2019年中国STEAM教育行业概览.pdf

2 报告编号19RI0535 头豹研究院 | 教育系列行业概览 400-072-5588 2019 年 中国 STEAM 教育行业概览 报告摘要 宏观研究团队 区别于注重单一学科书本知识教学的中国传统教 育，STEAM 教育更强调学科的综合运用能力和创造 力，倡导将不同领域的学科知识进行融合，在实践 中将原本分散的学科知识形成一个整体，让学生在 实践中应用多个学科知识解决问题。未来在中国政 府逐步推进素质教育改革的背景下，STEAM 教育行 业将取得快速发展，预计至 2023 年中国 STEAM 教 育市场规模将达到 540.0 亿元。 热点一：科技带动人才需求提升，推动政府教育改革 热点二：技术应用丰富教学内容，提升用户体验 热点三：社会参与度提升，STEAM 教学场景丰富 随着人工智能、物联网等科技的飞速发展，人类社会逐 步从信息化时代迈向智能化时代，智能化时代的来临助 推社会对具备综合学科运用能力的复合型人才需求不断 提升。同时，人工智能等技术重要的发展前景促使中国 政府逐渐重视人工智能领域人才的培养，政府连续颁布 政策推动应试教育转轨素质教育。 STEAM 教育创新发展需要成熟的技术支撑，伴随 3D 打 印、无人机、人工智能等技术的不断成熟，STEAM 教育 产品呈现出多元化趋势。VR、AR 技术的快速发展为 STEAM 教育提供更多的发展方向， STEAM 教育的教学载 体增添虚拟与增强现实技术、无人机等技术应用，极大 地丰富教学内容并提升用户体验。 企业与社区是社会的重要组成部分，针对 STEAM 教育 中国企业目前多停留在发挥“舆论”作用，缺少与社区、 家庭及学校之间的联动，未来随着中国 STEAM 教育市 场进一步成熟，家庭、学校及社会之间联系将会更加紧 密，进而衍生出更为丰富的教学场景。 刘霁樟 邮箱：csleadleo 分析师 行业走势图 相关热点报告 教育系列行业概览2019 年中国编程教育机器人行业 概览 教育系列行业白皮书 2019 年中国素质教育行业白 皮书 教育系列行业白皮书 2019 年中国在线教育行业白 皮书 3 报告编号19RI0535 目录 1 方法论 . 6 1.1 研究方法 . 6 1.2 名词解释 . 7 2 中国 STEAM 教育行业市场综述 . 8 2.1 中国 STEAM 教育行业定义及分类 . 8 2.2 中国 STEAM 教育行业发展历程 . 10 2.3 中国 STEAM 教育行业产业链 . 12 2.3.1 产业链上游分析 . 13 2.3.2 产业链下游分析 . 14 2.4 中国 STEAM 教育行业主要商业模式 . 16 2.5 中国 STEAM 教育行业市场规模 . 错误!未定义书签。 3 中国 STEAM 教育行业驱动因素 . 18 3.1 消费升级推动教育观念更迭 . 18 3.2 科技发展带动相关人才需求的提升，进一步推动政府教育改革 . 20 3.3 技术应用丰富教学内容，提升用户体验 . 21 4 中国 STEAM 教育行业制约因素 . 22 4.1 师资力量不足，课程同质化严重 . 22 4.2 课程价格昂贵，校园推广受限 . 23 5 中国 STEAM 教育行业相关政策法规 . 24 6 中国 STEAM 教育行业市场趋势 . 26 6.1 社会参与度逐渐提升，STEAM 教学场景不断丰富 . 26 4 报告编号19RI0535 6.2 2B2C 将成为主流商业模式 . 27 7 中国 STEAM 教育行业竞争格局分析 . 28 7.1 中国 STEAM 教育行业竞争格局概述 . 28 7.2 中国 STEAM 教育行业代表企业分析 . 30 7.2.1 深圳点猫科技有限公司 . 30 7.2.2 北京寓乐世界教育科技有限公司 . 32 7.2.3 深圳优必选科技股份有限公司 . 34 5 报告编号19RI0535 图表目录 图 2-1 STEAM 教育分类 . 8 图 2-2 中国 STEAM 教育行业发展历程 . 12 图 2-3 中国 STEAM 教育行业产业链 . 