美国历来重视科技人力资源的开发和使用，以便形成国家工程科技能力和创新能力，进而提升自己的全球竞争力。尤其是20世纪80年代以来，美国为继续保持国家经济的全球领导地位，深刻认识到理工教育滑坡将会造成人才的严重短缺。因此，他们适时地富有创见地提出了科学、技术、工程和数学(STEM)学科集成战略，并坚信强大有力的STEM能力是保证美国经济快速发展的引擎。为保持国家的持续竞争力，必须大力培养训练有素的数学家、科学家、工程师、技术人员和具备科学素养的美国公民。
　　20多年来，STEM学科集成战略的理念和实践已经产生了广泛影响，上至美国国会和若干大学在内的学术机构，下至正在接受K-12教育的中小学生和幼儿园儿童，可谓悉蒙其惠，无远弗届。与我国新儒学的兴起适成对照，STEM学科集成已经成为美国应对21世纪挑战的国家利器，成为其科技人力资源开发的一项最重要的内容。
　　一、国家安全和经济发展的战略资源
　　美国对STEM系统能力的关切可以追溯到1957年。当年，苏联人造卫星上天震撼美国朝野，舆论大哗，举国皆惊。1958年，美国国会破天荒颁布了一项法案：《国防教育法》(NDEA)。该项法案旨在振兴现代科学技术教育，培养和储备能满足国家安全和国际竞争需要的人才。到1970年，美国授予科学和工程类的博士人数已占全球科学和工程博士总数的一半以上。OECD的一项研究表明，二战以来美国在科学与工程方面的领导地位是其战略支配地位、经济优势和生活质量的基础，其经济长期的良性运转与STEM教育关系十分密切。
　　进入21世纪，美国各界更清楚地认识到：国家的经济增长取决于国人的创新思想以及将这种思想转化为创新产品与创新服务的能力，而这些创新能力的发挥，正是依赖于人力资源应当普遍具备的科学、工程、技术和数学素养。
　　今天，美国政府依然希望其大学、企业和政府部门中拥有具备科学和工程教育背景的杰出人才，但事实上，美国学生的数学和科学能力仍落后于世界上许多国家。美国政府担忧的是，学生对于STEM领域职业的整体兴趣不断下滑，很难被成功吸引到STEM职业中来。在美国，女性、少数族裔人士和各类残障人士占到美国劳动力人口总数的2/3以上，但只拥有1/4科学、技术和工程类的工作职位。与此同时，来自其他国家和地区的STEM领域毕业生人数却在不断增长，并被吸引到很多跨国公司的重要岗位上。凡此种种，直接导致美国政府大力倡导发展STEM教育。
　　STEM教育和STEM人才，是美国保证其持续领先发展地位的基础。如果缺乏有效措施来保持并强化STEM能力，必将威胁到美国的未来发展与竞争优势。因此，美国把STEM战略列为关系到生存与发展的国家战略，实在是最简单不过的选择。
　　二、STEM战略的形成与发展
　　美国拥有的科技人力资源在全球份额的逐步减少，已经对其发展产生了消极影响。作为对策，在联邦政府、国会、大学、公司、非盈利性组织和咨询机构等多方参与下，许多重要法案、议案、研究报告纷纷出台，各种形式的组织也积极行动起来，为开发美国科技人力资源发挥着各自的作用，而STEM学科集成战略就是一条贯串其始终的红线。
　　1986年，美国国家科学委员会(NSB)发表报告：《本科的科学、数学和工程教育》(又称《尼尔报告》)。该报告被认为是美国STEM学科集成战略的里程碑，它指导了美国国家科学基金会(NSF)此后数十年对美国大学教育改革的政策和财力的支持。该报告首次明确提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议，因此SME&T集成被视为STEM集成的开端。
　　1996年，NSF对美国大学科学、数学、工程和技术教育的十年进展进行回顾和总结，并提出今后的“行动指南”，发表了报告《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》。报告着重“考虑美国各种两年制和四年制院校大学生的需求”，针对新的形势和问题，对学校、地方政府、工商业界和基金会提出了明确的政策建议，包括大力“培养K-12教育系统中SME&T的师资问题”，以及“提高所有人的科学素养问题”等。
