（一）清華STEAM課程與評量機制：
解決或是連結日常生活問題的相關議題為核心，據以發展課程，並回應各年段學生應學習之科學與數學概念，同時將科技、工程與藝術設計元素導入，提高學習者學習成效與動機。課程由所有參與的幼兒園與中小學校一起發展，發展完成的課程皆需經過試教並建立評量機制，參與的幼兒園與高國中小學，每個月皆需要有固定的時數全面實施STEAM課程教學。
課程之教學活動設計必須以科學或數學概念之學習為核心，以科技、藝術設計與工程為引起學習興趣與動機之元素，其教學活動基本架構（圖1），共包含四個教學階段：「發現」、「定義」、「模型與建模」、「遷移」，而每個階段都有其教學活動重點。
發現
Discover
營造學習環境，讓學習者觀察與理解日常生活現象，並嘗試引導學習者運用科技收集所需數據或參考資料，找出存在於現象中的待解決問題。
模型與建模
Model & Modelling
延續前階段問題解決方案之設計，教師引導學習者以小組為單位，各組提出自己之問題解決模型(即包含文字、圖示、圖例、方程式等之企劃書)，並將問題解決模型與STEAM學科概念連結，並藉由公開分享、討論與論證來調整原始提出之問題解決模型。各組說明完問題解決模型後，各組可以選擇相對適當的問題解決模型進行實作或是進行更多實驗認證，並藉此逐步調整問題解決模型，最後各組確立最終的問題解決模型，以及完成成品。
定義
Define
延續前階段找出之待解決問題以及所蒐集到的相關資訊，教師引導學習者討論出問題解決的條件，並據此進行腦力激盪，嘗試設計各種問題解決方案(idea)。
遷移
Transfer
各組將前階段確立之問題解決模型與完成成品，公開發表與他組分享。接著，嘗試將模型遷移應用至不同的情境中，修改原模型以符合新的情境，並進行效益評估。
（二）學校認證機制（圖2）：
參與之幼兒園、高國中小學，須至少兩位教師參與清華STEAM 課程研發與試教，並且在其任教之班級每月至少實施2 小時之清華STEAM 課程，即可成為「STEAM 預備學校」，而參與完成2 套清華STEM 課程之發展與試教，則可以成為「STEAM 認證學校」。成為認證學校之後，每年都需要參與師培與回訓機制，以及發展至少1 套清華STEAM 課程則可以持續成為下一學年度之「STEAM 認證學校」。而成為「STEAM 認證學校」後，願意參與陪同「STEAM 預備學校」發展清華STEAM 課程之學校，則成為「STEAM 教練學校」。
（三）師資培育機制（圖2）：
參與之幼兒園與高國中小學需指派教師定期返回參加清華大學舉辦之教師增能研習，以培訓新科技素材與技術、新發展完成的課程與相關評量機制，以及參與新課程研發與試教。
（四）人才培育機制（圖2）：
1. 跨國STEAM 教育交流：推動STEAM 跨國交流，讓師與生有機會公開發表成果，與國外優秀STEAM 教育單位之師生進行教學與學習交流
2.STEAM 表現優異之學生：媒合進入清華各學院驗室參與研究，並由清華各學院之實驗室選拔媒合參與產業界之STEAM 相關產品研發。
參考文獻
Trowbridge, J. H., & Bybee, R. W. (1990). Applying standards-based constructivism: A twostep guide for motivating students. New York: Cambridge University Press.