13 图 2-4 中国 STEAM 教育行业市场规模，2014-2023 年预测. 18 图 3-1 中国居民人均教育、文化和娱乐支出及居民人均可支配收入，2014-2018 年. 19 图 3-2 中国中上阶层家长为子女教育消费观念 . 19 图 3-3 中国教育信息化财政投入，2014-2018 年 . 21 图 5-1 中国 STEAM 教育行业相关政策法规 . 26 图 7-1 中国 STEAM 教育行业竞争格局 . 30 图 7-2 编程猫投融资情况 . 32 图 7-3 寓乐湾投融资情况 . 34 图 7-4 优必选投融资情况 . 36 6 报告编号19RI0535 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 头豹研究院依托中国活跃的经济环境， 从素质教育、 教育培训等领域着手， 研究内 容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向 上市及上市后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式， 企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 头豹研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大 数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每 一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 头豹研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层 面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 08 月完成。 7 报告编号19RI0535 1.2 名词解释 素质教育： 一种以提高受教育者诸方面素质为目标的教育模式， 重视人的思想道德素质、 能力培养、个性发展、身体健康和心理健康教育。 编程： 即编定程序， 是一种让计算机代为解决某个问题， 对某个计算体系规定运算方式， 使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。 开源： 即开放源代码， 指的是一种软件发布模式， 软件的作者或著作权所有者公开其拥 有程序的原始码。 VR： Virtual Reality， 即虚拟现实技术， 用计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。 Scratch：麻省理工学院“终身幼儿园团队”开发的图形化编程工具。 Python：一种计算机程序设计语言，是面向对象的动态类型语言。 C+：一种计算机程序设计语言，可进行 C 语言的过程化程序设计，以抽象数据类型 为特点的基于对象的程序设计，还可进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。 嵌入式编程： 即嵌入式系统， 以计算机技术为基础适用于对功能、 可靠性、 成本、 体积、 功耗有严格要求的专用计算机系统。 大疆：深圳市大疆创新科技有限公司旗下的无人机品牌。 PBL：Problem-Based Learning，即项目式学习，一种以学生为中心设计执行项目的 教学和学习方法。 8 报告编号19RI0535 2 中国 STEAM 教育行业市场综述 2.1 中国 STEAM 教育行业定义及分类 STEAM 是科学 （Science） 、技 术（ T e c h n o l o g y ） 、 工程 （Engineering） 、艺 术（ A r t s ） 及数学（Mathematics）五个学科的英文首字母缩略字，STEAM 教育即融合科学、技术、 工程、 艺术、 数学为一体的跨学科综合教育。 