指向拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的無錫工程教育探索

【摘 要】為深入學習貫徹黨的二十大精神，認真落實科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，大力提升中小學生工程素養(yǎng)，無錫明晰工程教育目標，科學描繪工程教育新藍圖；密切圍繞地方產(chǎn)業(yè)，整體構建貫通式課程新體系；探索典型學習方式，形成工程教育新樣態(tài)；研制學習環(huán)境標準，建設工程實驗室新場景；建立協(xié)同保障機制，打造工程教育發(fā)展新生態(tài)。

【關鍵詞】工程教育；科學教育；拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)

【中圖分類號】G527" 【文獻標志碼】B" 【文章編號】1005-6009（2024）06-0007-04

【作者簡介】宋新春，江蘇省無錫市委教育工委（江蘇無錫，214000）副書記，市教育局局長。

2021年，中央人才工作會議提出“要探索形成中國特色、世界水平的工程師培養(yǎng)體系，努力建設一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻、具有突出技術創(chuàng)新能力、善于解決復雜工程問題的工程師隊伍”。黨的二十大報告指出：“加快建設國家戰(zhàn)略人才力量，努力培養(yǎng)造就更多大師、戰(zhàn)略科學家、一流科技領軍人才和創(chuàng)新團隊、青年科技人才、卓越工程師、大國工匠、高技能人才。”習近平總書記在中共中央政治局第五次集體學習時強調，“要進一步加強科學教育、工程教育，加強拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，為解決我國關鍵核心技術攻關提供人才支撐”。

2009年，無錫率先啟動STEM教育，各中小學校圍繞科學、技術、工程等學科領域，深入探索跨學科整合模式課程。江蘇省錫山高級中學（以下簡稱“錫山高中”）自2010年起建設“想象·創(chuàng)造”課程基地，探索以課程統(tǒng)整為主要方式的工程教育，與復旦大學、華中科技大學等10余所高校合作開發(fā)工程教育課程。2021年無錫舉辦了“高中工程教育太湖論壇”，有7位院士和4位大學校長參加，他們?yōu)橥七M中小學工程教育獻計獻策。

無錫按照“走在前、作示范”的要求，區(qū)域性地推進中小學工程教育，進一步加強科學教育、工程教育的前瞻設計和創(chuàng)新行動，旨在源源不斷地培養(yǎng)高素質技術技能人才、大國工匠和能工巧匠，既回應時代的人才呼喚，又服務地方的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

一、區(qū)域推進工程教育的創(chuàng)新舉措

1.出臺系統(tǒng)性的政策文件

2023年4月，無錫市委辦市政府辦出臺了《無錫市關于推進中小學工程教育的指導意見》（以下簡稱《指導意見》），這是全國第一個由政府發(fā)文、區(qū)域推進工程教育的政策文件。《指導意見》整體描繪了無錫中小學校推進工程教育的發(fā)展藍圖，著力從學習空間、師資隊伍、課程體系等方面構建具有無錫特色的新時代中小學工程教育體系，力爭到2035年，將無錫建設成為國內一流、國際知名的工程教育新高地。

2.立項高水平的研究項目（課題）

2023年，“加強中小學工程教育有效路徑的研究”被列為教育部綜合改革司委托研究項目，“系統(tǒng)推進中小學工程教育的無錫實踐”被立項為江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目，“工程育人模式創(chuàng)新實踐”“像工程師一樣實踐：普通高中工程整合課程基地”等6個項目被確立為江蘇省基礎教育內涵建設項目，專項科研經(jīng)費累計超過400萬元。同時，全市范圍內新增10多項以工程教育為研究方向的省級課題。這些課題和項目形成了密實的研究矩陣，覆蓋了區(qū)域推進中小學工程教育的各個方面。

3.構建產(chǎn)教融合的育人機制

目前，無錫已經(jīng)初步建立產(chǎn)教融合的育人機制，即統(tǒng)籌動員高校、科研院所、高科技企業(yè)等單位，向學生開放所屬的場館等陣地、平臺、載體和資源，聘請相關工程師進入中小學授課。如江蘇省天一中學與同濟大學、康明斯公司等名校名企共建創(chuàng)新實驗室，建設了3個博導工作站、30個項目實踐共同體、42個課題研究共同體。無錫市江南中學（以下簡稱“江南中學”）與無錫市第一中學（以下簡稱“無錫一中”）、江蘇省無錫師范附屬小學（以下簡稱“錫師附小”）等學校開展課程一體化實驗研究，探索小學、初中、高中的銜接教育，一以貫之，形成接力梯隊。江南中學還與東南大學簽訂“初中生工程思維發(fā)展與培養(yǎng)研究”協(xié)議，與某部研究所合作，形成專家授課、實踐基地實操指導等多樣化、個性化的學習形式，讓創(chuàng)新人才在初中階段就能夠被及時發(fā)現(xiàn)并接受科學化培養(yǎng)。

