作为一名深耕科技教育领域的资深观察者,我始终关注着前沿科技如何重塑教育生态,特别是在STEM(科学、技术、工程和数学)领域。最近,达特茅斯大学推出的NEXT计划让我眼前一亮,这无疑是高等教育在培养未来科技人才方面的一次创新性实践。这个多维度的全校性倡议,通过提升校园联系、拓宽职业探索、强化课程支持、提供指导与研究机会,以及丰富课外活动等多管齐下的方式,全面扩大STEM人才储备,为学生们打造了一条通向科技领域的"探索之路"。
NEXT计划的独特之处在于其将理念转化为实际行动的能力。其中,"教学科学研究员"(Teaching Science Fellow, TSF)项目是该计划的核心支柱。它不仅是学术支持的"路由器",更是学生们探索职业方向的"导航仪"。以2025届校友Helah Snelling为例,她作为一名TSF,正在将她当年受益于TSF的经验传递给更多学弟学妹。回忆起自己在医学预科课程中的经历,特别是在first年的生物课上遭遇的"CPU过载"时刻,正是TSF的指导和鼓励让她找到了方向。如今,她与另外两位TSF——Colby Lish和Shoaib Jamil紧密合作,致力于让基础科学课程对所有学生,无论其科学背景如何,都更易于理解和掌握。
更令人振奋的是2026届学生Andrew Shi的经历。他通过E.E. Just项目开启了STEM研究之旅,这个项目不仅提供了全职研究实习机会,还包括专业发展工作坊,堪称极客们的"成长平台"。他的计算机科学和环境研究双学位,辅以可持续能源辅修,完美诠释了跨学科思维在当今科技领域的无限潜力。NEXT计划通过这类实打实的项目,为学生提供了多方面的支持,帮助他们建立校园联系、进行职业探索、获得课程支持,以及宝贵的指导和研究机会。这让我深刻认识到,达特茅斯NEXT计划及其近距离同伴辅导模式,在美国大学STEM教育和职业发展中,无疑是具有创新性和深远意义的,尤其在应对传统挑战和培养多元化人才方面,它正在为我们描绘一幅令人期待的未来图景。
近距离同伴辅导:STEM教育中的创新引擎
近距离同伴辅导(Near-Peer Mentoring)作为STEM教育中的"创新工具",其实际效能值得深入探讨。以Helah Snelling作为教学科学研究员(TSF)的经历为例,TSF项目不仅仅是提供学术上的"Debug"支持,更是在初级生物和化学课程这座"大山"前,为学生们提供了一份详尽的"攻略"。Helah和她的同伴们不仅帮助学生理解复杂的课程知识,更重要的是,他们传授了宝贵的时间管理"算法",让学生们能够更高效地分配学习资源。此外,TSF项目还扮演着"职业路径指引者"的角色,分享他们的经验,让学生们看到,通往医学或科学的道路并非只有一条,成绩并非only的"Benchmark"。这种贴近学生需求的指导,让那些在严苛课程中挣扎的同学,尤其是那些来自资源不足或代表性不足群体的学生,能够找到归属感和前行的动力。
这种模式的有效性已得到学界广泛验证。根据《健康专业教育中同伴辅助学习的有效性:系统评价的范围审查》一文,PAL(Peer-Assisted Learning,即同伴辅助学习)对辅导对象(tutees)和辅导者(tutors)都产生了显著的双向益处。对于被辅导的学生而言,PAL营造了一个"低压、高舒适度"的学习环境,这对于初入STEM殿堂的学生来说,简直是"Buff加成"!它不仅提升了学生的知识掌握和学术表现,更增强了他们的自我效能感、学习动力和自信心,同时在沟通、同理心、解决问题和临床技能方面也得到了锤炼。这些软技能的提升,对于未来无论是从事医学还是其他科学领域,都至关重要。
而对于辅导者,比如我们的Helah这样的TSF,他们同样受益匪浅。在帮助他人的过程中,他们对学科知识的理解更加深入,教学和领导能力得到磨砺,沟通和时间管理技能也像安装了"升级补丁"。正如Helah自己所说,在教学过程中承认自己也有不懂的地方,反而建立了一个允许学生困惑的环境,这正是同伴辅导的魅力所在——它消除了传统师生关系中可能存在的"距离感",让学习变得更加开放和包容。
