不要功利地为了拿所谓的证书；
要注重软实力的锻炼，不要盲目地参加各种比赛；
比如说，你是否能全英文地将自己的项目阐述出来并让别人产生兴趣？这种东西不是靠参加比赛就能得到的，但是这种能力对于你的将来，不管是学习也好、工作也好都是十分重要的。如果上课只是为了拿奖，这个目的就有点南辕北辙了。
要注重创造独特的作品成果，而不是只做定向课程数量的比拼；
什么叫数量上的比拼呢？比如有的学生会跑过来说，老师我做了11个机器人！我就问他这11个机器人分别是什么啊？别的小朋友是不是也会做这11个啊？他就点点头，确实别人也会做这11个。
我就问，那这样你和别的小朋友还有什么区别吗？他也说不上来了。其实无论要你做多少个，甚至是100个你也做得出来，但是没有一个是你自己创造出来的东西的话，跟别人讲就会非常的干巴，因为别人也会做这个东西。
互动问答Q&A
Q：一年级新生如何学习？家长如何跟进？是否有长期规划图？哪些孩子适合学习？机器人课程和乐高课程有哪些区别？
A：对于低龄段，我研究得不是特别多，我了解的是创客课程和乐高课程其实都是针对6岁左右的小朋友的，对于如何让大家选择、甄别好的课程，我希望大家拿着我之前提出的三点理由和要求去一一对应。
因为STEM的概念现在逐渐普及，很多机构也纷纷推出了相关书籍，我在这里也很坦诚地告诉大家我没有看到过我觉得很值得推荐的读物。
Q：一个好的STEM课程应具备哪些要素？
A：我觉得好的课程肯定是能让孩子学到东西的，是通过传统方式学不到的干货，甚至可以是大学课堂上才会掌握的知识。当然也要注重软实力的锻炼；同样，STEM课程需要学生把自己的创造力放进去，独特性很重要。
Q：孩子为什么要学机器人成为工程师，而不是变成一个企业家？
A：我自己以前也是工程师，现在正在争取做一位企业家。其实不管是做工程师还是做企业家，做企业家也需要你对一个行业有一个深入了解，在了解之后选择自己的方向。
在这里机器人更像是一个载体，当然有别的好的课程你也可以去学，从我的角度来看，机器人课程能给学生带来很多锻炼和优处，孩子将来也可以选择成为企业家。
Q：如何成为STEM教学的一员？
A：我在做萝卜太辣的时候，推广我的三点理念的时候其实也发现很多困难，因为毕竟又会技术又懂得教的老师很少，所以我把很多技术类的东西放到线上去，而后现在我们的老师启发学生的能力也是越来越强了。
所以他们的教学任务也慢慢从传授知识型到启发学生型中去了，这样就可以使好的理念可以更快地传播出去。我们就是为零基础设计的。
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