4.打造強大的師資隊伍

無錫積極引進國內外一流高校的優(yōu)秀畢業(yè)生擔任中小學工程教育專職教師，2023年，一大批綜合高校工程專業(yè)的畢業(yè)生進入中小學教師隊伍。在此基礎上，無錫組織開展了“十百千”工程教育師資培育行動，即聯(lián)合10所全國一流工科院校為100所中小學培養(yǎng)1000名左右工程教育教師。

未來三年，無錫計劃對相關學科專任教師以及工程教育類選修課程、拓展課程、綜合實踐活動課程的指導教師完成一輪全員工程教育培訓。此外，無錫還組建中小學卓越工程師培育專家?guī)欤吭焦こ處煛⒏叩仍盒I(yè)課教師、企業(yè)技術精湛員工等參與工程教育，梁溪區(qū)2023年選聘了數(shù)百名工程師到中小學校擔任工程教育教師。

5.開發(fā)優(yōu)質的工程教育課程

2023年，無錫開發(fā)了52門工程教育優(yōu)質課程，覆蓋智能制造、環(huán)境保護、物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能等領域，部分領域實現(xiàn)了學段貫通，如宜興市廣匯實驗小學的“水生態(tài)保護”、宜城初級中學的“五律協(xié)同生態(tài)工程”、無錫一中的“雙碳研究”、無錫市第一女子中學的“環(huán)境工程”等。這些課程由市教育局指導、培育，再示范、輻射周邊。

二、區(qū)域推進工程教育的行動設計

2023年，無錫舉辦了中學生工程教育夏令營、小學生工程體驗營、人工智能夏令營、智能制造研學營、工程教育開學第一課、工程教育研討會等活動，營造了區(qū)域推進工程教育的濃郁氛圍。

當然，無錫全域推進中小學工程教育也還有一些瓶頸需要突破，如中小學工程教育的目標有待完善，貫通式的中小學工程教育課程體系缺乏，工程教育所需的專業(yè)化學習空間還不夠豐富，工程教育的典型學習方式還要逐步明晰，工程教育保障體系亟須構建。為此，無錫明確了如下行動計劃。

1.明晰工程教育目標，科學繪制工程教育新藍圖

無錫聯(lián)合國內一流高校，組建研究團隊，明確區(qū)域推進中小學工程教育的培養(yǎng)目標體系；編制《無錫市中小學工程教育發(fā)展規(guī)劃》，以培育“未來卓越工程師”核心素養(yǎng)為引領，明晰各學段工程教育的目標定位和實施重點，健全中小學工程教育課程體系，優(yōu)化工程教育學習環(huán)境，提升專任教師能力素質，在全國率先構建各學段銜接有序、一體推進的工程教育新格局。

2.密切圍繞地方產(chǎn)業(yè)，整體構建貫通式課程新體系

聚焦“465”現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群，無錫整體構建包括智能制造、環(huán)境工程、物聯(lián)網(wǎng)、新能源、人工智能等在內的十大貫通培養(yǎng)課程群，形成立體、分層、多樣的工程教育課程體系及其配套資源。

高中學段融合相關學科選修內容開設工程教育課程，著重培養(yǎng)學生在某一特定工程領域的知識或技能；借助高校教育資源開發(fā)大學先修課程，幫助學生提前接觸相關專業(yè)。如錫山高中將以信息技術和通用技術課程為主體，從多學科課程標準中“萃取”工程類元素，形成一個有機的工程教育課程框架，圍繞學科大概念開發(fā)課程，構建“基礎、提高、榮譽”三級工程課程群。

初中階段在數(shù)學、物理、化學、生物、信息科技、科學等學科中滲透工程教育內容，開發(fā)相關選修課程。如江南中學將在七年級引入健康、能源、設計等與工程密切相關的基礎性課程；為八年級學生提供真實學習情境，提高學生解決實際問題的能力；九年級以項目化課程實施為主，組織學生進行課題或項目研究。

小學階段在科學、信息科技等國家課程中滲透工程教育，在社團課程、延時服務中增加工程教育內容，重在寬基礎培養(yǎng)興趣。如無錫市梅村實驗小學探索開發(fā)課后延時服務“項目型工程課程群”。

同時，無錫鼓勵幼兒園探索有兒童味道的工程啟蒙教育活動，形成低學段寬基礎、高學段專業(yè)化的無錫工程教育課程體系。

3.變革學習方式，探索形成工程教育新樣態(tài)

