基础教育stem课程指导纲要（关于STEM教育科学技术）

STEM是科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，其中科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现对自然界的控制和利用、解决社会发展过程中遇到的难题；数学则作为技术与工程学科的基础工具。由此可见，生活中发生的大多数问题需要应用多种学科的知识来共同解决。

STEM课程重点是加强对学生四个方面的教育：一是科学素养，即运用科学知识（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的过程；二是技术素养，也就是使用、管理、理解和评价技术的能力；三是工程素养，即对技术工程设计与开发过程的理解；四是数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。

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。