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在下一代科学标准(NGSS)背景下，对人才的培养提出了更高的要求，以培养创新型综合人才的科学、技术、工程和数学(STEM)教育与虚拟实习项目(Virtual Intership)的结合正逐步在全球推广。为了更好地培养学习者的跨学科能力、复杂问题解决能力以及团队协作能力，互联网+STEM 教育的创新设计模式应运而生，为学者提供了STEM 教育的新思路。本研究以系统化思维方式对虚拟实习项目应用于STEM 教育场景进行介绍，通过对学习目标、设计原则、活动设计过程、学习结果等方面展开阐述，并辅以案例研究实例化该模式，以期为STEM 教育教学培训提供启示与借鉴。