　　2005年10月，由美国国家科学院(NAS)、国家工程院(NAE)、医学科学院(IOM)和国家研究委员会(NRC)向美国国会联合提出报告《驾驭风暴：美国动员起来为更加辉煌的未来》。该报告是21世纪美国科技教育发展的战略性报告，它基于美国政府一贯秉持的“科学和工程领域的卓越与领先将带来巨大的经济和社会效益”信念，旨在揭示美国面临的紧迫问题并研究具体对策，以确保21世纪的美国继续在科学与工程方面占据领先地位，从而成功地进行国际竞争。
　　2006年1月，美国国会在上述报告基础上形成题为《美国竞争力计划：在创新中领导世界》的报告，该报告旋即由美国总统签署并发布全国。这是一项经费高达1360亿美元的庞大计划，被认为是布什政府科技与教育发展的宏伟蓝图。《美国竞争力计划》的核心是加大对研究和教育的投入，不遗余力地促进研究开发、创新和教育的发展，以提高国家竞争力。
　　2007年8月9日，美国国会又一致通过《国家竞争力法》。该法案强调，创新需要雄厚的研发投入和对STEM教育计划的切实执行，批准从2008年到2010年间为联邦层次的STEM研究和教育计划投资433亿美元，包括用于学生和教师的奖学金和津贴计划以及用于中小企业的研发资金。该法案要求把美国国家科学基金增加到220亿美元，除自然科学和工程研究项目外，重点放在奖学金、支持计划、K-12的STEM师资培训和大学层面的STEM研究计划。
　　2007年10月30日，美国国家科学委员会(NSB)再次发表报告：《国家行动计划：应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要》。这一天正是前苏联第一颗人造卫星上天50周年纪念日，该报告发表的目的是要向美国朝野警示：50年前的威胁今天正以另外一种形式出现，美国必须时刻不忘加强对学生的STEM教育。该行动计划主要提出两个方面的措施，一是要求增强国家层面对K-12和本科阶段的STEM教育的主导作用，在横向和纵向上进行协调；二是要提高教师的水平和增加相应的研究投入。
　　美国STEM战略的这一系列报告和法案，在整个国家的发展进程中起到了关键的引领作用。该战略经过20余年的实施，已经为国家的进步和发展做出了积极贡献，并且仍正在根据国内外形势变化不断地丰富和完善。
　　三、STEM战略的组织与实施
　　1.有力的组织保障
　　美国的立法部门、行政部门以及多个咨询机构或其他部门，均积极参与了STEM战略的制定和实施，表现出“全国一盘棋”的高度统一。来自这些部门机构的支持主要有：
　　国会：作为最高立法机关，对政府的科学技术立法草案、重要科学技术机构的设置，以及科学技术预算等具有审议和批准权。国会通过了一系列直接或间接影响STEM教育的法律，如2002年《不让一个儿童落后法》、2005年《国家创新法》、2006年《国家创新教育法》和2007年《国家竞争力法》，为美国科技人力资源开发和促进国家创新与竞争力提供了坚实的法律依据。
　　行政机构：联邦政府在引导国家解决科技人力资源的长期需求方面负有主要职责，因此，联邦政府及相关机构为确保美国在STEM领域有足够多的人力资源而采取了一系列积极行动。此外，政府还设有总统科技顾问委员会，其职责是使总统及其属员与产业界、学术界建立联系，向总统提出科技发展建议，包括有关STEM的一揽子计划。
　　国家科学基金会(NSF)：在美国的科技管理架构中，NSF的作用不仅是扶持研发项目，更在于培养创新人力资源和提高国民科技素质，以促进美国“保持在科学与工程领域世界领先地位”这一国家目标的实现。NSF成立伊始，就把支持教育作为它的主要任务之一，并成立了专门的部门来负责相关事务。NSF在造就和维护世界水平的STEM人力资源和促进全体公民的科学素质方面，肩负着特殊的使命。NSF保障所有学生享有STEM教育的机会，并且使之无缝地贯穿于学生的整个学习生涯，NSF开展的所有项目都力图扩大人们对STEM的参与程度。教育委员会主席JosephHeppert认为：NSF是美国教育改革的推动者，对美国大学STEM教育的改革起到了重要的推动作用。