中国传统教育较为注重独立学科的书本知识教 学， 而 STEAM 教育更强调学科的综合运用能力和创造力， 倡导将不同领域的学科知识进行 融合， 在实践中将原本分散的学科知识形成一个整体， 让学生在实践中应用多个学科知识解 决问题。 STEAM 教育是素质教育一个重要细分领域，中国 STEAM 教育按照课程类别分类可分 为少儿编程教育、机器人教育和创客教育（错误!未找到引用源。 ） ： 图 2-1 STEAM 教育分类 来源：头豹研究院编辑整理 （1） 少儿编程教育 少儿编程教育是指针对 3 至 18 岁年龄阶段的少年儿童提供涵盖编程思维和编程操作的 软硬件产品、 教学课程服务。 少儿编程教育可通过构建基于可视化图形编程工具和基础编程9 报告编号19RI0535 语言的在线编程学习平台和开源硬件平台， 为用户提供可视化图形编程、 代码编程及机器人 编程等服务，从而培养用户的动手实践能力、逻辑思维能力和计算分析能力等。 少儿编程教育培训课程可分为两大类：软件编程教学和硬件编程教学，主要内容如下： 软件编程教学侧重于软件类算法教学，基于 Scratch、Python、C+等编程语言搭 建可视化图形编程平台和代码编程学习平台， 通过编程游戏、 设计动画等寓教于乐的形式教 授编程知识。例如深圳点猫科技有限公司自主研发的图形化编辑工具平台“编程猫” ，可帮 助青少年用户创作游戏、软件、动画、互动故事等作品，多方位锻炼用户逻辑思维能力、任 务拆解能力、跨学科结合能力及审美能力等； 硬件编程教学侧重于机器人、 嵌入式编程发展方向， 用户可利用机器人套件或开源硬 件平台构建块式的机械部件、 传感器及电子元件， 并进行一系列的拼搭组合来实现编程目标。 与其他两类 STEAM 教育相比，少儿编程教育具有业务模式简单、边际成本低的特点， 已逐渐成为中国 STEAM 教育的主要细分领域。 （2） 机器人教育 机器人教育是通过设计、组装、编程、运行机器人的方式来培养学生自主学习兴趣，促 进学生多元化能力发展。 中国机器人教育主要包括编程教育机器人和陪伴型教育机器人两种 产品类型， 其中编程教育机器人与 STEAM 教育理念联系的较为紧密。 编程教育机器人技术 包括多个学科的交叉运用，如数学计算、机械原理、电子传感器、计算机软硬件及人工智能 等， 并且编程教育机器人利用生动有趣的实践和应用场景， 打破常规学科边界， 着重培养学 生的综合素质。以深圳优必选科技股份有限公司的 JIMU 系列机器人为例，JIMU 机器人是 一款侧重智能编程教育的机器人产品， 通过创意搭建和逻辑编程教学训练学生的空间想象能 力及数学能力，培养学生的创造力和跨学科综合运用知识解决问题能力。 机器人教育是 STEAM 教育在中国早期落地的形式之一， 其市场参与者主要分为机器人10 报告编号19RI0535 硬件提供商、 机器人教育培训机构及兼营硬件供应和教育培训的企业三类， 具有显著的品牌 效应。 （3） 创客教育 创客教育是创客文化与教育的结合， 以组织项目学习的方式， 使用数字化工具培养跨学 科解决问题能力、 团队协作能力和创新能力的一种素质教育， 包括 3D 打印、 无人机教育等。 创客教育与 STEAM 教育均属于跨学科教育，创客活动需要 STEAM 教育提供知识理论支 撑，而创客实践是 STEAM 教育的最终目的，即知识体系在实物创造中发挥相应作用，实现 可商业化产品，使教育与商业形成衔接。 例如学生利用 3D 打印技术设计建筑物， 创客教育强调学生通过系列自我实践探索最终 产出实体目标建筑物，而 STEAM 教育更注重学生综合运用工程学、数学、美学等学科知识 来完成建筑物设计的过程。随着二者理念不断完善，STEAM 教育凭借其跨学科融合能力， 逐渐将创客教育融入至 STEAM 教育理念， 从而淡化了创客教育概念。 目前中国教育市场通 常将创客教育解读为 STEAM 教育的应用模式之一，即创客教育从属于 STEAM 教育领域， 本文亦将创客教育作为 STEAM 教育一个重要的细分领域。 