成功的近距离同伴辅导项目,需要一套精密的"架构设计"。普林斯顿大学的音乐辅导项目和亚利桑那大学的Grad CAFE项目,为我们提供了宝贵的经验。首先是明确的价值观,它们都将学生的福祉和专业发展放在首位,这是项目的"底层逻辑"。其次是包容性和可及性,确保所有学生,特别是那些边缘化的群体,都能参与其中。例如,普林斯顿的音乐项目就对所有音乐系学生开放,匹配过程简单且基于共享背景,大大降低了参与门槛。
此外,导师培训是"软件升级"的关键。强制性的导师培训,涵盖项目政策、辅导理念、设定预期以及包容性辅导实践,确保了辅导质量和效果。亚利桑那大学Grad CAFE项目分层的辅导社区,从项目管理者到博士生再到初级博士生,形成了一个"生态系统",通过学术研讨会和非正式的"Cafécitos"活动,共同构建支持网络,帮助学生克服孤立感,增强归属感。这种支持生态系统的建立,对于STEM领域尤其重要,因为这些领域的课程往往难度大,竞争激烈,学生更容易感到压力和孤单。
近距离同伴辅导的另一个"杀手锏"在于,它能有效弥补传统教育模式中存在的诸多"Bug",比如师生比过高、学生背景差异大等问题。在大型入门级课程中,教授可能难以顾及到每个学生的个性化需求。而同伴辅导就像为每个学生配备了一个"个性化AI助手",根据他们的学习风格和节奏,提供量身定制的支持。Helah Snelling正是这样,她作为家中first个追求医学学位的成员,深知背景差异带来的挑战,因此她致力于向学生们展示,无论背景如何,成功都是可以实现的,并且有丰富的资源可供利用。这种由"过来人"提供的支持,不仅是知识的传授,更是经验的分享和情感的共鸣,让学生们感受到"我不是一个人在战斗"。
总而言之,近距离同伴辅导在STEM教育中,不仅仅是一种辅助手段,它更是一种能够驱动学生学术成功、提升自信心、培养关键技能,并促进多元化和包容性学习环境的创新力量。它就像一个"增强现实(AR)"系统,在学生学习的现实世界中叠加了一层强大的支持网络,让每个人都能找到属于自己的"探索"之路。
超越传统:个性化STEM路径与职业发展
在瞬息万变的STEM领域,固守传统路径无异于"裸奔"。Helah Snelling从儿时立志成为骨科医生,到如今对儿科产生浓厚兴趣的转变,恰恰印证了职业发展并非一条笔直的"代码路径"。她作为TSF,向学生们强调"通往医学的道路并非只有一条",这简直是为学生们的职业探索打开了一个"超链接",鼓励他们跳出预设框架,根据个人兴趣和经历,规划独特的职业道路。这让我不禁思考,大学在培养科技人才时,是否也应该像开源社区一样,鼓励更多元、更具创意的"提交"?
乔治城大学的Nola Melvin,她同时攻读计算机科学和医学预科双学位,这种"跨界组合"简直是STEM领域的"王炸"。在传统观念中,医预科学生通常被认为应该专注于生物、化学等传统科学,但Melvin的经历告诉我们,将计算机科学的"算法思维"融入医学预科学习,能够培养出更具批判性思维和解决问题能力的"全栈工程师"。她能用算法绘制基因交互图,也能在开发医疗应用时,从医预科的视角审视患者隐私和医患沟通的伦理问题。这种跨学科的"数据融合",让学生不仅掌握了专业知识,更锻炼了在复杂问题前"架构解决方案"的能力。我们不能再用单一的"模板"去培养未来的医生或科学家,而是要鼓励他们成为"多核处理器",处理更多维度的问题。
那么,大学该如何像一个"创新孵化器"一样,为这些个性化发展提供"算力"和"资源"支持呢?首先,学术顾问应该从"路径规划师"升级为"生涯教练",引导学生发现自己的"潜力股",而不是简单地遵循既有课程表。其次,跨学科项目是"知识共享平台",打破学科壁垒,鼓励学生像Nola Melvin一样,大胆进行"组合创新"。例如,开设"生物信息学"、"医疗AI"等交叉学科课程,让学生在学习传统医学知识的同时,也能掌握数据分析、机器学习等"黑科技"工具。
