商業、工業和政府領導人經常對美國科學和技術實力的衰退發出警報，並呼籲學術界培養更多畢業生。大學教育領導者隨後指責中小學培養了平庸的學生，並指責學生自己對科學缺乏興趣。然而，責任主要在於大學。畢竟，是他們教育了教師——正是這些教師似乎讓學習數學和科學變得太像奧運鐵人三項：一場鮮有明星脫穎而出的苦難。
目前教授科學、技術、工程或數學，即 STEM 的方法，通常只服務於那些已經傾向於科學和數學的天賦異稟的學生。這些精英學生可能會讓他們的教授感到欣慰，但其他 90% 的學生卻被虧待了。科學和數學是博雅教育的基礎學科，也符合當代勞動力市場日益嚴格的要求。然而，當普通學生面對大學在這些關鍵學科中僵化的方法時，他們大量逃離。難怪數學成績在社會各個層面都在下降，包括成千上萬的教師發現自己沒有能力激發這些領域的熱情，而這種熱情對於我們在全球經濟中的國家競爭力至關重要。
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現在有太多的普通學生避開 STEM 課程，除了少數畢業要求的課程。弄清楚如何幫助他們克服卡爾·薩根警告過的對科學的文化上致命的恐懼——特別是如何在大學層面吸引和留住他們參加 STEM 課程——是提高大眾 STEM 技能和批判性思維的關鍵。
今天進入大學的年輕人是高度互聯、多工處理的視覺學習者。他們在無處不在的資訊科技中長大，這些技術提供了對無限資訊的訪問。沉浸在資訊文化中，這些學生顯然不太願意在沒有額外的背景或對目的的理解的情況下思考關於組合最佳化的演算法或單原子理想氣體的熵。標準化的順序教學將始終與他們非線性的多工學習方法格格不入。然而，新技術如果得到適當的引導，可以幫助學生快速整合和掌握來自複雜且相互關聯的科學學科的廣泛知識。
公平地說，學生從科學和技術領域流失的一個原因是我們的經濟已經轉向以語言和視覺為主的服務業。但另一個根本原因是學術界否認我們新來的學生與過去幾十年的學生根本不同。問題在於，大多數教授都受過生物學、化學和其他僵化學術學科的思維訓練。這種高等教育模式未能激勵過去兩代學生。
這就是為什麼我們在過去十年中修訂了亞利桑那州立大學的 STEM 事業，作為對整個大學進行更廣泛的重新概念化的一部分。我們的目標是找到一種方法，為亞利桑那州的學生提供儘可能最好的教育，併為美國研究型大學開發一種新的正規化。作為美國最年輕的主要研究機構，亞利桑那州立大學的優勢在於不受傳統的束縛，這使我們能夠發展成為一所致力於學術卓越、對廣泛人口具有包容性和最大社會影響的平等主義機構。我們稱這種模式為“新美國大學”。
為了激發創造力和創新，我們引入了一套“設計願景”——八項相互關聯的原則，包括改變社會、強調跨學科方法、追求具有潛在用途的研究以及鼓勵創造性冒險等目標。
十年前當我們開始 STEM 工作時，我們的目標是儘快將專業數量增加一倍，更廣泛地說，培養具有科學和技術未來新參與精神的學生。為了在這種背景下實現我們的目標，我們為我們的教師提供了在 STEM 領域設計教學、學習和發現平臺的機會。為了解放他們的思想，我們沒有規定任何關於哲學或教學邊界的限制。
近年來，我們將數十個學術部門重新配置為新的實體，包括十幾個以上的跨學科學院，這些學院是從合併和重組的傳統學術部門中產生的。在這個過程中，我們取消了一些部門——其中包括人類學、地質學、社會學和生物學的幾個領域——這些部門已經過時了。
例如，地球與空間探索學院結合了科學和工程研究與教育，以增進我們對地球和宇宙的理解。該學院將跨學科的流動性帶入以前的地質學和天文學課程中，促進了地球和行星科學家、天文學家、天體物理學家和宇宙學家之間的合作。附屬工程師帶來了技術專長，促進了地球和太空關鍵科學儀器的開發和部署。探索的主題代表了我們探索宇宙起源和擴充套件我們對空間、物質和時間理解的追求。
人類進化與社會變革學院結合了原人類學和社會學系的教師，從而為學生提供了社會科學、行為科學和自然科學的綜合課程，重點關注我們物種的進化和人類社會的發展軌跡。與傳統的學術部門不同，教授和研究生可以自由地組織自己，以最好地解決關鍵的全球問題。
這些跨學科部門補充了我們的大型研究計劃，例如生物設計研究所和全球可持續發展研究所，後者包含了首個可持續發展學院。
為了擴大我們工程專案的覆蓋範圍，我們為學生提供了兩種不同的方法——理論和實踐。艾拉·A·富爾頓工程學院分為五個研究密集型部門，包括生物與健康系統工程學院；計算、資訊學和決策系統工程學院；以及可持續工程和建築環境學院。另一方面，位於我們理工學院校區的技術與創新學院專注於使用啟發式的轉化研究，併為對直接進入職場感興趣的學生提供體驗式學習環境。這些“差異化學習平臺”為不同準備水平的學生提供了接受卓越尖端 STEM 教育的機會。
結果令人鼓舞。我們看到物理學和化學等傳統核心學科的畢業生人數和多樣性都得到了強勁增長。透過創新以及與其他領域的聯絡，整個大學的定量素養得到了顯著提高，學習評估證明了這一點。僅在生命科學領域，入學人數就約為 4,600 名學生，高於 2001 年的 1,675 名。我們有大約 10,000 名學生學習工程和技術，高於 10 年前的不到 5,000 名。所有 STEM 領域的本科生入學人數已增至約 16,000 人，是過去十年的兩倍。 STEM 專業女性的入學人數幾乎翻了一番，少數族裔學生的入學人數增加了 141%。
推進 STEM 教育的努力應該提醒我們，重新構想科學和技術如何組織成學術學科有可能深刻影響學習成果。我們的學術界有責任追求專注於我們時代重大挑戰的跨學科教學、研究和創造卓越。