2.2 中国 STEAM 教育行业发展历程 STEAM 教育最早起源于 1986 年，美国国家科学委员会（NSB）发表本科的科学、 数学和工程教育首次提出 STEM 教育概念，即科学（Science） 、技术（Technology） 、工 程（Engineering） 、数学（Mathematics） ，旨在培养学生在科学、技术、工程和数学领域 的综合发展。此后，美国政府将“艺术”纳入全国教育战略，STEM 教育演变为 STEAM 教 育。 美国政府极为重视 STEAM 教育的发展， 先后颁布 “竞争卓越” 、 “新科技教育十年计划” 等多项有利政策，拨款专项资金推动美国 STEAM 教育改革。同时，美国社会公众大力支持11 报告编号19RI0535 STEAM 教育的发展，比尔盖茨、扎克伯格等美国知名企业家多次参与美国“编程一小时” 活动，号召社会重视编程技能，为 STEAM 教育提供了良好的发展环境。在美国 STEAM 教 育快速发展的同时， 欧洲国家也将 STEAM 教育作为未来国家战略发展的重要一环， 包括英 国不断改进与完善 “学徒制” 教育的课程体系和运行机制， 解决 STEAM 技能人才短缺问题。 STEAM 教育在欧美市场已发展的较为成熟，亚洲地区日韩等国家也先后开始颁布政策 推进国家 STEAM 教育改革。 目前韩国的 STEAM 教育渗透率较高， 尤其以企业 ROBOROBO （乐博乐博） 为代表， ROBOROBO 是韩国最大的机器人培训学校和提供商， 其产品包括积 木机器人、电机机器人、航空产品、生物模拟产品五大系列，是韩国超过 1,000 所中小学及 幼儿园的指定科技教具。 与世界发达国家相比，中国 STEAM 教育行业起步较晚，在课程体系、师资力量及社会 认知等方面仍有待提高。2013 年，STEAM 教育理念开始在中国兴起，少数校外培训机构 开始探索中国 STEAM 教育业务的应用模式（图 2-2） 。2014 年，北京寓乐世界教育科技有 限公司、 北京鲨鱼公园教育科技有限公司等专注 STEAM 教育的初创企业先后成立， 在借鉴 发达国家成熟教学模式的基础上开发具有中国特色的课程体系及教学工具。 自 2015 年起，中国政府连续发布关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作 的指导意见（征求意见稿） 等相关政策，明确支持中国 STEAM 教育行业的发展，标志着 STEAM 教育开始进入国家层面的教育事业发展规划。2017 年 9 月，中国教育部以教材的 形式发布中小学综合实践活动课程指导纲要 ，要求各地方部门充分认识综合实践活动课 程的重要意义， 确保综合实践活动课程全面开设到位， 并要组织教师认真学习纲要， 切实加 强对综合实践活动课程的精心组织、 整体设计和综合实施， 不断提升课程实施水平。 该教材 的发布意味着中国教育部将校内 STEAM 教育定义为综合实践活动课程， 未来校园全面开展 综合实践活动课程将是中国教育的重要发展趋势。 12 报告编号19RI0535 中国 STEAM 教育行业仍处于成长阶段， 目前多项政策利好为 STEAM 教育营造了广阔 的发展前景。 2018 年中国 STEAM 教育资本市场发生投融资案例 77 起， 较 2017 年同比增 长 92.5%，但多数集中于早期投融资项目，A 轮及之前的融资轮次占比 83.1%。未来，在 中国政府不断推动应试教育转轨素质教育的背景下，中国 STEAM 教育行业将迎来快速发 展。 图 2-2 中国 STEAM 教育行业发展历程 来源：头豹研究院编辑整理 2.3 中国 STEAM 教育行业产业链 中国 STEAM 教育行业的产业链可分为三部分： 产业链上游市场参与者包括硬件提供商 与内容开发商； 产业链中游环节的参与主体是教育培训机构或教育平台， 通过自主研发或引 入 STEAM 教育类课程，为下游客户提供相关教学；产业链下游环节主要为 STEAM 教育的 用户群体（图 2-3） 。 13 报告编号19RI0535 图 2-3 中国 STEAM 教育行业产业链 来源：头豹研究院编辑整理 2.3.1 产业链上游分析 中国 STEAM 教育行业的产业链上游市场参与者可分为硬件提供商与内容开发商。 