　　咨询机构：美国国家科学院、工程院、医学科学院、国家研究委员会、美国科学促进会、各种专业协会(如美国工程教育协会、电子工业协会、国防工业协会等)、美国大学协会、全国州立大学和赠地学院协会，以及一些主要的大学、高技术公司和组织，都是STEM的积极参与者，它们通过各种途径为STEM教育提供广泛的研究咨询服务。
　　可见，美国STEM学科集成战略的推行，是一项由政府、国会、社会团体、公众共同参与、共同努力的系统工程。各个组织的有机结合和密切配合，使统一的国家科技人力资源战略得以全面贯彻有了坚强的组织保障。
　　2.巨大的经费投入
　　不断加大STEM的投入是美国扶持科技人力资源开发的重要手段。美国联邦政府多年来投入巨资扶持STEM领域的教育发展，并通过立法形式持续地予以推进。例如，根据《2002年国家科学基金会授权法》的有关规定，NSF经授权可用于实施STEM人力资源扩展计划的经费数，2007财政年度实际为3500万美元，2008财政年度预算5000万美元，2009财政年度申请1亿美元，2010财政年度计划1.5亿美元。
2004财政年度，13个美国联邦机构对涉及STEM的207个计划共投入28亿美元，旨在提高STEM领域本科生和研究生的入学率以及提高相关领域的教育水平(参见表1)。
　　1995学年至2003学年，学生在STEM领域的本科入学率由21%升至23%；1994学年至2002学年，STEM领域研究生人数增加了8%。NSF在美国STEM学科集成战略中发挥了关键的作用，表2列出了2004~2005财政年度NSF资助STEM计划的部分经费情况。

　　尚需提及的是，在实施STEM学科集成战略过程中还开拓了多元投资渠道，既包括联邦政府和州政府的拨款或资助，也包括若干公司的出资、基金会的赞助、贷款等。
　　3.协同的战略实施
　　STEM学科集成战略的具体组织实施也是多元化的。为了在21世纪继续保持美国的全球竞争力和创新力，美国的公司和大学也都在大力倡导STEM学科集成，积极支持并参与K-12学生创新意识和变革能力的培养活动。PTC-MIT联合体就是其中的一个典型，它的组成与运作在STEM战略实施中颇具代表性。
　　PTC-MIT联合体的成员包括遍及全美的联邦及州立机构、公司、专业协会、高等学校、K-12教育机构、少数族裔与女性团体、残障人士团体、非正式学术团体、社区教育组织等。该联合体代表了80余个组织的共同努力，旨在通过与联邦政府的合作，开展包括实际投资的各项行动，以确保帮助美国在全球知识经济的背景下构建一条有效且可靠的培养STEM人力资源的渠道，增强国家的持续竞争力和创新力，保障国家安全，并为个人、家庭和地区STEM人力资源的开发和获取提供各种机会与帮助。
　　PTC-MIT联合体给自己提出的主要任务有：①针对国家面临的人力资源危机，研究美国K-12教育及高等教育存在的关键问题，制定STEM标准，设计相应课程；②强化技术能力以提高《不让一个儿童落后法》的实施效率；③提高学生的设计能力；④帮助学生做好迎接“全球化”的准备；⑤对STEM人力资源是否获得关键技能进行评估；⑥加强学校技术学习基础并把它与课程相联系；⑦在全国构筑传播和实施STEM人力资源培养的网络。
　　PTC-MIT联合体与美国联邦政府结成了非常紧密有效的合作伙伴关系。在政府支持下，联合体已经完成了卓有成效的工作：①通过集中国家资源及专业人士，对全美STEM领域劳动力需求状况进行了评估，并成为有关信息的权威发布者；②在现有国力的基础上邀请所有相关机构、人员共同参与到这项战略性的国家行动中；③强化了美国有关STEM领域战略性人才库的储备；④通过整合各种工具提高了STEM计划的执行质量；⑤在全美为传播和执行相关的STEM举措提供了途径，使STEM的影响遍及全美50个州和地区，覆盖了48000所学校中超过2400万的学生、100万的教师以及300万已离开校园的青年人。
