STEM教育中的挑战与机遇：心理健康、多元包容与技术创新的多维透视

《IEEE Potentials》：Focusing on the obstacles of your path, or paving a path with obstacles? [Editorial]

　　本期《IEEE Potentials》聚焦STEM学生在学术旅程中面临的心理健康、技能培养及职业发展等挑战。文章推荐了多篇研究：Salem与Mitri探讨了如何支持STEM学生心理健康并取得成功；Serrano展示了服务学习如何通过技术改善残障人士生活；Mahmoud等人分析了大学主导的K-12外展项目对促进STEM多元化的作用。这些研究为优化STEM教育提供了实践路径。

　　

学术旅程往往被理想化为直线式的成功路径，但对于科学、技术、工程和数学（Science, Technology, Engineering, and Mathematics, STEM）领域的学生而言，这条道路布满了需要克服的障碍。从适应高强度的学业要求到应对心理压力，从规划模糊的职业前景到在技术爆炸的时代保持竞争力，STEM学子面临的挑战是多维且复杂的。传统的教育模式往往侧重于专业知识的灌输，却忽略了软技能培养、心理健康支持以及真实世界问题解决能力的塑造，导致许多学生在毕业时陷入“然后呢？”的迷茫。正如史诗《奥德赛》中奥德修斯的归家之旅，STEM学生的教育历程同样充满考验，其价值不仅在于获得学位这一终点，更在于旅途中的成长与蜕变。

为系统应对这些挑战，《IEEE Potentials》2025年3/4月号组织了一系列文章，从不同角度探讨如何优化STEM教育体验。这些研究旨在回答：如何帮助STEM新生成功过渡并保持心理健康？如何将技术学习与社会服务相结合，赋予学业更深层的意义？如何通过早期干预促进STEM领域的多样性？以及，跨学科研究如何推动技术创新，持续拓展学习的边界？

为了回答这些问题，研究人员主要采用了文献综述、案例分析、经验总结以及基于大学外展项目的实践观察等方法。例如，通过分析STEM教育中的常见挑战并提出应对策略；通过具体项目案例（如服务学习项目）展示技术应用与社会影响的结合；通过总结大学主导的K-12外展项目的运行模式，评估其促进多元化的效果。

从过渡到成功：培养STEM教育中的心理健康与成功

Michael P. Salem和Tatiana F. Mitri在他们的文章中，为STEM新生提供了一份必读指南。作者分享了个人的经验，试图勾勒出新生面临的挑战，对其进行剖析，并就如何克服这些挑战、同时充分利用大学经历提供了建议和见解。研究指出，STEM学业的严格要求常常给学生带来巨大的心理压力。成功的过渡不仅关乎学术准备，更需要心理韧性的培养。文章强调了建立支持系统、时间管理以及寻求帮助的重要性，旨在帮助学生将最初的困难转化为个人与专业上的成功。

STEM项目、服务学习与残障

Victoria Serrano的文章是一个杰出的范例，展示了STEM学生能够取得的成就以及技术如何能显著影响需要帮助的人们的生活。该研究探讨了将服务学习（Service Learning）融入STEM课程的模式，特别是关注如何利用技术为残障人士开发辅助工具。文章阐明，这种结合不仅解决了现实世界的问题，赋予了技术学习更深层次的目的性，同时也培养了学生的同理心和社会责任感。它提醒读者，一段旅程不仅有其起点和终点，更拥有一个目的，这同等重要。

通过大学主导的工程外展项目赋能K-12学生的STEM多元化

Qusay H. Mahmoud、Hossam Kishawy、Laura Thursby、Kimberly Davis和Ellen James的文章探讨了大学如何通过组织面向K-12学生的工程外展项目，来激发年轻一代对STEM的兴趣，特别是鼓励女性和少数族裔学生参与。研究表明，早期的、积极的STEM体验对于打破刻板印象、构建多元化的未来科技人才管道至关重要。文章分析了此类外展项目的有效策略，例如动手工作坊和导师指导，强调了大学在连接Pre-大学教育与高等教育、促进教育公平方面所能发挥的关键作用。

使用眼电图（EOG）的眼科诊断：最新趋势、挑战与未来方向

Anirban Dasgupta的特约文章介绍了一个跨学科主题——利用眼电图（Electrooculography, EOG）进行眼科诊断。这项技术通过记录眼球运动时角膜与视网膜之间的电位差来追踪眼球活动。文章回顾了EOG技术在诊断眼球震颤、甲状腺眼病等眼部疾病方面的最新进展，讨论了当前技术面临的挑战（如信号噪声、个体差异），并展望了未来可能的发展方向，例如与人工智能（Artificial Intelligence, AI）的结合。这项研究证明了技术创新如何不断开辟新的应用领域，也象征着学习的旅程永无止境，直到技术能够满足每个人的需求。

综上所述，本期的系列研究共同指出，STEM教育的成功远不止于学术知识的获取。它是一场涉及心理调适、技能拓展、社会责任感和技术创新的综合旅程。成功的STEM教育需要关注学生的心理健康，为其提供从入学过渡到职业规划的全方位支持；需要将学习与社会需求紧密结合，通过服务学习等项目赋予技术以人文关怀；需要从K-12阶段开始干预，通过外展项目和导师制度构建一个更具包容性和多元化的STEM社群；最后，它需要拥抱跨学科创新，以应对不断涌现的复杂挑战。正如荷马史诗中门特（Mentor）对奥德修斯父子的指引一样，成功的旅程也意味着从被指导者转变为指导者，将积累的经验与智慧传递给后来人。这些研究发表在《IEEE Potentials》上，为教育者、学生和行业从业者提供了宝贵的见解和实践框架，强调了在培养未来科技领袖的过程中，旅程本身的价值与最终目的地同等重要。