硬件提供商主要面向中游环节的 STEAM 教育培训机构或教育平台提供 STEAM 教学所 需的硬件设备， 包括教育机器人、 无人机、 3D 打印机等。 STEAM 教育采用的硬件设备需要 供应商长期投入大量的资金与时间进行体系化产品研发， 由于 STEAM 教育行业在中国起步 较晚， 大量 STEAM 教育培训机构的教学模式较为盲目， 多数选择学习发达国家先进的教学 体系， 对外资企业提供的硬件设备依赖性强， 导致目前产业链上游环节硬件供应市场中的外 资品牌议价能力普遍较高。此外，中国少数传统硬件设备细分领域的领先企业开始涉足 STEAM 教育市场，包括优必选、大疆无人机等。2018 年 5 月，大疆推出 Tello Edu 教育编 程无人机，即以 Tello 趣味无人机为载体，针对 STEAM 教育场景进行革新升级，同时配套 打造专属教育版 APP 和教师培训体系，面向企业级用户推出 Tello Edu 及其全套教育解决 方案。 内容开发商主要面向中游环节提供 STEAM 教育完善的教学体系和相应的课程内容服 务等。早期中国 STEAM 教育以编程、机器人教育等技术课程培训为主，多数中游参与企业14 报告编号19RI0535 缺乏相关课程教学体系， 对内容开发商的依赖性较强。 内容开发商提供的课程内容通常分为 自主研发课程和海外课程本土化两类， 其中海外课程体系完善且内容成熟， 是早期市场大多 数教育培训机构的主流选择， 但海外课程价格昂贵及适用性不强的特点导致中游参与企业逐 渐转向与内容开发商合作研发具有企业特色的课程体系。 通过访谈拥有丰富经验的行业专家了解： 当前产业链上游的参与企业不再局限于单一领 域的发展， 少数领先企业兼具硬件与课程体系同步开发的实力， 如北京西觅亚科技有限公司、 广州乐博教育科技有限公司等。 未来伴随中国 STEAM 教育行业不断的成熟， 市场将涌现大 量同质化硬件和内容提供商， 受此影响产业链上游参与企业的议价能力将会出现较大幅度下 降。 2.3.2 产业链中游分析 中国 STEAM 教育行业的产业链中游环节参与主体是教育培训机构或教育平台， 包括学 校和培训机构。 中游环节参与主体具有招生、 教学、 运营等功能， 通过自主研发或引入 STEAM 教育类课程，为下游用户群体提供相关教学。 培训机构通常分为两类： 兼具教学硬件与课程体系同步开发实力的上游环节龙头企业， 拥有配套完善的教学硬件及丰富全面的课程体系等优势助推该类企业将业务延伸至中游环 节； 专注于教育培训业务的教学机构， 此类机构具备全面的教学服务网络和充足的师资力 量，可满足用户定制化课程需求，但对上游环节的供应需求依赖性较强。由于中国 STEAM 教育行业起步晚，教育培训机构普遍缺乏充足的资金支撑及自主研发课程实力，导致大量 STEAM 教育培训机构仍采用传统教学方式施教， 其教学内容与 STEAM 教育理念严重不符， 难以提供高质量 STEAM 教育服务。 在中国政府不断推动素质教育改革的背景下， 校园教育将成为 STEAM 教育的主要教学15 报告编号19RI0535 场景。 多数学校以与教学培训机构合作的方式引入 STEAM 教育， 学校出资邀请教学培训机 构提供相应的教学服务， 包括师资、 硬件设备及课程内容等。 当前学校向教学机构购买服务 的价格通常在平均每位学生每课时 80120 元内，仅有一线城市部分学校满足相关条件引 入STEAM教育， 多数学校受资金、 规模及应试压力等因素限制难以实现 STEAM 教育推广。 2.3.3 产业链下游分析 中国 STEAM 教育行业的产业链下游主要为客户受众，通常为 418 岁的青少年。 STEAM 教育的客户受众可根据年龄进行用户分层，包括学前儿童、小学生、中学生、大学 生等目标用户，当前中国 STEAM 教育超过 80%的客户为小学生，其余市场主要集中于中 学生消费群体。 不同层面的客户受众学习习惯及需求各不相同，主要如下： （1） 学前儿童 针对对学前儿童开展 STEAM 教育课程的重点在于激发幼儿认知兴趣和探究欲望， 以乐 高玩具拼接、VR 体验为主； （2） 小学生 小学生作为 STEAM 教育市场的消费主力， 其教育培训着重培养孩子的跨学科综合运用 能力、逻辑思维和动手能力。