美国政策决策者和科学界在过去的十年间，甚至半个多世纪以来的诸多报告中再三强调训练有素的STEM劳动力对其国家创新能力和经济竞争力的重要性。2005年发表的《迎击风暴》（Rising Above the Gathering Storm）指出美国继续维持领军地位的关键在于投资和发展自身的研究和教育能力，并培养一支强劲、有才华和创新能力的STEM劳动力队伍。这一建议在美国政府的行政部门和立法机构引起了强烈的共鸣，直接体现在随后出台的《美国竞争法》（America COMPETES Act ）等系列法律之中。尽管美国十分重视STEM教育，但仍面临一些尚未得到解决的关键问题，其中一个便是一直困扰着他们已久的STEM劳动力未来储备危机：美国的STEM劳动力构成以男性为主，且绝大多数是白种人和亚裔；未被充分代表群体的数量严重不足，而这部分群体恰恰是美国人口增长最为迅速的群体[3]。
美国人认为这一危机的根源在于美国高等教育在STEM教学和学生支持方面所存在缺陷，这些缺陷使许多有能力且对STEM感兴趣的美国本土学生（尤其是未被充分代表的群体）难以获得这些领域的学位，直接导致STEM相关领域招收研究生时对国际学生（尤其是中国和印度生源）的依赖程度加大，来自其他国家的学生几乎承包了某些特定工程领域的博士学位。另一方面，随着各个国家、地区竞相采取积极行动以吸引最优秀的人才为本国、地区服务，高技能工人的流动性相较以往大幅度提升，包括那些有STEM教育背景或工作经验的人[4]。美国认为非美国籍的STEM劳动力的不确定性将会对他们的发展造成威胁[5]。未来STEM劳动力供给方面存在的隐患引起了美国对本国经济安全的担忧，更加凸显出提升本科STEM教育质量的必要性和紧迫性。
美国政府高度重视本科STEM教育的改进工作，针对本科STEM教育质量提升推出了一系列政策。例如，美国国家科学技术委员会（National Science and Technology Council）于2013年发布了《联邦STEM教育5年战略规划》（Federal STEM Education 5-Year Strategic Plan），这份联邦层面的计划旨在促进本科生STEM学习项目的发展，丰富本科生的学习经验，为此该计划将基于证据的（evidence-based）教学实践、社区学院的STEM教育、本科生的研究经验和数学学习这四个领域列为联邦投资本科教育的优先对象[6]。在政府的极力号召下，美国的一些民间组织，尤其是高校团体也在积极探索本科STEM教育改革之路。如美国大学协会（Association of American Universities）正在开展一项提升STEM教学质量的计划，希望能够解决研究型大学在本科STEM教学改革过程中所遭遇的体制和文化障碍[7]。美国高校本身也在积极寻找STEM教学的改进方法。如康奈尔大学为了实现教学法上的持续改善，将制度变革作为早期主要抓手，充分调动大学教师的积极性、重视院系内部的合作并发挥院系负责人的带头作用，对STEM教学进行了深入改革