再者,学生团体就像是不同领域的"极客社群",在这里,学生可以找到志同道合的伙伴,共同探索非传统的学术和职业道路。而研究机会,则是学生们亲手"打磨产品"的绝佳场所,让他们在实践中检验自己的想法,发现新的兴趣点。达特茅斯NEXT计划正是通过这些多样化的资源,搭建了一个支持学生个性化发展的"生态系统"。
放眼更广阔的STEM领域,《2022年STEM激励项目奖》中提到的众多大学的成功案例,更是为我们展示了"多元化"和"包容性"的无限可能。例如,A.T. Still大学的Dreamline Pathways项目,将K-12学生带入健康专业的世界,从小培养他们的科学兴趣,这相当于在"人才芯片"制造的初期就进行"前瞻性布局"。阿德尔菲大学艺术与科学学院,通过调整计算机科学课程结构,成功将女性和少数族裔学生的比例翻倍,这表明只要打破传统壁垒,STEM领域并非"男性俱乐部"。这不仅仅是简单的数字增长,更是为未来的科技发展注入了多元的视角和创造力。
贝勒医学院的教育外展中心,与NASA等机构合作,为K-16学生提供STEM教育,这种"产学研结合"的模式,直接将学生们带入科技前沿,让他们亲身体验科学的魅力。而伯根社区学院与百事可乐合作的"STEM领域女性导师计划",通过高管女性指导女大学生,为年轻女性提供"职业导师"的直接支持,这对于打破性别刻板印象,提升女性在STEM领域的领导力,无疑是至关重要的。
加州理工州立大学圣路易斯奥比斯波分校的WISH(Women Involved in Software and Hardware)组织,为女性提供职业准备、工作坊和社区外展,这样的"极客姐妹团"能够为女性在技术领域提供一个支持和成长的空间。加州州立大学洛杉矶分校的Acceleration Initiative整合了多个面向弱势学生的STEM项目,而加州州立大学圣贝纳迪诺分校的A4US/PATHS计划则设立了科学成功中心,为弱势STEM学生提供多方面的学术和职业咨询。这些举措都旨在为那些在传统教育体系中可能被"边缘化"的学生,提供更多进入STEM领域的"入口"和"导航"。
还有像克莱姆森大学的COSMIC辅导项目,扩大了对有色人种和不同亲和团体的支持;马里兰大学的Early College STEM Academy,让高中生有机会接触大学STEM课程;MIT的MSRP-Bio项目,为研究机会有限的本科生提供强化研究体验。这些案例都生动地展现了不同机构在推动STEM领域多元化和包容性方面的努力,它们正在用各自的"代码",构建一个更加公平、开放的科技未来。
这些成功的项目共同传递了一个明确的信息:未来的STEM人才培养,需要摆脱"一刀切"的传统模式,转而拥抱个性化、跨学科和多元化的发展路径。大学应该像一个"开放平台",提供丰富的API(应用程序接口),让学生能够根据自己的"需求"和"创造力",自由地"调用"资源,构建属于自己的"应用"。
Wnt信号通路研究:学术与个人激情的融合
正是这种学术追求与个人激情的完美融合,才真正激发了学生在科研领域的深层投入。Helah Snelling选择Wnt信号通路作为她高级荣誉论文的研究课题,这绝不是巧合。她深知,癌症,这个夺走了两位祖父母生命的"恶魔",正是她决心投身科研的深层动力。当个人经历与学术兴趣交织时,科研就不再是冷冰冰的实验数据,而是充满了温度和使命感。这种由内而外驱动的热情,无疑是未来科学家们攻克难关的"超级算力"。
Wnt信号通路,这个在细胞生物学界"声名显赫"的分子路径,其重要性在癌症研究中更是"举足轻重"。根据《分子癌症》和《自然》杂志上发表的综述文章,Wnt信号通路是细胞增殖、分化、迁移等基本生理过程的"总指挥"。然而,一旦这条通路发生异常激活,就如同一个失控的"Bug",它会直接导致肿瘤的发生、转移,甚至诱导治疗耐药性。