以校园 STEAM 教育案例我与植物为例，此案例要求教师 引领学生从最初观察植物种子的形状、 颜色、 大小入手， 分析不同植物种子结构之间的区别， 然后交予学生自主探究种子萌发所需条件、 观察记录种子生长变化及探寻植物根、 茎、 叶的 作用等。 在完成植物培育之后， 教师将带领学生进行种子画创作， 由多名学生小组合作完成。 此外，学校可以围绕种子发芽为中心，让学生设计实验观察、对比、认知种子发芽的基础条 件，实现生物学、美学等学科知识的交叉教学； 16 报告编号19RI0535 （3） 中学生 与其他消费群体相比， 中学生更注重编程教育和机器人教育带来的技能提升， 主要原因 是中国政府将 STEAM 教育逐渐纳入正式教学课程大纲，自 2018 年起，信息技术（包含编 程语言学习） 成为浙江省高考选考科目之一， 并且中国多所高校的自主招生环节认可机器人 竞赛奖项，少数初高中学校开始招收科技特长生等； （4） 大学生 大学生群体的主观意识较强， 更偏向于实用性强、 体验性高的课程教学。 随着互联网信 息时代的来临，就业市场对具备出色的编程能力的综合人才需求旺盛，STEAM 编程教育逐 渐引起大学生群体的重视。 2.4 中国 STEAM 教育行业主要商业模式 STEAM 教育行业的商业模式主要分为 2B 模式、2C 模式、2B2C 模式三类： （1） 2C 模式 2C 模式是较为成熟稳定的商业模式，其特点是教育培训机构可直接面向终端消费者， 培训机构可开展线上或线下培训的方式输出教学体系， 通过直营、 加盟等方式开设门店。 目 前，中国 STEAM 教育行业 2C 模式准入门槛低，C 端市场潜力空间大。 （2） 2B 模式 2B 模式面向学校及机构，B 端市场付费群体主要分为公立学校、国际学校、民办学校 及培训机构， 其中公立学校和民办学校受中国国家政策影响较大， 在政府有利政策的助推下 逐步开展校园 STEAM 教育，但受限于资金及应试压力等因素，校园 STEAM 教育目前难以 大范围推广，因此应用 2B 模式的企业扩张规模易受限制。此外 B 端市场客户通常以集中招 投标的方式进行统一采购， 包括教学内容和教学工具在内的完整产品体系， 对企业的教研能17 报告编号19RI0535 力、产品开发能力要求较高。 （3） 2B2C 模式 2B2C 模式融合了 2B 模式、 2C 模式， 是 STEAM 教育行业的重要商业模式， 当前中国 STEAM 教育行业 2B2C 模式尚未成熟。 2B2C 模式同时面对 B 端客户和 C 端客户， 有助于帮助企业 低成本实现品牌价值的变现。 2.5 中国 STEAM 教育行业市场规模 STEAM 教育有别于传统单学科、重书本知识的教育方式，其重视实践、强调跨学科学 习的特点更符合现代社会对具备综合素养的复合人才要求。 过去五年， 中国 STEAM 教育行 业呈上升趋势（图 2-4） ，由 2014 年的 56.0 亿元上升至 2018 年的 207.9 亿元，年复合增 长率达 38.8%。未来，在中国政府逐步推进素质教育改革的背景下，STEAM 教育行业将取 得快速发展，预计至 2023 年中国 STEAM 教育市场规模将达到 540.0 亿元。 STEAM 教育理念于 2013 年进入中国，至 2014 年中国 STEAM 教育行业形成稳定的 市场需求， 伴随互联网、 人工智能等技术的快速发展， 其细分领域编程教育及机器人教育拥 有了成熟的技术基础，STEAM 教育行业受到社会的广泛关注。此后，受限于师资力量不足 及课程研发周期长等因素，行业保持平缓增长。2018 年，中国政府发布关于切实减轻中 小学生课外负担开展校外培训机构专项治理行动的通知 ，该政策极大地限制应试教育培训 机构的发展， 反映了中国政府素质教育改革的决心， 为 STEAM 教育行业提供良好的发展环 境。在国家教育事业发展“十三五”规划等政策的助推下，预计 2020 年中国 STEAM 教育行业将迎来新一轮发展高峰。 18 报