商业、工业和政府领导人经常对美国科学和技术实力的衰退发出警报，并呼吁学术界培养更多毕业生。大学教育领导者随后指责中小学培养了平庸的学生，并指责学生自己对科学缺乏兴趣。然而，责任主要在于大学。毕竟，是他们教育了教师——正是这些教师似乎让学习数学和科学变得太像奥运铁人三项：一场鲜有明星脱颖而出的苦难。
目前教授科学、技术、工程或数学，即 STEM 的方法，通常只服务于那些已经倾向于科学和数学的天赋异禀的学生。这些精英学生可能会让他们的教授感到欣慰，但其他 90% 的学生却被亏待了。科学和数学是博雅教育的基础学科，也符合当代劳动力市场日益严格的要求。然而，当普通学生面对大学在这些关键学科中僵化的方法时，他们大量逃离。难怪数学成绩在社会各个层面都在下降，包括成千上万的教师发现自己没有能力激发这些领域的热情，而这种热情对于我们在全球经济中的国家竞争力至关重要。
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现在有太多的普通学生避开 STEM 课程，除了少数毕业要求的课程。弄清楚如何帮助他们克服卡尔·萨根警告过的对科学的文化上致命的恐惧——特别是如何在大学层面吸引和留住他们参加 STEM 课程——是提高大众 STEM 技能和批判性思维的关键。
今天进入大学的年轻人是高度互联、多任务处理的视觉学习者。他们在无处不在的信息技术中长大，这些技术提供了对无限信息的访问。沉浸在信息文化中，这些学生显然不太愿意在没有额外的背景或对目的的理解的情况下思考关于组合优化的算法或单原子理想气体的熵。标准化的顺序教学将始终与他们非线性的多任务学习方法格格不入。然而，新技术如果得到适当的引导，可以帮助学生快速整合和掌握来自复杂且相互关联的科学学科的广泛知识。
公平地说，学生从科学和技术领域流失的一个原因是我们的经济已经转向以语言和视觉为主的服务业。但另一个根本原因是学术界否认我们新来的学生与过去几十年的学生根本不同。问题在于，大多数教授都受过生物学、化学和其他僵化学术学科的思维训练。这种高等教育模式未能激励过去两代学生。
这就是为什么我们在过去十年中修订了亚利桑那州立大学的 STEM 事业，作为对整个大学进行更广泛的重新概念化的一部分。我们的目标是找到一种方法，为亚利桑那州的学生提供尽可能最好的教育，并为美国研究型大学开发一种新的范式。作为美国最年轻的主要研究机构，亚利桑那州立大学的优势在于不受传统的束缚，这使我们能够发展成为一所致力于学术卓越、对广泛人口具有包容性和最大社会影响的平等主义机构。我们称这种模式为“新美国大学”。
为了激发创造力和创新，我们引入了一套“设计愿景”——八项相互关联的原则，包括改变社会、强调跨学科方法、追求具有潜在用途的研究以及鼓励创造性冒险等目标。
十年前当我们开始 STEM 工作时，我们的目标是尽快将专业数量增加一倍，更广泛地说，培养具有科学和技术未来新参与精神的学生。为了在这种背景下实现我们的目标，我们为我们的教师提供了在 STEM 领域设计教学、学习和发现平台的机会。为了解放他们的思想，我们没有规定任何关于哲学或教学边界的限制。
近年来，我们将数十个学术部门重新配置为新的实体，包括十几个以上的跨学科学院，这些学院是从合并和重组的传统学术部门中产生的。在这个过程中，我们取消了一些部门——其中包括人类学、地质学、社会学和生物学的几个领域——这些部门已经过时了。
例如，地球与空间探索学院结合了科学和工程研究与教育，以增进我们对地球和宇宙的理解。该学院将跨学科的流动性带入以前的地质学和天文学课程中，促进了地球和行星科学家、天文学家、天体物理学家和宇宙学家之间的合作。附属工程师带来了技术专长，促进了地球和太空关键科学仪器的开发和部署。探索的主题代表了我们探索宇宙起源和扩展我们对空间、物质和时间理解的追求。
人类进化与社会变革学院结合了原人类学和社会学系的教师，从而为学生提供了社会科学、行为科学和自然科学的综合课程，重点关注我们物种的进化和人类社会的发展轨迹。与传统的学术部门不同，教授和研究生可以自由地组织自己，以最好地解决关键的全球问题。
这些跨学科部门补充了我们的大型研究计划，例如生物设计研究所和全球可持续发展研究所，后者包含了首个可持续发展学院。
为了扩大我们工程项目的覆盖范围，我们为学生提供了两种不同的方法——理论和实践。艾拉·A·富尔顿工程学院分为五个研究密集型部门，包括生物与健康系统工程学院；计算、信息学和决策系统工程学院；以及可持续工程和建筑环境学院。另一方面，位于我们理工学院校区的技术与创新学院专注于使用启发式的转化研究，并为对直接进入职场感兴趣的学生提供体验式学习环境。这些“差异化学习平台”为不同准备水平的学生提供了接受卓越尖端 STEM 教育的机会。
结果令人鼓舞。我们看到物理学和化学等传统核心学科的毕业生人数和多样性都得到了强劲增长。通过创新以及与其他领域的联系，整个大学的定量素养得到了显着提高，学习评估证明了这一点。仅在生命科学领域，入学人数就约为 4,600 名学生，高于 2001 年的 1,675 名。我们有大约 10,000 名学生学习工程和技术，高于 10 年前的不到 5,000 名。所有 STEM 领域的本科生入学人数已增至约 16,000 人，是过去十年的两倍。 STEM 专业女性的入学人数几乎翻了一番，少数族裔学生的入学人数增加了 141%。
推进 STEM 教育的努力应该提醒我们，重新构想科学和技术如何组织成学术学科有可能深刻影响学习成果。我们的学术界有责任追求专注于我们时代重大挑战的跨学科教学、研究和创造卓越。