培養(yǎng)明天的“卓越工程師”，必須要有與之相匹配的學習方式。被動聽講、機械記憶、為分而學等學習方式，無法培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。工程教育的典型學習方式研究正在成為區(qū)域研究熱點，如錫山高中提出了“研創(chuàng)式大任務”學習方式，其核心特質為真實的問題情景、大任務的內容設計、跨學科的知識組織、嚴謹?shù)膶W術規(guī)范、指向物化成果的評價。

目前，無錫更多的中小學、幼兒園以工程教育課程體系為抓手，轉變學習方式，變革拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，探索跨學科、項目式、創(chuàng)制式學習，突出“做中學”“創(chuàng)中悟”“CDIO教學模式”等工程教育典型學習方式，通過小班化、導師制、輔導員制、學伴制等新型教學關系，引導學生明晰工程設計基本流程，認識工程教育的價值和意義，培養(yǎng)設計思維能力、共情理解能力、相互合作能力、成本核算與風險評估能力，以及解決開放性問題的能力等。如無錫市實驗幼兒園設計豐富的工程類游戲，培養(yǎng)幼兒解決真實問題的能力，探索適合幼兒年齡及興趣特點的工程啟蒙教育方式。

4.研制學習環(huán)境標準，創(chuàng)設工程實驗室新場景

工程教育是一門實踐性很強的學科，無錫各中小學積極創(chuàng)設工程學習所需要的環(huán)境和場所，如無錫市堰橋初級中學在全省首創(chuàng)成立空間工程教育實驗中心；錫師附小打造機器人工作室、杠桿試驗場、能量轉換園等科創(chuàng)基地；江蘇省南菁高級中學（以下簡稱“南菁高中”）充分挖掘現(xiàn)有場館的育人價值，借助南京理工大學江陰校區(qū)、江陰職業(yè)技術學院專業(yè)實驗室、江陰相關企業(yè)實驗室及研發(fā)基地資源，進一步拓寬工程教育的學習和探究空間。

未來，無錫會在市級層面研制《無錫市中小學工程教育專用學習環(huán)境建設標準》，分層分類明確工程教育學習環(huán)境的基本功能與裝備條件，為全國推進工程教育提供樣板和示范；全面建設“市—區(qū)—校”三級實驗室，依托市少年宮、市教育發(fā)展大廈（規(guī)劃）建設工程教育中心實驗室，承擔市級層面的工程類拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)任務；指導各市（縣）區(qū)教育局主持建設工程教育樞紐實驗室，承擔市（縣）區(qū)層面的工程教育任務，爭取2024年覆蓋全域；鼓勵各學校建設工程教育節(jié)點實驗室，充分滿足學校開展工程教育的實際需要。

5.建立協(xié)同保障機制，打造工程教育發(fā)展新生態(tài)

無錫成立市中小學工程教育工作專班，由市政府分管領導任組長，相關部門分管領導為成員，統(tǒng)籌協(xié)調全市中小學工程教育相關工作；各市（縣）區(qū)因地制宜出臺推進工程教育的實施方案，明確實施機構和人員；引導社會資本以無錫教育發(fā)展基金為載體，為實施工程教育提供一定保障；將全市中小學工程教育工作納入對市（縣）區(qū)政府履行教育職責評估，強化督導評估結果運用，將評估結果作為評價政府履行教育職責行為的重要參考。同時，無錫將工程教育推進情況納入對學校辦學和校長履職的綜合考評，推動全市中小學工程教育走深走實。

此外，在協(xié)同保障機制方面，無錫充分利用高校資源，確立高中、高校卓越工程師貫通培養(yǎng)機制，區(qū)域內眾多高中學校正在開展一系列有益的嘗試。如錫山高中陸續(xù)與8所高校簽約共建物理醫(yī)學實驗室、光電信息實驗室等，并組建高中工程教育高端智庫。中國科學院院士、華中科技大學教授丁漢曾多次來到錫山高中，就課程基地建設、課程方案研制等內容進行研討，致力于將現(xiàn)代工業(yè)的“雙翼”前植于高中課程體系中；宜興市教育局組織所屬高中與部分高校進行結對簽約，以期實現(xiàn)人才貫通培養(yǎng)；南菁高中組織學生赴上海交通大學、中國科技大學等高校開展科技夏（冬）令營活動，努力提升學生的工程素養(yǎng)和科創(chuàng)能力。

中小學工程教育是一項開拓性工作，起點高、任務重、時間緊。接下來，無錫將以習近平新時代中國特色社會主義思想為指引，踔厲奮發(fā)、勇毅前行、開拓創(chuàng)新、協(xié)同并進，堅持提升中小學工程教育的影響力和示范力，努力實現(xiàn)市委提出的“將我市建設成為國內一流、國際知名的工程教育新高地”的目標，在實現(xiàn)中國式教育現(xiàn)代化、辦好“公平而有質量的教育”方面探索新經(jīng)驗、形成新成果。