深入剖析Wnt信号通路,我们能看到一个精密的"分子机器"。在正常生理条件下,Wnt配体与细胞表面的Frizzled受体结合,抑制了由APC、Axin和GSK3β组成的"破坏复合体",从而使β-catenin得以稳定并进入细胞核。在那里,β-catenin与TCF/LEF转录因子结合,激活了与细胞周期和存活相关的Wnt靶基因。一旦这个"开关"失灵,比如APC基因发生突变(尤其在结直肠癌中常见),β-catenin就会持续累积,导致细胞无限增殖,肿瘤便开始"野蛮生长"。除了经典的Wnt/β-catenin通路,非经典Wnt通路,如Wnt/Ca2+和Wnt/平面细胞极性(PCP)通路,也通过影响细胞迁移、粘附和组织极性,在癌症进展中扮演着"幕后推手"的角色。
Wnt通路的异常激活机制可谓是"千变万化",除了基因突变,Wnt配体的异常表达、负向调节因子(如Dickkopf和sFRP)的失活等,都会让这条通路持续"开足马力"。例如,Frizzled 7(FZD7)在胃癌中的过表达,就被发现与肿瘤侵袭、转移和预后不良密切相关,甚至有抗体药物偶联物(如septuximab vedotin)正在探索其治疗潜力,这简直是针对特定"靶点"的"精准打击"。
将Wnt信号通路作为癌症治疗的"靶点",其潜力巨大。研究人员正在积极开发各种"黑科技"药物。例如,针对Wnt蛋白分泌关键酶PORCN的抑制剂(如WNT974和ETC-159),可以直接从源头阻断Wnt信号的发送。此外,针对Wnt配体或Fzd受体的单克隆抗体(如OMP-18R5和OMP-54F28),以及靶向β-catenin破坏复合体或β-catenin/TCF转录复合体的抑制剂,也都在紧锣密鼓地研发中。这些策略就像是为癌症细胞的"Wnt通信系统"设置"防火墙"或"干扰器",从而阻断其生长信号。
更"硬核"的是,miRNA(微小RNA)和类黄酮(Flavonoids)等分子,也被发现能够巧妙地调节Wnt信号通路,为个性化癌症治疗提供了新的"操作手册"。miRNA作为非编码RNA,能够精准地调控Wnt通路中关键基因的表达,影响细胞增殖、分化和癌变。而类黄酮,这些天然的植物多酚,不仅具有抗炎、抗氧化的特性,还能通过调控miRNA的表达来间接影响Wnt信号通路,从而发挥抗癌作用。例如,槲皮素和芹菜素等类黄酮,可以抑制致癌miRNA(如miR-21、miR-155),上调抑癌miRNA(如let-7家族、miR-34a),从而抑制肿瘤细胞的生长和转移,甚至能提高标准化疗的敏感性,简直是天然的"增效剂"。
然而,Wnt信号通路作为核心通路,其在正常生理功能中的广泛参与,也为Wnt靶向疗法带来了临床转化挑战。最主要的"Bug"就是潜在的脱靶效应和毒性,例如胃肠道问题和皮肤毒性。因此,未来研究需要开发更具选择性的靶向药物,探索组合疗法,并通过生物标志物筛选患者,实现真正的"精准医疗"。未来的研究方向,无疑将大量依赖组学技术和人工智能的"算力"支持。通过高通量测序和大数据分析,我们将能够更全面地解析Wnt通路在不同癌症中的复杂机制,利用AI模型预测药物响应,甚至开发非侵入性诊断方法(如液体活检),这无疑将把癌症研究带入一个全新的"智能时代"。
达特茅斯NEXT计划及其近距离同伴辅导模式,无疑是美国大学STEM教育领域一次成功的"版本升级"。它有效应对了传统STEM教育中师生比高、学生背景差异大等"历史遗留问题",通过个性化支持、灵活的职业路径规划,以及深度的科研实践,显著提升了学生的学术成功率、个性化发展和职业规划能力,堪称"极客养成"的典范。展望未来,美国大学的STEM教育应继续推广这种"以人为本"的近距离同伴辅导模式,进一步整合跨学科教育,并利用人工智能等"黑科技"辅助学生学习和职业发展。然而,"科技小编"也要提醒大家,AI虽强,但并非"补丁"。像教师、护士、社会工作者、治疗师等"助人专业",因其对情商和人际互动的硬性需求,仍具有不可替代性,不会被轻易"代码化"。因此,大学教育应更侧重培养学生的人际沟通、批判性思维和创新能力等"软实力",以适应不断变化的"劳动力市场"新格局。我们鼓励其他高等教育机构积极借鉴达特茅斯的成功经验,共同为培养新一代STEM"探索者"贡献力量,让我们一起"投资"未来!