　　2005年12月，美国国家学术院(The National Academies)的教育中心也组织了美国国家科学院、工程院、医学研究院以及多所知名大学的研究人员和管理人员联合召开了“关于STEM学科教育研究”的研讨会，议程主要围绕“专门从事特定STEM学科教育研究的动机与目的”、“STEM学科教育研究发展的机遇与挑战”等展开并取得若干共识。学术界的这些高层次活动，充分反映出对国家STEM战略的积极响应。
　　美国STEM集成战略是一个连续的实施过程。美国联邦审计署(GAO)负责对计划实施状况的跟踪、评估和反馈。表3所列数据是GAO在2005年评估报告中公布的，它表明20世纪90年代以来，美国的STEM学科集成战略在推动适龄学生进入STEM学科学习，以及留住他们从事相关专业工作方面起到了一定的积极作用。由表3可见，STEM领域雇用人数由1994年的725.3万人增长到2003年的887.1万人，增幅为22%；其中女性人数增长略多，尤其是在科学、数学和计算科学领域有显著增长。但是工程领域的形势依然严峻，在十年间女性人数小有增长的同时，总人数反而下降了3%。
　　纵观工业革命以来的世界历史进程，科学和技术日益显现出它作为“第一产生力”的强大威力。美国各界的有识之士能够站在国家和民族利益高度去思考科学、技术、工程和数学(STEM)能力对于国家民族强弱兴衰的意义，积极行动，在立法、组织、投资和实施诸方面采取切实有效的措施，这种明智而务实的理念、策略与行动极富启发意义。STEM学科集成战略必须在国家层面通过立法加以确立和保证，进而通过政府而非市场加以组织和引导。美国联邦政府在这里施加的力量和影响是显著的，它通过一整套完善的制度设计，使STEM战略计划和创新成为一种全国性的、一以贯之的努力，而不是局部的和时断时续的应对，突出表现在形成一个全面提升美国竞争力的国家意识和行动框架，进而形成一个有计划、有系统的执行网络。尤其令人印象深刻的是联邦机构、教育界、工商界以及各层次的民间组织对这一战略的高度认同和齐心合力的推进。
　　改革开放30年来，我国已经确认了“科学技术是第一生产力，对国家的经济增长、社会进步、保障安全等方面发挥着重大作用”，但是仅有认识还不够，还需要我们进一步落实到行动。在这方面，美国STEM的经验值得借鉴。
　　我们需要进一步提高认识，真正确立科技人力资源在国家未来发展中的战略地位。其实，党和国家最高领导人对此早就有过精辟论述，例如：2000年江泽民同志在“国际工程科技大会”上指出：“科学技术是第一生产力，工程科技是第一生产力的一个最重要因素”；“工程科技架起了科学发现与产业发展之间的桥梁，是产业革命、经济发展和社会进步的强大杠杆”；“工程师是新生产力的重要创造者，也是新兴产业的积极开拓者”。又如2006年，胡锦涛同志在“全国科学技术大会”上也指出：“科技创新，关键在人才”；“科技人力资源”是“战略资源和提升国家竞争力的核心因素”；“大力加强科技人力资源能力建设，源源不断地培养和造就大批高素质的具有蓬勃创新精神的科技人才，直接关系到我国科技事业的前途，直接关系到国家和民族的未来”。
　　当务之急是要不断加深认识和反复宣传，另一方面，则是要从组织建设和制度设计等“软件”上采取措施，切实保障各项战略决策得以实施并落到实处。除此而外，由于我国科技人力资源能力建设相对落后，科学与工程教育的国家体系尚未健全，更需要国家加大对科技人力资源开发的经费投入。国家现在对理工科教育的投入，主要是国家教育部发放的教育事业费，其数量和用途本来就相当有限，分解到STEM人才培养及其研究的项目上更加微乎其微，远不足以支持人才培养和创新战略目标的实现。在普通中小学教育层面上，除了科学和数学教育尚仍有不容乐观的一席之地，工程和技术的教育根本未进课堂。这应当引起人们严重的关注和深思。