工程科學與STEM教學息息相關

瑞士洛桑管理學院於11月20日公布《2018年世界人才報告》（IMD 2018 World Talent Report）。香港的排名比去年下滑了六級，在全球63個經濟體中排行第18位，同時間被排全球13位的新加坡超越，退居亞洲第2。

《排行榜》的評分主要基於三大指標，包括投資與發展（Investment & Development）、吸引力（Appeal）及準備度（Readiness）。概括而言，三者分別量度受評核經濟體在本地人才培訓、吸引外地人才及現有人才能否滿足市場需求等各方面的表現。新加坡和香港在這三大指標的排位分別為34、15及2，以及31、14及9，數據顯示過去一年新加坡在準備人才方面比香港更加積極，是其摘下亞洲之冠的主要原因之一。進一步細看準備度旗下的分指標，新加坡在學校內科學（science in school）具明顯優勢，它在63個經濟體中排名第1，香港只排行第20位而已。筆者認為香港較落後的原因與本地「科學、科技、工程、數學」（STEM）教育息息相關。

港府缺乏STEM教學指引

過去幾年香港政府一直積極推動STEM教育，目的是為提升本地年輕人對科學理論和應用的興趣及技能，裝備他們面對未來市場的人力資源需求。雖然政府不惜大灑金錢，包括分別給予本地中、小學20萬及10萬港元，協助他們配置STEM軟件和硬件設備，但調查指不少老師認為政府缺乏清晰的STEM教學指引，令他們在課程設計時感到模棱兩可。本文以工程科學（Engineering Science）角度淺談「科學、科技、工程、數學」教育中各單元對排難解困的作用。

在現實情況中，工程師解決問題時會運用科學方法，然後有系統地逐步處理。基本上他們會依循系統開發生命周期（System Development Life Cycle,SDLC），並於每一階段（stage）採用不同STEM的元素。首先，在初期的計劃（Planning）階段，工程師利用科學理論去分析問題，從中挖掘出原因之所在。接着在分析（Analysis）階段中，他會採用數學模式去分析所有原因，找出解決方案。當進入第三階段的設計（Design）期，工程師會採用工程（Engineering）程序去挑選出最合適的方案，通過優化創作出最佳的設計。最後，他會利用科技去落實（Implementation）設計。

專注設計及落實階段

老師可以根據上述程序設計STEM教學活動。以機器人比賽為例，比賽專注在設計及落實兩個階段，其學習目標主要針對工程及科技應用，而餘下的兩個STEM元素科學及數學則在比賽的任務描述（task description）中已清楚說明。又例如，建模比賽的學習目標聚焦在科學及數學，學生在比賽中必須就任務描述的要求，進行計劃及分析，繼而進行建模（modelling），而任務一般並沒有設計及落實的要求。

由上述的例子可見，學校內科學（science in school）在培育科技人才方面扮演重要的角色。STEM教育必須由小開始，讓學生了解到STEM各元素與日常生活密不可分，引起他們對STEM學習的興趣。

原刊於《星島日報》，本社獲作者授權轉載。

黃錦輝

1987年在英國愛丁堡大學取得博士學位，現為選舉委員會界別立法會議員、香港中文大學工程學院副院長（外務）、系統工程與工程管理學系教授及創新科技中心主任，並擔任高可信軟件技術教育部重點實驗室（香港中文大學分實驗室）主任、哈爾濱工業大學（深圳）特聘教授以及北京大學信息科學技術學院客座教授、香港專業及資深行政人員協會副會長。他同時為香港資訊科技聯會、香港工程師學會、英國工程技術學會及英國電腦學會會員。黃教授活躍資訊科技界，曾任香港資訊科技聯會會長，現時是香港童軍總會資訊科技委員會主席、香港消費者委員會委員、香港國際機場科技諮詢委員會成員、香港電台顧問委員會成員、香港耆康老人福利會資訊及通訊科技顧問委員會委員等。2011年獲香港特別行政區政府頒發榮譽勳章，以表揚其對香港資訊科技界發展的貢獻。

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